《化工廠節(jié)能知識(shí)》介紹了化工節(jié)能的基本原理和應(yīng)用。全書共分五章。第一章為緒論,第二章討論穩(wěn)流體系的能量平衡,闡述熱力學(xué)第一定律及其在穩(wěn)流體系中的應(yīng)用,也介紹了真實(shí)氣體熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算。第三章討論化工節(jié)能的基本原理。通過對熱力學(xué)第二定律的討論,研究了能量損耗的本質(zhì),建立了以熱力學(xué)第一定律和第二定律相結(jié)合的現(xiàn)代用能理論。第二、三章是全書的理論基礎(chǔ)。第四章介紹了利用熱力學(xué)基本原理對化工過程進(jìn)行熱力學(xué)分析的方法,并對典型化工單元過程和化工生產(chǎn)裝置進(jìn)行了熱力學(xué)分析,是化工節(jié)能基本原理的應(yīng)用。第五章是化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介,討論如何合理利用能量,介紹了幾種成熟的化工節(jié)能新技術(shù)。
《中等專業(yè)學(xué)校教材:化工廠節(jié)能知識(shí)》適用于化工中專工藝類及相關(guān)專業(yè),也可供化工高等職業(yè)學(xué)校工藝類及相關(guān)專業(yè)使用,以及供化工企業(yè)管理人員、工程技術(shù)人員參考。
本教材是高等職業(yè)學(xué);すに囶悓I(yè)化工節(jié)能技術(shù)課程的統(tǒng)編教材。本教材介紹了化工節(jié)能的基本原理和應(yīng)用。全書共分五章。第一章緒論,介紹化工節(jié)能知識(shí)在化工生產(chǎn)中的重要性和當(dāng)前化工節(jié)能的現(xiàn)況。第二章穩(wěn)流體系的能量平衡,闡述熱力學(xué)第一定律及其在穩(wěn)流體系中的應(yīng)用,也介紹了真實(shí)氣體熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算。第三章化工節(jié)能的基本原理,通過對熱力學(xué)第二定律的討論,研究了能量損耗的本質(zhì),建立了以熱力學(xué)第一定律和第二定律相結(jié)合的現(xiàn)代用能理論。第二、三章是全書的理論基礎(chǔ)。第四章化工過程熱力學(xué)分析,介紹了利用熱力學(xué)基本原理對化工過程進(jìn)行熱力學(xué)分析的方法,并對典型化工單元過程和化工生產(chǎn)裝置進(jìn)行了熱力學(xué)分析,是化工節(jié)能基本原理的應(yīng)用。第五章化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介,討論如何合理利用能量,介紹了幾種成熟的化工節(jié)能新技術(shù)。教材中加星號(hào)“*”的內(nèi)容屬選講內(nèi)容。
本書可供化工高等職業(yè)學(xué)校有關(guān)專業(yè)作教材選用,也可供化工企業(yè)管理人員、技術(shù)人員參考。
本書由湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院賀召平主編,蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院李貴賢參編,常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳炳和主審。第一、三章由李貴賢編寫,其余各章由賀召平編寫并進(jìn)行統(tǒng)稿。參加審稿的有天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃震、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院邸青、山東師范大學(xué)化工學(xué)院張朝君、湖南化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊謙、李平輝。本書編寫過程得到了河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院程桂花、南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐建良等同志的指導(dǎo)和編者所在學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)、相關(guān)科室和人員的大力支持,謹(jǐn)致謝意。
由于作者水平有限,雖經(jīng)努力,教材中難免存在各種缺點(diǎn)和不足之處,懇切盼望使用本書的各位任課老師和讀者提出寶貴意見和建議,以便在今后的再版中進(jìn)行修正。
1緒論1
1.1能量及其二重性1
