化工厂节能知识

章节摘录

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前言

本教材是高等职业学校化工工艺类专业化工节能技术课程的统编教材。本教材介绍了化工节能的基本原理和应用。全书共分五章。第一章绪论，介绍化工节能知识在化工生产中的重要性和当前化工节能的现况。第二章稳流体系的能量平衡，阐述热力学第一定律及其在稳流体系中的应用，也介绍了真实气体热力学性质的计算。第三章化工节能的基本原理，通过对热力学第二定律的讨论，研究了能量损耗的本质，建立了以热力学第一定律和第二定律相结合的现代用能理论。第二、三章是全书的理论基础。第四章化工过程热力学分析，介绍了利用热力学基本原理对化工过程进行热力学分析的方法，并对典型化工单元过程和化工生产装置进行了热力学分析，是化工节能基本原理的应用。第五章化工企业节能技术简介，讨论如何合理利用能量，介绍了几种成熟的化工节能新技术。教材中加星号“*”的内容属选讲内容。 本书可供化工高等职业学校有关专业作教材选用，也可供化工企业管理人员、技术人员参考。 本书由湖南化工职业技术学院贺召平主编，兰州石化职业技术学院李贵贤参编，常州工程职业技术学院陈炳和主审。第一、三章由李贵贤编写，其余各章由贺召平编写并进行统稿。参加审稿的有天津渤海职业技术学院黄震、河北化工医药职业技术学院邸青、山东师范大学化工学院张朝君、湖南化工职业技术学院杨谦、李平辉。本书编写过程得到了河北化工医药职业技术学院程桂花、南京化工职业技术学院徐建良等同志的指导和编者所在学校的领导、相关科室和人员的大力支持，谨致谢意。 由于作者水平有限，虽经努力，教材中难免存在各种缺点和不足之处，恳切盼望使用本书的各位任课老师和读者提出宝贵意见和建议，以便在今后的再版中进行修正。

书籍目录

1绪论1 1.1能量及其二重性1 1.2能量开发利用的现状与发展1 1.3化工节能在国民经济建设中的重要地位2 1.4化学工业节能的潜力和途径3 1.5本课程的性质、任务和内容4 1.5.1本课程的性质和任务4 1.5.2本课程的内容和研究方法4 2稳流体系的能量平衡6 2.1稳流体系热力学第一定律6 2.1.1稳流体系热力学第一定律表达式6 2.1.2稳流体系热力学第一定律的特殊形式8 2.2轴功11 2.2.1稳流过程的可逆轴功11 2.2.2气体压缩功12 2.3过程的热效应18 2.3.1显热18 2.3.2潜热21 2.3.3化学反应热23 2.3.4混合热24 *2.4真实气体焓变和熵变的计算25 2.4.1普遍化法25 2.4.2热力学性质图表法28 2.5稳流体系能量平衡31 3化工节能的基本原理39 3.1能量降级原理39 3.1.1可逆过程与不可逆过程40 3.1.2热力学第二定律的表述44 3.1.3卡诺定理44 3.1.4克劳修斯不等式47 3.1.5熵与熵增原理48 3.1.6能量的降级56 3.2理想功和损耗功56 3.2.1理想功56 3.2.2损耗功61 3.2.3热力学效率63 3.3有效能和无效能65 3.3.1有效能65 3.3.2有效能的计算67 3.3.3无效能75 3.4有效能衡算和有效能效率77 3.4.1有效能衡算77 3.4.2有效能效率80 3.4.3有效能衡算举例81 4化工过程热力学分析86 4.1化工过程热力学分析的基本方法86 4.1.1热力学分析的方法86 4.1.2热力学分析方法的比较87 4.2化工单元过程的热力学分析90 4.2.1传热过程热力学分析及改进措施90 *4.2.2吸收与精馏过程热力学分析96 *4.2.3压缩与膨胀过程的热力学分析103 4.3能量转换装置的热力学分析106 4.3.1蒸汽动力循环过程热力学分析106 *4.3.2林德循环的热力学分析及改进措施113 *4.4典型化工生产装置的热力学分析118 4.4.1化工生产装置热力学分析方法118 4.4.2天然气蒸汽转化装置的热力学分析118 4.4.3苯加氢生产环己烷装置的热力学分析124 4.4.4一氧化碳变换装置的热力学分析127 *5化工企业节能技术简介134 5.1能量的合理利用134 5.1.1能量的有效利用134 5.1.2能量的充分利用138 5.1.3能量的综合利用140 5.2化工企业节能新技术142 5.2.1热泵技术142 5.2.2热管技术145 5.2.3夹点技术与热回收换热网络147 5.2.4膜分离150 主要参考文献155附表1常见物质的临界参数和偏心因子附表2一些物质的热力学性质附表3理想气体摩尔定压热容的常数附表4某些气体在不同温度区间的平均摩尔定压热容附表5HCl、NaOH、H2S04的溶解和稀释积分热附表6水和水蒸气的热力学性质附表7龟山一吉田环境模型的元素标准化学有效能元素附表8主要无机和有机化合物的摩尔标准化学有效能以及温度修正系数附图1压力对气体摩尔定压热容的影响附图2三参数普遍化焓差图附图3三参数普遍化熵差图附图4氨的T-S图附图5空气的T-S图

作者简介

《化工厂节能知识》介绍了化工节能的基本原理和应用。全书共分五章。第一章为绪论，第二章讨论稳流体系的能量平衡，阐述热力学第一定律及其在稳流体系中的应用，也介绍了真实气体热力学性质的计算。第三章讨论化工节能的基本原理。通过对热力学第二定律的讨论，研究了能量损耗的本质，建立了以热力学第一定律和第二定律相结合的现代用能理论。第二、三章是全书的理论基础。第四章介绍了利用热力学基本原理对化工过程进行热力学分析的方法，并对典型化工单元过程和化工生产装置进行了热力学分析，是化工节能基本原理的应用。第五章是化工企业节能技术简介，讨论如何合理利用能量，介绍了几种成熟的化工节能新技术。

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