### 过程系统工程知识点概览
#### 一、过程系统工程定义及特点
**过程系统工程**(Process System Engineering, PSE)是一门交叉学科，它结合了化学工程学、系统科学、信息论、控制论等多个领域的知识和技术，旨在解决过程工业中的复杂问题。过程系统工程的研究对象主要是那些涉及物理变化和化学变化的过程工业，如化工、炼油、冶金、轻工、建材等行业。
**定义**: 过程系统工程主要关注如何通过优化单元设备及其之间的连接方式来构建一个高效的化工过程系统，确保从给定原料生产出的产品能够以最低的总成本和对环境的最小影响安全地生产，并在整个运行过程中保持最优的操作条件。
#### 二、过程工业概述
**过程工业**指的是一种通过物理或化学变化进行生产的工业形态，其原料和产品通常是均匀相态的物料，而非由零部件组装而成的物品。这些行业的特点是产品质量通常由纯度和各种物理、化学性质来表征。
#### 三、过程系统工程的核心思想
- **物料与能量的综合利用**: 现代过程工业越来越重视物料和能量的高效利用，这涉及到多次循环和复杂的网络系统。
- **模型化**: 过程系统模型通常是由高度非线性的代数和微分方程组成的数学模型，包含了大量过程参数和高维状态变量。
- **操作灵活性**: 过程工业的操作具有高度可调节性，工艺灵活多变，产品种类多样，同时控制系统日益完善。
#### 四、过程系统工程的工具
- **过程模拟(Simulation)**: 包括单元模拟和流程模拟，如分馏、换热、闪蒸等单元过程以及整个炼油或化工过程的模拟。
- **过程优化(Optimization)**: 涉及参数优化(如温度、压力、流量等)和结构优化(如设备类型、设备更新和设备间的连接方式)。
- **过程综合(Synthesis)**: 主要包括反应路径、反应器网络、换热器网络、分离序列、公用工程系统、控制系统以及全流程系统的综合。
#### 五、过程系统工程的发展趋势
随着科技的进步和发展，过程系统工程的研究重点已经逐渐从静态的设计优化转向动态的运行优化，或是设计与运行相结合的联合优化。这意味着不仅要考虑初始设计阶段的优化，还要考虑到实际运行过程中的调整和优化，以实现整个过程系统的持续改进。
#### 六、过程系统工程的学习目标
学习过程系统工程可以帮助学生掌握以下核心技能:
- **理解过程工业的特点**: 学生将能够识别并理解不同过程工业的基本特征和挑战。
- **掌握过程系统建模方法**: 掌握建立过程系统数学模型的方法和技术。
- **熟悉过程系统优化技术**: 学会使用先进的优化算法来改善过程系统的设计和运行。
- **了解过程系统综合方法**: 学习如何综合各种过程系统以提高整体效率。
- **掌握过程系统控制策略**: 学习有效的控制策略以维持过程系统的稳定性和安全性。
#### 七、参考文献
- 杨友麒，《实用化工系统工程》，化学工业出版社，1989
- 杨冀宏，麻德贤，《过程系统工程导论》，烃加工出版社，1989
- 姚平经，《化工过程系统工程》，大连理工大学出版社，1992(第一版)
- 姚平经，《全过程系统能量优化综合》（大连理工大学教授学术丛书，95卷），大连理工大学出版社,1995
- Rudd DF, Process Synthesis, 1973
- Linnhoff B, User Guide on Process Integration For the Efficient Use of Energy, 1982, 1994
- Douglas JM, Conceptual Design of Chemical Processes, 1988
以上资料提供了过程系统工程领域的基本概念、核心思想、工具以及发展趋势等内容，对于初学者来说是非常宝贵的资源。
