《化工过程优化与集成》课程教学大纲
一、课程性质
《化工过程优化与集成》是化学工程与工艺专业的核心专业基础课程之一，它是应用化工过程优化和系统集成的理论和方法来研究化工过程系统的开发、设计、最优操作一门课程。

本门课程的任务是使学生能运用优化和系统集成的观点和方法分析化工过程，使化工过程系统在开发、设计、操作、管理等各个层面上达到最优化，使整体能耗最小，费用最小，环境污染最少。

二、教学目的
培养高年级学生综合运用学过的《化工原理》、《化工热力学》、《化学反应工程》等课程，以及技术经济、环境保护方面的基础知识，并结合本课程的优化和系统集成的观点和方法，加强学生处理化学工业实际问题的能力，培养学生抽象思维和演绎分析的能力及优化和集成观念。

三、教材教参
（二）主要参考书
1. 杨友麟编，《实用化工系统工程》，化学工业出版社，1989
2. 邓亚龙编，《化工中的优化方法》，化学工业出版社，1992
3. 马国喻编，《化工最优化基础》，化学工业出版社，1982
四、教学方式
本课程将以启发互动式教学为主要方式，板书与多媒体结合，配以CAI课件。

五、教学内容及时数
1 绪论（2学时）
1.1 过程系统工程
1.2 过程系统工程研究的基本问题
1.3 过程系统工程的研究方法
1.4 学习过程系统工程课程的方法建议
第一篇过程系统模拟
2 过程系统稳态模拟（3学时）
2.1 过程系统稳态模拟的基本概念
2.2 过程系统模拟的序贯模块法
2.3 过程系统模拟的联立方程法
2.4 过程系统模拟的联立模块法
2.5 过程模拟的应用
2.6 过程稳态模拟发展趋势
3 过程系统动态模拟（3学时）
3.1 过程系统动态模拟基础
3.2 过程系统动态模拟方法
3.3 精馏过程动态模拟
3.4 过程系统动态模拟实例
3.5 过程仿真培训系统
3.6 过程系统动态模拟发展趋势
第二篇过程系统优化
4 过程系统优化的基本概念及基础最优化方法（3学时）4.1 最优化问题的提出及其模型化
4.2 过程系统最优化问题数学模型的一般型式
4.3 最优化数学方法分类
4.4 无约束最优化方法
4.5 有约束多变量函数的最优化方法
5 线性规划（3学时）
5.1 线性规划问题的数学模型
5.2 线性规划问题基本理论
5.3 线性规划问题求解——单纯形法
5.4 纯性规划求解的其他方法
6 非线性规划（5学时）
6.1 非线性规划基础
6.2 变量变换法
6.3 罚函数法
6.4 可行方向法
6.5 逐次线性规划法
6.6 逐次二次规划法
6.7 广义简约梯度法
6.8 非线性规划方法的简单比较
6.9 非线性规划软件简介
7 混合整数规划（3学时）
7.1 引言
7.2 化工过程优化MIP问题的提出
7.3 求解MIP问题的分支定界法
7.4 求解MINLP问题的外部近似原理和方法
8 多目标优化（3学时）
8.1 多目标优化的基本概念
8.2 多目标优化的基本方法
9 间歇过程系统的优化（2学时）
第三篇过程系统综合与集成（5学时）
10 换热器网络综合
11 蒸馏分离序列的综合
12 反应器网络综合
13 过程系统集成
六、考核方式
平时考核20%；期末考试80%。