过程节能技术与装备
2012-8
刘宝庆 化学工业出版社 (2012-08出版)
刘宝庆
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《过程节能技术与装备》系统介绍了过程节能的理论、技术及装备。全书共分为5章，第1章在全面分析我国过程工业节能现状的基础上，指出了过程工业节能的途径和必要性；第2章为过程节能的基本原理，介绍了节能的热力学定律、理想功与损失功、分析法及最新节能理论；第3章为通用过程节能技术，内容涵盖热泵节能、热管节能、余热回收技术和系统节能的夹点技术；第4章为典型单元过程与设备的节能，介绍了流体输送过程、传热过程、蒸发过程、干燥过程、精馏过程、反应过程及分别对应的泵、风机、换热器、蒸发器、干燥机、精馏塔、搅拌设备等的节能原理与节能途径；第5章介绍了节能技术的经济评价与全生命周期评价等。 《过程节能技术与装备》内容系统、完整，理论与实用并重，注重节能技术的前瞻性，可作为高等院校化学工程与工艺专业、过程装备与控制工程专业以及石化、轻工、生工、制药、冶金、环保、能源等相关专业的教材，亦可作为有关科研、设计和生产单位技术人员的参考书。
第1章绪论11.1能源概论11.1.1能源定义11.1.2能源分类11.1.3能源评价31.2节能的概念及必要性31.2.1节能的定义31.2.2节能的必要性41.2.3节能的相关概念61.3化学工业节能的潜力与途径111.3.1我国化学工业的特点111.3.2化学工业节能的潜力131.3.3化学工业节能的意义141.3.4化学工业节能的途径15思考题与习题17第2章过程节能的基本原理192.1概论192.2基本概念192.2.1能量形式192.2.2热力系统202.2.3基准状态212.2.4平衡状态222.2.5可逆过程232.3热力学第一定律242.3.1热力学第一定律及其表达形式242.3.2封闭体系的能量平衡方程242.3.3稳流体系的能量平衡方程252.3.4稳流体系能量平衡方程的实际应用262.3.5轴功及其计算292.3.6热量平衡322.4热力学第二定律332.4.1热力学第二定律的表述332.4.2熵及熵增原理332.4.3熵产生和熵平衡342.5理想功与损失功352.5.1能量的品质352.5.2理想功（Wid）（也称最大可用技术功）362.5.3损失功（WL）（也称损耗功）372.5.4热力学效率（ηT）392.6能量的分析法402.6.1（exergy）与平衡方程402.6.2常见类型的计算422.6.3常见化工过程的分析应用442.7节能理论的新进展482.7.1可避免损失与不可避免损失482.7.2热经济学502.7.3有限时间热力学512.7.4积累理论522.7.5能值分析522.7.6综合考虑资源利用与环境影响的分析532.8节能原理的指导意义54思考题与习题54第3章通用过程节能技术563.1热泵节能技术563.1.1热泵定义与分类563.1.2压缩式热泵563.1.3吸收式热泵583.1.4蒸汽喷射式热泵603.1.5第二类吸收式热泵623.1.6经济上可行的工业热泵的临界热泵性能系数COPcr633.2热管节能技术633.2.1热管的工作原理633.2.2热管的分类653.2.3热管的工作特性653.2.4热管换热器673.3余热回收节能技术693.3.1余热的品味与种类693.3.2余热的特点703.3.3余热利用的策略713.3.4余热利用途径713.4过程系统节能技术——夹点技术723.4.1过程系统节能的意义723.4.2夹点技术的应用范围及其发展743.4.3夹点的形成及其意义753.4.4换热网络设计目标803.4.5换热网络优化设计843.4.6换热网络改造综合95思考题与习题102第4章典型单元过程与设备的节能1044.1流体输送过程及泵与风机的节能1044.1.1流体输送过程的热力学分析1044.1.2流体在直管中流动的节能1044.1.3泵的节能1084.1.4风机的节能1204.2传热过程及换热设备的节能1294.2.1传