《化工廠節(jié)能知識》介紹了化工節(jié)能的基本原理和應用。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,闡述熱力學第一定律及其在穩(wěn)流體系中的應用,也介紹了真實氣體熱力學性質的計算。第三章討論化工節(jié)能的基本原理。通過對熱力學第二定律的討論,研究了能量損耗的本質,建立了以熱力學第一定律和第二定律相結合的現(xiàn)代用能理論。第二、三章是全書的理論基礎。第四章介紹了利用熱力學基本原理對化工過程進行熱力學分析的方法,并對典型化工單元過程和化工生產(chǎn)裝置進行了熱力學分析,是化工節(jié)能基本原理的應用。第五章是化工企業(yè)節(jié)能技術簡介,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。
《中等專業(yè)學校教材:化工廠節(jié)能知識》適用于化工中專工藝類及相關專業(yè),也可供化工高等職業(yè)學校工藝類及相關專業(yè)使用,以及供化工企業(yè)管理人員、工程技術人員參考。
本教材是高等職業(yè)學;すに囶悓I(yè)化工節(jié)能技術課程的統(tǒng)編教材。本教材介紹了化工節(jié)能的基本原理和應用。全書共分五章。第一章緒論,介紹化工節(jié)能知識在化工生產(chǎn)中的重要性和當前化工節(jié)能的現(xiàn)況。第二章穩(wěn)流體系的能量平衡,闡述熱力學第一定律及其在穩(wěn)流體系中的應用,也介紹了真實氣體熱力學性質的計算。第三章化工節(jié)能的基本原理,通過對熱力學第二定律的討論,研究了能量損耗的本質,建立了以熱力學第一定律和第二定律相結合的現(xiàn)代用能理論。第二、三章是全書的理論基礎。第四章化工過程熱力學分析,介紹了利用熱力學基本原理對化工過程進行熱力學分析的方法,并對典型化工單元過程和化工生產(chǎn)裝置進行了熱力學分析,是化工節(jié)能基本原理的應用。第五章化工企業(yè)節(jié)能技術簡介,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。教材中加星號“*”的內容屬選講內容。
本書可供化工高等職業(yè)學校有關專業(yè)作教材選用,也可供化工企業(yè)管理人員、技術人員參考。
本書由湖南化工職業(yè)技術學院賀召平主編,蘭州石化職業(yè)技術學院李貴賢參編,常州工程職業(yè)技術學院陳炳和主審。第一、三章由李貴賢編寫,其余各章由賀召平編寫并進行統(tǒng)稿。參加審稿的有天津渤海職業(yè)技術學院黃震、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院邸青、山東師范大學化工學院張朝君、湖南化工職業(yè)技術學院楊謙、李平輝。本書編寫過程得到了河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院程桂花、南京化工職業(yè)技術學院徐建良等同志的指導和編者所在學校的領導、相關科室和人員的大力支持,謹致謝意。
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)濟建設中的重要地位2
1.4化學工業(yè)節(jié)能的潛力和途徑3
1.5本課程的性質、任務和內容4
1.5.1本課程的性質和任務4
1.5.2本課程的內容和研究方法4
2穩(wěn)流體系的能量平衡6
2.1穩(wěn)流體系熱力學第一定律6
2.1.1穩(wěn)流體系熱力學第一定律表達式6
2.1.2穩(wěn)流體系熱力學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18
2.3.1顯熱18
2.3.2潛熱21
2.3.3化學反應熱23
2.3.4混合熱24
*2.4真實氣體焓變和熵變的計算25
2.4.1普遍化法25
2.4.2熱力學性質圖表法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能量降級原理39
3.1.1可逆過程與不可逆過程40
3.1.2熱力學第二定律的表述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化工過程熱力學分析86
4.1化工過程熱力學分析的基本方法86
4.1.1熱力學分析的方法86
4.1.2熱力學分析方法的比較87
4.2化工單元過程的熱力學分析90
4.2.1傳熱過程熱力學分析及改進措施90
*4.2.2吸收與精餾過程熱力學分析96
*4.2.3壓縮與膨脹過程的熱力學分析103
4.3能量轉換裝置的熱力學分析106
4.3.1蒸汽動力循環(huán)過程熱力學分析106
*4.3.2林德循環(huán)的熱力學分析及改進措施113
*4.4典型化工生產(chǎn)裝置的熱力學分析118
4.4.1化工生產(chǎn)裝置熱力學分析方法118
4.4.2天然氣蒸汽轉化裝置的熱力學分析118
4.4.3苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷裝置的熱力學分析124
4.4.4一氧化碳變換裝置的熱力學分析127
*5化工企業(yè)節(jié)能技術簡介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142
5.2.1熱泵技術142
5.2.2熱管技術145
5.2.3夾點技術與熱回收換熱網(wǎng)絡147
5.2.4膜分離150
主要參考文獻155
附表1常見物質的臨界參數(shù)和偏心因子
附表2一些物質的熱力學性質
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性質
附表7龜山一吉田環(huán)境模型的元素標準化學有效能元素
附表8主要無機和有機化合物的摩爾標準化學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