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基于多尺度建模的綠色化工流程設計及動態(tài)控制(田文德) 版權信息
- ISBN：9787122455710
- 條形碼：9787122455710 ; 978-7-122-45571-0
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
基于多尺度建模的綠色化工流程設計及動態(tài)控制(田文德) 內容簡介
《基于多尺度建模的綠色化工流程設計及動態(tài)控制》共九章，內容包括：綠色化工的基本概念、方法和新進展，多尺度模擬在綠色化工設計中的具體應用，煤化學鏈氣化過程的分子動力學模擬及實驗驗證、流體力學參數(shù)優(yōu)化、廢水處理優(yōu)化設計以及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)設計，基于萃取法的廢水處理工藝設計，“以廢治廢”理念下的廢水處理工藝設計，基于電滲析的高鹽廢水處理工藝設計以及基于醇胺吸收的碳捕獲技術。采用分子模擬與流程模擬、理論計算與實驗測試相結合的多尺度、多策略的新型協(xié)同式研究手段，有效提高化工裝置的運行效率和能源利用率，降低生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染和能源消耗。 本書可作為化工、環(huán)境及相關專業(yè)的研究生教材及參考書，也可供相關專業(yè)的工程技術人員參考使用。
基于多尺度建模的綠色化工流程設計及動態(tài)控制(田文德) 目錄
第1章 緒論11.1 綠色化工背景及意義 1 1.1.1 化工生產(chǎn)特點 1 1.1.2 綠色化工生產(chǎn)的必要性 2 1.2 廢水處理研究現(xiàn)狀 3 1.2.1 廢水處理方法 4 1.2.2 萃取劑的選擇 5 1.2.3 高鹽廢水處理進展 6 1.2.4 流程設計在廢水處理中的應用 7 1.3 綠色化工過程設計概述 8 1.3.1 化工過程設計與開發(fā)現(xiàn)狀 8 1.3.2 過程綜合技術研究 9 1.4 動態(tài)控制研究現(xiàn)狀 10 1.4.1 復雜網(wǎng)絡應用 10 第1章 緒論11.1 綠色化工背景及意義 1 1.1.1 化工生產(chǎn)特點 1 1.1.2 綠色化工生產(chǎn)的必要性 2 1.2 廢水處理研究現(xiàn)狀 3 1.2.1 廢水處理方法 4 1.2.2 萃取劑的選擇 5 1.2.3 高鹽廢水處理進展 6 1.2.4 流程設計在廢水處理中的應用 7 1.3 綠色化工過程設計概述 8 1.3.1 化工過程設計與開發(fā)現(xiàn)狀 8 1.3.2 過程綜合技術研究 9 1.4 動態(tài)控制研究現(xiàn)狀 10 1.4.1 復雜網(wǎng)絡應用 10 1.4.2 動態(tài)機理模擬技術 11 1.4.3 動態(tài)安全評價 12 1.5 多尺度模擬研究現(xiàn)狀 13 1.5.1 分子動力學模擬 13 1.5.2 流體力學模擬 14 1.5.3 流程模擬 15 1.6 研究思路 15 本章小結 18 參考文獻 18
第2章 煤化學鏈氣化過程的分子動力學模擬研究及實驗驗證262.1 研究思路 26 2.2 以氧化銅為載氧體的煤化學鏈氣化微觀過程研究 27 2.2.1 模型構建 28 2.2.2 能量和幾何優(yōu)化 32 2.2.3 MD 退火模擬 34 2.2.4 溫度與壓力弛豫 36 2.2.5 ReaxFF-MD 模擬 37 2.3 以氧化銅為載氧體的煤化學鏈氣化過程實驗 38 2.3.1 實驗材料及設備 38 2.3.2 載氧體制備 39 2.3.3 實驗流程 39 2.4 MD 模擬與實驗結果對比分析與討論 40 本章小結 43 參考文獻 44
第3章 煤化學鏈氣化過程流體力學參數(shù)優(yōu)化453.1 研究思路 45 3.2 化學鏈氣化裝置設計參數(shù) 45 3.3 模型的建立 47 3.3.1 連續(xù)性方程 47 3.3.2 動量方程 47 3.3.3 能量方程 49 3.3.4 化學反應動力學模型 50 3.4 參數(shù)優(yōu)化 51 3.4.1 載氧體的選擇 51 3.4.2 載氧體的*佳停留時間 54 3.4.3 載氧體流量對化學鏈氣化過程的影響 55 3.4.4 水蒸氣流量對化學鏈氣化過程的影響 55 3.4.5 燃料反應器溫度對化學鏈氣化過程的影響 56 本章小結 58 參考文獻 59