1.2能量開發(fā)利用的現(xiàn)狀與發(fā)展1
1.3化工節(jié)能在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要地位2
1.4化學(xué)工業(yè)節(jié)能的潛力和途徑3
1.5本課程的性質(zhì)、任務(wù)和內(nèi)容4
1.5.1本課程的性質(zhì)和任務(wù)4
1.5.2本課程的內(nèi)容和研究方法4
2穩(wěn)流體系的能量平衡6
2.1穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律6
2.1.1穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律表達(dá)式6
2.1.2穩(wěn)流體系熱力學(xué)第一定律的特殊形式8
2.2軸功11
2.2.1穩(wěn)流過程的可逆軸功11
2.2.2氣體壓縮功12
2.3過程的熱效應(yīng)18
2.3.1顯熱18
2.3.2潛熱21
2.3.3化學(xué)反應(yīng)熱23
2.3.4混合熱24
*2.4真實(shí)氣體焓變和熵變的計(jì)算25
2.4.1普遍化法25
2.4.2熱力學(xué)性質(zhì)圖表法28
2.5穩(wěn)流體系能量平衡31
3化工節(jié)能的基本原理39
3.1能量降級(jí)原理39
3.1.1可逆過程與不可逆過程40
3.1.2熱力學(xué)第二定律的表述44
3.1.3卡諾定理44
3.1.4克勞修斯不等式47
3.1.5熵與熵增原理48
3.1.6能量的降級(jí)56
3.2理想功和損耗功56
3.2.1理想功56
3.2.2損耗功61
3.2.3熱力學(xué)效率63
3.3有效能和無效能65
3.3.1有效能65
3.3.2有效能的計(jì)算67
3.3.3無效能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有效能衡算舉例81
4化工過程熱力學(xué)分析86
4.1化工過程熱力學(xué)分析的基本方法86
4.1.1熱力學(xué)分析的方法86
4.1.2熱力學(xué)分析方法的比較87
4.2化工單元過程的熱力學(xué)分析90
4.2.1傳熱過程熱力學(xué)分析及改進(jìn)措施90
*4.2.2吸收與精餾過程熱力學(xué)分析96
*4.2.3壓縮與膨脹過程的熱力學(xué)分析103
4.3能量轉(zhuǎn)換裝置的熱力學(xué)分析106
4.3.1蒸汽動(dòng)力循環(huán)過程熱力學(xué)分析106
*4.3.2林德循環(huán)的熱力學(xué)分析及改進(jìn)措施113
*4.4典型化工生產(chǎn)裝置的熱力學(xué)分析118
4.4.1化工生產(chǎn)裝置熱力學(xué)分析方法118
4.4.2天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化裝置的熱力學(xué)分析118
4.4.3苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷裝置的熱力學(xué)分析124
4.4.4一氧化碳變換裝置的熱力學(xué)分析127
*5化工企業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介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能量的綜合利用140
5.2化工企業(yè)節(jié)能新技術(shù)142
5.2.1熱泵技術(shù)142
5.2.2熱管技術(shù)145
5.2.3夾點(diǎn)技術(shù)與熱回收換熱網(wǎng)絡(luò)147
5.2.4膜分離150
主要參考文獻(xiàn)155
附表1常見物質(zhì)的臨界參數(shù)和偏心因子
附表2一些物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)
附表3理想氣體摩爾定壓熱容的常數(shù)
附表4某些氣體在不同溫度區(qū)間的平均摩爾定壓熱容
附表5HCl、NaOH、H2S04的溶解和稀釋積分熱
附表6水和水蒸氣的熱力學(xué)性質(zhì)
附表7龜山一吉田環(huán)境模型的元素標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)有效能元素
附表8主要無機(jī)和有機(jī)化合物的摩爾標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)有效能以及溫度修正系數(shù)
附圖1壓力對氣體摩爾定壓熱容的影響
附圖2三參數(shù)普遍化焓差圖
附圖3三參數(shù)普遍化熵差圖
附圖4氨的T-S圖
附圖5空氣的T-S圖