氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬
定 價(jià)：98 元
叢書名：化學(xué)工程與技術(shù)研究生教學(xué)叢書
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- 作者：高鑫,李洪,李鑫鋼
- 出版時(shí)間：2025/3/1
- ISBN：9787030815668
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TQ028.3-39
- 頁(yè)碼：302
- 紙張：
- 版次：1
- 開(kāi)本：16
本書主要介紹氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬的概念、技術(shù)與方法，從分子層次、單元設(shè)備到流程系統(tǒng)多層次介紹氣液傳質(zhì)分離過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬方法與概念以及部分經(jīng)典的實(shí)際計(jì)算案例，加深讀者對(duì)氣液傳質(zhì)過(guò)程設(shè)計(jì)方法的了解。同時(shí)，緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，全面介紹近些年新發(fā)展起來(lái)的分子模擬、計(jì)算流體力學(xué)以及流程模擬的方法，為讀者提供多層次、多角度的創(chuàng)新發(fā)展方向和方法。
全書共7章，分別為氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)、氣液傳質(zhì)分離過(guò)程分子模擬、氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算流體力學(xué)模擬、機(jī)器學(xué)習(xí)在氣液傳質(zhì)分離過(guò)程中的應(yīng)用、氣液傳質(zhì)設(shè)備的模擬設(shè)計(jì)、煉油分離過(guò)程經(jīng)典案例分析以及特殊精餾過(guò)程經(jīng)典案例分析。
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目錄
序
Preface
前言
第1章 氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ) 1
1.1 多級(jí)氣液傳質(zhì)分離過(guò)程模型的建立 1
1.2 吸收過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬 7
1.2.1 吸收與解吸過(guò)程簡(jiǎn)介 7
1.2.2 吸收與解吸過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 7
1.2.3 吸收與解吸過(guò)程模擬方法及示例 14
1.3 精餾過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬 18
1.3.1 精餾過(guò)程簡(jiǎn)介 18
1.3.2 連續(xù)精餾過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 19
1.3.3 連續(xù)精餾過(guò)程的模擬方法及示例 23
1.3.4 間歇精餾過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 25
1.3.5 特殊精餾 26
1.4 新型氣液傳質(zhì)分離過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬 31
1.4.1 與反應(yīng)的耦合過(guò)程模擬 31
1.4.2 與微波的耦合過(guò)程模擬 32
1.4.3 與蒸汽滲透膜的耦合過(guò)程模擬 33
習(xí)題 35
參考文獻(xiàn) 35
第2章 氣液傳質(zhì)分離過(guò)程分子模擬 38
2.1 分子模擬基礎(chǔ) 38
2.1.1 分子間相互作用和勢(shì)函數(shù) 38
2.1.2 分子力場(chǎng) 44
2.1.3 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)模擬基本原理 46
2.1.4 分子動(dòng)力學(xué)模擬基本原理 47
2.2 汽液相平衡的分子模擬 48
2.2.1 蒙特卡羅法 48
2.2.2 基礎(chǔ)熱力學(xué)性質(zhì)的模擬 55
2.2.3 汽液相平衡 60
2.2.4 模擬實(shí)例 63
2.3 氣液界面的建模與分子動(dòng)力學(xué)模擬 66
2.3.1 氣液界面的基本概念及實(shí)驗(yàn)研究方法 66
2.3.2 氣液界面的建模與分子動(dòng)力學(xué)模擬研究 71
2.4 外場(chǎng)強(qiáng)化氣液傳質(zhì)的分子模擬 75
2.4.1 外場(chǎng)強(qiáng)化氣液傳質(zhì)的基本原理 77
2.4.2 微波場(chǎng)強(qiáng)化下的分子模擬 82
習(xí)題 87
參考文獻(xiàn) 88
第3章 氣液傳質(zhì)分離過(guò)程計(jì)算流體力學(xué)模擬 92
3.1 計(jì)算傳質(zhì)學(xué)的數(shù)學(xué)方程體系 92
3.1.1 流體流動(dòng)過(guò)程模型 92
3.1.2 傳質(zhì)及傳熱模型的耦合 93
3.2 邊界條件的確定 95
3.2.1 入口邊界條件 95
3.2.2 出口邊界條件 96
3.2.3 塔壁邊界條件 96
3.3 氣液兩相流模擬方法 97
3.3.1 兩相流模型 97
3.3.2 VOF模型 98
3.3.3 混合物模型 99
3.3.4 Eulerian模型 100
3.4 氣液兩相流模擬傳質(zhì)在化工中的應(yīng)用 101
3.4.1 單相流模擬 101
3.4.2 規(guī)整填料內(nèi)三維單相流模擬 105
3.4.3 規(guī)整填料內(nèi)三維兩相流模擬 111
3.4.4 加壓鼓泡塔的雙流體模擬 120
3.5 化學(xué)吸收過(guò)程*兩方程數(shù)學(xué)模型 135
3.5.1 2 *兩方程數(shù)學(xué)模型 136
3.5.2 CO2的MEA水溶液化學(xué)吸收過(guò)程模擬及驗(yàn)證 140
習(xí)題 147
參考文獻(xiàn) 147
第4章 機(jī)器學(xué)習(xí)在氣液傳質(zhì)分離過(guò)程中的應(yīng)用 151
4.1 機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介 152
4.1.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 153
4.1.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 155
