优化的目标函数通常是多目标函数课件.pptVIP

第一章化工过程设计

‘十二.五’国家级规划教材,希望同学课下参考教材学习。

第二节.绿色化学科学与工程准则

⑤工厂公用工程及联产系统的节能、减少排放及废物最小化c.减少有机挥发物的排放d.热交换网络节能系统

因为化学工业能耗中有43%用于分离，分离设备投资占总投资的40—70%，而分离中精馏用能又占其中95%，因此，如何通过集成减少精馏过程耗能就自然成为研究重点。复杂精馏包括预精馏，侧线精馏，侧线汽提和完全热耦化的Petlyuk精馏,交换网络可以大幅度降低能耗。

20世纪7080年代--90年代--21世纪年代---响应性质资源环境挑战被动响应业务策略建设性规划生态化规划预见性产品和产业生态化系结构主要行动者专业人员行业和地区全社会最小污染优化结构生态产业多目标大系统优化生态园区、城市----

?过程设计的核心目标：要确定出一个综合优化的设计方案，使其各个方面皆能处于优化状态。?过程设计的具体目标：1.确定最佳流程与设备单元及其间的最佳组合；寻找最佳操作条件，在此条件下，能使产品以最低成本，达到所希望的产率；2.同时还必须考虑安全与环境保护的必要约

?过程设计是过程工程中极有意义的一个阶段。通常是指继过程开发研究之后直至完成课题全部设计图纸的阶段。?过程设计阶段是总结过程开发阶段的全部信息，进而完成全部过程的合成（或过程的改善）方案。?因而，从事过程设计的设计者必须全面掌握过程开发的工作内容，分清所开发的内容哪些是属于成熟的、有操作经验的技术；哪些是没有经验的、不具备工业实践条件的技术。?对于不具备工业实践条件的技术慎重地对待，应在使用传统的设计方法及常用的数学模型，作进一步考查之后再下结论。

大型石油化工厂照片

化工过程设计概论化工厂的车间布置生产工段原料工段成品工段回收工段计算机控制室车间办公室工人休息室浴室及更衣间卫生间

车间平立面布置设计需要的主要资料：1、化工厂总图布置图，厂房土建结构图；2、PID图；

车间平立面布置样图

配管设计样图

我国现行的工厂基本建设程序施工图设计

?过程设计是一个复杂的问题，不但要进行定量计算，而且还要处理大量的信息，进行严密的逻辑推理，所以必须应用计算机辅助设计方法。?需要重视的是现有许多类型的过程合成，还处于半科学、半艺术的阶段，确实需要参照专家的经验求解。

化工过程设计概论在现代过程设计中，一个重要概念就是，寻找过程的最优设计方案。?二十世纪四、五十年代逐级放大的中试过程，方案有限，谈不到多方案的比较；?到了五、六十年代，虽然出现了台式计算器和计算尺，但也无法应付庞大工作量的多方案寻优计算。?七十年代以来大容量计算机的问世以及化工过程系统工程的进展及其模拟与优化软件的出现，提供了现代的工具，使过程设计有了实现优化的可能性。?过程设计的优化过程，就是应用过程的数学模型在计算机上进行迭代计算，最终寻得优化设计方案的历程。?优化的目标函数通常是多目标函数，其中包括经济指标，能耗，资源利用率以及环境指标。

热交换网络的合成、质量交换网络的合成，氢夹点分析、水网络系统的集成、

?21世纪的化工设计不再是只考虑一个企业问题（70年代），为了达到最好地实现循环经济的的要求，达到优化的节能降耗减排效果，必级考虑设计与建设生态工业园区的高端整体问题。

生态园内企业模拟自然界生态系统，相互之间存在协同和共生关系，将最大限度地充分利用资源和减少负面环境影响，最后达到可持续发展的目标。

2.炼油厂1.燃煤火力发电厂4、石膏壁板厂3.制药厂丹麦Kalundborg生态工业园区的工业网络图

化工过程设计概论请同学们提前完成作业，在习题课上进行讨论。课下作业?1.化工过程设计的绿色化学科学与工程准则包括那些内容？?2.简述化工过程系统工程模拟软件主要发展趋势?DavidT.Allen,DavidR.Shonnard,GreenEngineering:EnvironmentallyConsciousDesignofChemicalProcesses,PrenticeHallPTR,Indiana,USA.,2001?2.EditedBy:DJHCLARK,HandbookofGreenChemistryandTechnology,BlackwellPublishing,Oxford,UK.,2002

?1.化工过程设计的绿色化学科学与工程准则包括那些内容？?2.简述化工过程系统工程模拟软件主要发展趋势?DavidT.Allen,DavidR.Shonnard,GreenEngineering:EnvironmentallyConsciousDe