1.3 本书内容介绍

本质安全化的思想是要在设计阶段就降低事故发生的概率和减少事故发生可能带来的损失，现有的研究中选择反应路径可以降低事故发生带来的损失，但不能确保降低事故发生的概率。因为化工过程是一个复杂的物理化学过程，即使对于选定的反应路径，系统可能存在多个稳态，通常情况下，这些稳态操作点的稳定性不完全相同，而且对于稳定的稳态操作点它们的稳定性也不尽相同，因此，需要量化表征稳定的稳态点的稳定性来进一步标识系统的本质安全特性。另一方面，在化工过程的体系中还存在Hopf奇异点，在这些奇异点附近的操作点可能产生周期性振荡，影响化工过程的稳定操作，对于质量要求敏感的体系，这类奇异点更应该最大程度地避免。本书重点研究了化工过程的多稳态及其稳定性现象，提出了量化表征稳定稳态点稳定性的方法，同时研究了规避可能引发振荡的Hopf奇异点分布区域的方法，最后提出了面向本质安全化的化工过程设计方法框架，并且给出了一个工业过程稳定性分析的实例，以及后续的研究展望。书中详细介绍了以下内容：

（1）介绍了化工过程的多稳态现象，给出了求解多稳态解的方法，以及稳态解的稳定性判断方法。

（2）建立了量化表征稳定的稳态点的稳定性的方法，从稳定稳态点能够承受的最大扰动范围和扰动后回复之前操作点的速率两方面定量表征稳定的稳态点的稳定性。

（3）提出了动态系统中操作参数区域内Hopf奇异点的识别方法，建立描述操作点距离奇异点区域的指数，量化表征操作点可能落入产生振荡现象操作区域的风险。

（4）建立了综合考虑稳定稳态点稳定性、规避Hopf奇异点区域的化工过程设计方法框架，设计具有更好稳定性的化工过程。