热过程节能的理论基础1304.2.2换热器的节能与经济效益1324.2.3传热效率与传热单元数1354.2.4强化传热技术1374.2.5传热过程节能的途径1434.2.6典型换热设备1464.3蒸发过程及蒸发器的节能1504.3.1蒸发过程概述1504.3.2蒸发过程的热力学分析1504.3.3蒸发器及其选用1544.3.4蒸发过程节能的途径1564.4干燥过程及干燥设备的节能1594.4.1干燥过程概述1594.4.2干燥过程的能源1604.4.3正确选择影响干燥过程的因素1604.4.4热泵干燥1624.4.5干燥设备的用能评价指标1644.4.6各种干燥设备能耗的比较1664.4.7干燥过程节能的途径1684.5精馏过程及装置的节能1694.5.1精馏基本原理1694.5.2精馏过程的热力学分析1714.5.3精馏过程节能的途径1724.6反应过程及反应设备的节能1854.6.1反应过程的热力学分析1854.6.2反应过程节能的途径1874.6.3机械搅拌设备的节能192思考题与习题196第5章节能技术的评价1985.1节能技术评价的必要性1985.2节能技术经济评价1985.2.1技术经济基础1985.2.2节能方案经济评价基础2005.2.3节能方案评价方法2015.3节能技术生命周期评价2055.3.1生命周期评价的概念及其发展历程2055.3.2生命周期评价技术框架2085.3.3节能技术生命周期评价应用策略2095.3.4生命周期评价注意问题及发展趋势210思考题与习题211附录212附录1中华人民共和国节约能源法212附录2国家发展和改革委员会《节能中长期专项规划》220附录3一些物质的热力学性质233附录4理想气体摩尔定压热容的常数235附录5某些气体在不同温度区间的平均摩尔定压热容237附录6水和水蒸气的热力学性质238附录7空气的T S图244附录8氨的T S图245附录9龟山.吉田环境模型的元素化学246附录10主要无机化合物和有机化合物的摩尔标准化学E0xc以及温度修正系数ξ247附录11主要能源折标准煤参考系数248参考文献249
版权页： 插图： （4）环境模型（environmentalreferencemodel） 在□分析中，物质或系统的□值实际上就是它与环境参数偏离程度的指标，其□值大小表示以环境为基准，体系的状态与环境之间差异的程度。为了计算□值，首先应对自然环境加以定量的描述。在计算物理□时，对于环境只需知道压力和温度即可。但为了计算化学□，对环境的描述则要详尽得多，不仅要知道环境的温度和压力，而且要知道基准物质体系，也就是要知道环境是由哪些物质以怎样的状态和浓度构成的。然而，真实的环境是复杂的，它的压力因时因地而变化，它的组成有各种各样的物质。环境内部存在着温度差、压力差和化学势差，自然环境是不可以用同一温度、同一压力、同一组成来描述的，也就是自然环境本身并不完全处于寂态，因此，真实的环境不能直接作为热力学意义上的环境，需要在自然环境的基础上进行抽象，把自然环境看成具有恒定温度、恒定压力和恒定化学组成，由处于完全平衡状态下无限广阔的大气、地表、水域所构成的特定环境。 在□分析中的“环境”，实际上是“环境模型”，也称为“环境参考态模型”。环境模型是在自然环境的基础上进行抽象，把自然环境看成具有恒定温度、恒定压力和恒定化学组成，由处于完全平衡状态下无限广阔的大气、地表、水域所构成的特定环境，既有客观的实在性，又有人为的规定性。 2.6.1.3 □平衡方程 任何不可逆过程必然引起□损失，只有在理想的可逆过程才不引起□的损失。因此，在实际的过程中，不存在□的守恒规律，□总是不断减少的。系统在一个不可逆的过程中各项□的变化是不满足平衡关系式的，只有附加一项□损失才能给一个系统或过程建立□平衡方程式。
《过程节能技术与装备》内容系统、完整，理论与实用并重，注重节能技术的前瞻性，可作为高等院校化学工程与工艺专业、过程装备与控制工程专业以及石化、轻工、生工、制药、冶金、环保、能源等相关专业的教材，亦可作为有关科研、设计和生产单位技术人员的参考书。
