01_第1讲过程系统工程-XXXX

主要参考书
1.过程系统工程概论（科大翻印） 2.都健. 化工过程分析与综合. 大连理工大学出版社，2009 3.杨友麒等.化工过程模拟与优化.北京:化学工业出版社,2006 4. Rudd D F, Process Synthesis, 1973 5. Linnhoff B, User Guide on Process Integration For the
郭慕孙 (1920-2012)，男，广东省潮州市人，中国科学院院士， 化工冶金研 究所原所长, 化学工程专业. 沿革--------观念、站位、角度
Principles of Chemical Engineering
引言
2.PSE在化学工程与工艺专业课程体系中的地位
化学工程与工艺(专业课)
化工原理
化工系统工程（过程系统工程）
PSE (Process System Engineering)
赵风清
电话：13315973366 81668388(办公室，319室) 81668407（绿色化工与生态材料实验室，443室)
邮箱：zhaofq3366@
公共邮箱：hgxtgc10@ 密码：hgxtgc
胡锦涛：“您这个理论强调，在
处理复杂问题时一定要注意从整体上 加以把握，统筹考虑各方面因素，这 很有创见。现在我们强调科学发展， 就是注重统筹兼顾，注重全面协调可 持续发展。”
1.3 过程系统工程
什么是过程系统工程?
过程系统：为达到某种物质和能量转换目的，而由过程单元按一定 结构关 系构成的统一体称为过程系统。是以物流为加工对象的、区别于机械加工
化学&化工？
化学工程&化学 工艺？
化学与化工
N2+3H2 —→2NH3
化学工程与化学工艺？
1. 化学工程的发展沿革
★ 20世纪初 ---- 20年代，化学工程学科的诞生
里程碑－MIT《化工原理》的问世
★ 20世纪30年代－ 60年代，化学工程学科快速发展
里程碑－7个二级学科的诞生（反应工程、分离工程、
整体。 系统＝f (组成要素，结构，功能）
系统之特点，就是系统在整体上具有其组成部 分所没有的性质，这就是系统的整体性。
1.2 系统工程
什么是系统工程?
从小时候就学习系统工程了！
系统工程定义：从全局的观点出发，用定量和定性相结 合的方法，从技术、经济、社会的角度，对一个系统作
全面的模拟、分析、评价、优化和控制（常见）。 研究内容：研究解决系统问题的方法，而不是讨论
传递过程、化工热力学、化工单元操作、化工系统 工程） 学科传统精髓： “三传一反”(?) ★ 20世纪70年代－90年代，化学工程学科大大拓展
里程碑－生物化工、材料化工、环境化工、微电子
化工等交叉领域的延伸. 新发展： 三传一反+X ★ 21世纪初，化学工程学科的深化（X)
里程碑－时空多尺度化学工程的探索(分子尺度、微
第1章 绪论
★ 系统 ★ 系统工程 ★ 过程系统工程 ★ 过程系统工程的有关基本术语 ★ 过程系统工程主要研究内容 ★ 过程系统工程研究的四个基本问题（具体化） ★ 化工系统工程的主要技术手段与工具 ★ 过程系统工程的应用 ★ 过程系统工程的发展前景
1.1 系统
什么是系统?
涵义：一定条件下完成一定功能或实现 一定目的，由若干互相联系、互相影响 的部分要素组成的整体。如灌溉系统 （水泵、管路、喷嘴）、精馏系统、 计算机系统、国家、家庭……。 系统（考察对象）大小的相对性：小系 统、大系统。 哲学观点：所谓系统就是由相互作用的 要素组成的具有特定结构、功能的有机
Efficient Use of Energy, 1982, 1994
从《过程系统工程》中能学ห้องสมุดไป่ตู้什么?
学习(或学完)一门新课时，思考一些问题
我能学 到什么? (开始)
我有什么 收获?
(学习后)
一、化学工程与化工系统工程
引言 序之序(三个问题)
课程名称（英文）： Process System Engineering (PSE) Chemical System Engineering
产品
3 transfer
化工工艺学
原 料
process
服务
反应工程 分离工程 化工热力学 化工系统工程
reactor separation
energy
Simulation Design
Optimization
Process Synthesis
Overall
To be discussed in detail …….
观纳米尺度、介观毫米尺度、宏观厘米尺度、设备 米尺度、装置十米尺度)；节能减排、降耗；绿色化、集约化；
大师语录
化学工程经过归纳、综合和与其它知识的交叉，形成了以 传递和反应为主且还在不断发展的三传一反+X的学识基 础. 这一学识基础的应用对象已远远超出了化工起家时的 化学产品，覆盖了所有物质的物理和化学加工的工艺， 将化学工程提升至过程工程。 -----郭慕孙
生产“元件”的系统。 （化工、冶金、水泥、合成氨、炼油、材料等）
过程系统工程：是系统工程的一个分支，其研究历史晚于系统工程，把系 统工程的一套研究方法、观点、思路应用到过程系统的模拟、评价、优化 、合成等问题上，形成了过程系统工程学。是将化学工程、应用数学、将 计算机软件、过程控制的理论与技术集成的学科。（较教材p1上更准确）
引言
二、课程特点与面临的困难
1、课程特点： 全局的观点（与单元操作不同） 定性与定量相结合 学科交叉（技术、经济、社会，数学、计算机等）；
2、教材：
“理论与实践” ，深度、几届学生的反应及其他（如何使用教材？）
3、课时：较少，与其内容与重要性不匹配
三、对策建议
1、课堂学习---注重方法、了解思想、记好笔记（现有课本、课件为主） 2、课下复习---因人而异、适当筛选 (参考书：3+2本） 3、突出重点、效率优先、学以致用 4、关于考试（历届情况、本届的方法:闭卷考试，兼顾平时）
构成系统的基本单元的基本原理、规律和特性。
系统工程与钱学森
二战时的运筹学，1950年代 MIT开设《系统工程》课程
1978年9月27日钱学森等在 《文汇报》发表了《组织管理 的技术——系统工程》
“两弹一星”
钱老关于“综合集成 ”的思想、方法的 提出，要比国外领先10年左右。综合集 成技术Metasynthetic Engineering 是从整体上考虑并解决问题的方法。