4.1.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 156
4.2 傳統(tǒng)精餾設(shè)計(jì)流程與挑戰(zhàn) 157
4.2.1 精餾過(guò)程建模仿真 157
4.2.2 精餾模型參數(shù)優(yōu)化 158
4.2.3 精餾控制設(shè)計(jì) 159
4.2.4 精餾軟測(cè)量 160
4.2.5 精餾安全分析 160
4.2.6 傳統(tǒng)精餾設(shè)計(jì)面臨的其他挑戰(zhàn) 160
4.3 機(jī)器學(xué)習(xí)在精餾過(guò)程中的應(yīng)用 160
4.3.1 數(shù)據(jù)的取得與處理 161
4.3.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的精餾建模 161
4.3.3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的精餾優(yōu)化 162
4.3.4 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的精餾軟測(cè)量 164
4.4 機(jī)器學(xué)習(xí)在精餾過(guò)程應(yīng)用的局限性 173
習(xí)題 173
參考文獻(xiàn) 174
第5章 氣液傳質(zhì)設(shè)備的模擬設(shè)計(jì) 177
5.1 填料 178
5.1.1 計(jì)算機(jī)輔助填料結(jié)構(gòu)優(yōu)化概述 178
5.1.2 填料傳質(zhì)性能影響因素分析 181
5.1.3 填料未來(lái)發(fā)展方向 185
5.2 塔盤 187
5.2.1 計(jì)算機(jī)輔助塔盤結(jié)構(gòu)優(yōu)化概述 187
5.2.2 塔盤的三維氣液傳質(zhì)模型構(gòu)建 188
5.2.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)新型塔盤 189
5.3 塔內(nèi)件 190
5.3.1 液體分布器 190
5.3.2 液體收集及再分布器 200
5.3.3 氣體分布器 201
5.3.4 催化精餾內(nèi)構(gòu)件 203
習(xí)題 207
參考文獻(xiàn) 207
第6章 煉油分離過(guò)程經(jīng)典案例分析 212
6.1 原油常減壓蒸餾裝置 212
6.1.1 背景簡(jiǎn)介 212
6.1.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 212
6.1.3 物性方法與模型建立 213
6.1.4 模擬結(jié)果與分析 215
6.2 吸收穩(wěn)定裝置 218
6.2.1 背景簡(jiǎn)介 218
6.2.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 219
6.2.3 物性方法與模型建立 220
6.2.4 模擬結(jié)果與分析 222
6.3 乙烯急冷 223
6.3.1 背景簡(jiǎn)介 223
6.3.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 224
6.3.3 物性方法與模型建立 226
6.3.4 模擬結(jié)果與分析 228
6.4 原油脫硫系統(tǒng) 229
6.4.1 背景簡(jiǎn)介 229
6.4.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 230
6.4.3 物性方法與模型建立 231
6.4.4 模擬結(jié)果與分析 233
6.5 丙烯/丙烷深冷分離 235
6.5.1 背景簡(jiǎn)介 235
6.5.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 235
6.5.3 物性方法與模型建立 236
6.5.4 模擬結(jié)果與分析 238
6.6 低溫甲醇洗 241
6.6.1 背景介紹及基本原理 241
6.6.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 241
6.6.3 物性方法與模型建立 243
6.6.4 模擬結(jié)果與分析 244
習(xí)題 247
參考文獻(xiàn) 250
第7章 特殊精餾過(guò)程經(jīng)典案例分析 252
7.1 輕汽油醚化反應(yīng)精餾過(guò)程 252
7.1.1 背景簡(jiǎn)介 252
7.1.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 253
7.1.3 物性方法與模型建立 256
7.1.4 模擬結(jié)果與分析 260
7.2 FCC汽油萃取精餾深度脫硫過(guò)程 264
7.2.1 背景簡(jiǎn)介 264
7.2.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 265
7.2.3 物性方法與模型建立 267
7.2.4 模擬結(jié)果與分析 267
7.3 共沸精餾分離乙二醇-1,2-丁二醇過(guò)程 269
7.3.1 背景簡(jiǎn)介 269
7.3.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 269
7.3.3 物性方法與模型建立 270
7.3.4 模擬結(jié)果與分析 270
7.4 變壓精餾分離甲醇-碳酸二甲酯過(guò)程 275
7.4.1 背景簡(jiǎn)介 275
7.4.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 275
7.4.3 物性方法與模型建立 276
7.4.4 模擬結(jié)果與分析 276
7.5 反應(yīng)-萃取精餾耦合分離四氫呋喃-乙醇-水三元共沸體系過(guò)程 280
7.5.1 背景簡(jiǎn)介 280
7.5.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 280
7.5.3 物性方法與模型建立 281
7.5.4 模擬結(jié)果與分析 282
7.6 萃取-共沸精餾回收乙酸的過(guò)程 285
7.6.1 背景簡(jiǎn)介 285
7.6.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 285
7.6.3 物性方法與模型建立 286
7.6.4 模擬結(jié)果與分析 289
7.7 精餾-蒸汽滲透膜耦合脫水過(guò)程 292
7.7.1 背景簡(jiǎn)介 292
7.7.2 工藝簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)要求 293
7.7.3 物性方法與模型建立 294
7.7.4 模擬結(jié)果與分析 296
習(xí)題 297
參考文獻(xiàn) 298
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