第4章 煤化學鏈氣化過程廢水處理優(yōu)化設計604.1 研究思路 61 4.2 煤化學鏈氣化廢水來源研究 61 4.2.1 煤化學鏈氣化廢水產(chǎn)生過程 61 4.2.2 煤化學鏈氣化廢水來源模擬 62 4.2.3 煤化學鏈氣化廢水對合成氣質量的影響 63 4.3 煤化學鏈氣化廢水處理流程設計 64 4.3.1 萃取劑選擇 64 4.3.2 煤化學鏈氣化廢水處理流程模擬 67 4.3.3 模擬優(yōu)化結果 68 4.4 煤化學鏈氣化廢水處理流程動態(tài)控制 71 4.4.1 控制方案設計 71 4.4.2 動態(tài)模擬結果與討論 73 本章小結 75 參考文獻 76
第5章 煤化學鏈氣化過程聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)設計785.1 引言 78 5.2 煤氣化系統(tǒng) 79 5.2.1 煤氣化工藝介紹 79 5.2.2 煤氣化工藝建模 81 5.3 化學鏈制氫工藝 82 5.3.1 化學鏈制氫工藝描述 82 5.3.2 化學鏈制氫工藝模擬 83 5.4 余熱回收系統(tǒng) 85 5.4.1 余熱回收系統(tǒng)描述 85 5.4.2 余熱回收系統(tǒng)模擬 86 5.5 二氧化碳催化加氫制甲醇工藝 87 5.5.1 工藝描述 87 5.5.2 工藝模擬 87 5.6 結果驗證 88 本章小結 88 參考文獻 88
第6章 萃取法處理催化裂化含酚廢水工藝設計906.1 引言 90 6.2 萃取劑的篩選 90 6.2.1 油中除酚萃取劑的篩選 90 6.2.2 水中除酚萃取劑的篩選 91 6.3 萃取劑的萃取機理 91 6.3.1 油中除酚萃取劑的作用機理 92 6.3.2 甲基丁基酮與苯酚的作用機理 94 6.4 廢水處理流程設計與優(yōu)化 96 6.4.1 廢水處理流程描述 96 6.4.2 流程模擬與優(yōu)化 97 6.4.3 廢水處理效果分析 99 6.5 廢水處理流程的動態(tài)控制 101 6.5.1 動態(tài)模擬參數(shù)設置 101 6.5.2 控制方案的設計 102 6.5.3 溫度安全控制 106 本章小結 108 參考文獻 108
第7章 “以廢治廢”的Eastman 生產(chǎn)廢水處理工藝設計1107.1 研究思路 110 7.2 廢水處理工藝方案確定及流程模擬 111 7.2.1 確定工藝方案 111 7.2.2 流程模擬 114 7.3 實驗探究 114 7.3.1 萃取實驗 115 7.3.2 酯化反應 116 7.3.3 精餾實驗 123 7.4 工藝流程模擬與優(yōu)化 124 7.4.1 萃取塔模擬 124 7.4.2 反應器模擬 126 7.4.3 精餾塔模擬 127 7.4.4 流程優(yōu)化 130 7.5 工藝流程動態(tài)控制 133 7.5.1 復雜網(wǎng)絡選取關鍵變量 133 7.5.2 工藝流程動態(tài)控制方案設計 136 7.5.3 動態(tài)模擬結果與討論 137 本章小結 144 參考文獻 144
第8章 雙極膜電滲析處理催化裂化高鹽廢水工藝設計1468.1 引言 146 8.2 雙極膜電滲析實驗 146 8.2.1 實驗材料 146 8.2.2 實驗過程 147 8.2.3 結果分析 148 8.3 雙極膜電滲析過程模擬及結果分析 150 8.3.1 過程模擬 150 8.3.2 結果分析 154 8.4 雙極膜電滲析流程的優(yōu)化 155 8.4.1 太陽能熱泵系統(tǒng) 155 8.4.2 太陽能有機朗肯循環(huán) 156 8.5 雙極膜電滲析法與多效蒸發(fā)技術的對比實驗 158 8.5.1 多效蒸發(fā)技術 158 8.5.2 處理效果對比 160 本章小結 161 參考文獻 161
第9章 醇胺吸收法脫碳1639.1 引言 163 9.2 醇胺溶劑現(xiàn)狀 163 9.3 醇胺溶劑吸收CO2 動力學 165 9.3.1 化學反應的質量傳遞 165 9.3.2 伯胺吸收CO2 反應動力學 167 9.3.3 仲胺吸收CO2 反應動力學 168 9.3.4 叔胺吸收CO2 反應動力學 169 9.4 四種醇胺溶劑吸收CO2 反應動力學及機理的研究 170 9.4.1 MAE-CO2-H2O 體系 171 9.4.2 EAE-CO2-H2O 體系 175 9.4.3 IPAE-CO2-H2O 體系 177 9.4.4 TBAE-CO2-H2O 體系 178 9.4.5 二氧化碳吸收能力 181 本章小結 181 參考文獻 181
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