化工厂节能知识

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。

1 绪论
1.1 能量及其二重性
1.2 能量开发利用的现状与发展
1.3 化工节能在国民经济建设中的重要地位
1.4 化学工业节能的潜力和途径
1.5 本课程的性质、任务和内容
1.5.1 本课程的性质和任务
1.5.2 本课程的内容和研究方法
2 稳流体系的能量平衡
2.1 稳流体系热力学第一定律
2.1.1 稳流体系热力学第一定律表达式
2.1.2 稳流体系热力学第一定律的特殊形式
2.2 轴功
2.2.1 稳流过程的可逆轴功
2.2.2 气体压缩功
2.3 过程的热效应
2.3.1 显热
2.3.2 潜热
2.3.3 化学反应热
2.3.4 混合热
*2.4 真实气体焓变和熵变的计算
2.4.1 普遍化法
2.4.2 热力学性质图表法
2.5 稳流体系能量平衡
3 化工节能的基本原理
3.1 能量降级原理
3.1.1 可逆过程与不可逆过程
3.1.2 热力学第二定律的表述
3.1.3 卡诺定理
3.1.4 克劳修斯不等式
3.1.5 熵与熵增原理
3.1.6 能量的降级
3.2 理想功和损耗功
3.2.1 理想功
3.2.2 损耗功
3.2.3 热力学效率
3.3 有效能和无效能
3.3.1 有效能
3.3.2 有效能的计算
3.3.3 无效能
3.4 有效能衡算和有效能效率
3.4.1 有效能衡算
3.4.2 有效能效率
3.4.3 有效能衡算举例
4 化工过程热力学分析
4.1 化工过程热力学分析的基本方法
4.1.1 热力学分析的方法
4.1.2 热力学分析方法的比较
4.2 化工单元过程的热力学分析
4.2.1 传热过程热力学分析及改进措施
*4.2.2 吸收与精馏过程热力学分析
*4.2.3 压缩与膨胀过程的热力学分析
4.3 能量转换装置的热力学分析
4.3.1 蒸汽动力循环过程热力学分析
*4.3.2 林德循环的热力学分析及改进措施
*4.4 典型化工生产装置的热力学分析
4.4.1 化工生产装置热力学分析方法
4.4.2 天然气蒸汽转化装置的热力学分析
4.4.3 苯加氢生产环己烷装置的热力学分析
4.4.4 一氧化碳变换装置的热力学分析
*5 化工企业节能技术简介
5.1 能量的合理利用
5.1.1 能量的有效利用
5.1.2 能量的充分利用
5.1.3 能量的综合利用
5.2 化工企业节能新技术
5.2.1 热泵技术
5.2.2 热管技术
5.2.3 夹点技术与热回收换热网络
5.2.4 膜分离
主要参考文献
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5 HCl、NaOH、H2SO4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-吉田环境模型的元素标准化学有效能EXc，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EXc以及温度修正系数ξ
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