化工能量分析

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容包括：緒論；熱力學基礎；熱工設備；過程能量分析基礎；化工過程用能的熱力學分析；化工單元操作和設備的節(jié)能；系統(tǒng)節(jié)能和新用能技術；化工能量分析實例等。本書內(nèi)容豐富，講解通俗易懂，可作為高等院?；ゎ悓I(yè)學生的教材，也可供化工行業(yè)工作者參考閱讀。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1 能源  1.2 能源的分類  1.3 化工技術節(jié)能  1.4 各類能源折算標準煤的參考系數(shù)  參考文獻  習題和思考題第2章  熱力學基礎  2.1 流體的熱力學性質(zhì)  2.2 系統(tǒng)和狀態(tài)函數(shù)  2.3 單組分氣體的p－V－T關系  2.4 真實氣體混合物的p－V－T關系  2.5 液體的p－V－T關系  2.6 可逆過程與不可逆過程  2.7 熱力學基本關系式和麥克斯韋關系式  2.8 剩余性質(zhì)計算  2.9 熱力學第一定律和能量衡算  2.10 熱力學第一定律的應用  2.11 熱力學第二定律和卡諾效率  2.12 軸功的計算  參考文獻  習題和思考題第3章  熱工設備  3.1 概述  3.2 鍋爐設備  3.3 鍋爐的燃料  3.4 鍋爐的燃燒及著火和熄火  3.5 氣體與蒸汽的流動  3.6 汽輪機  3.7 蓄熱器  參考文獻  習題和思考題第4章  過程能量分析基礎  4.1 理想功與損耗功  4.2 有效能（火用）與環(huán)境模型  4.3 蒸汽動力循環(huán)  4.4 制冷循環(huán)  4.5 氣體液化循環(huán)  參考文獻  習題和思考題第5章  化工過程用能的熱力學分析  5.1 化工過程熱力學分析的基本方法  5.2 可避免的炯損失與不可避免的（火用）損失  5.3 合理用能的基本原則  參考文獻  習題和思考題第6章  化工單元操作和設備的節(jié)能  6.1 流體流動和流體輸送機械  6.2 換熱  6.3 混合與分離過程  6.4 蒸發(fā)  6.5 氣體吸收  6.6 精餾  6.7 干燥  6.8 實例分析  6.9 節(jié)能方法和技術  參考文獻  習題和思考題第7章  系統(tǒng)節(jié)能和新用能技術  7.1 系統(tǒng)節(jié)能  7.2 水煤漿技術  7.3 燃料電池技術  參考文獻  習題和思考題第8章  化工能量分析實例  8.1 苯加氫生產(chǎn)環(huán)己烷裝置  8.2 合成氨的轉(zhuǎn)化工序生產(chǎn)裝置  8.3 用熱泵回收低溫排水的熱量  8.4 焚燒爐的混燒  參考文獻主要符號表附錄

章節(jié)摘錄

　　1.1　能源　　能源是可以直接使用或通過轉(zhuǎn)換，為工業(yè)生產(chǎn)與生活提供能量和動力的物質(zhì)資源。能源按其形態(tài)、特性或轉(zhuǎn)換和利用的層次進行分類，可給每種或每類能源以專門的名稱。國際能源會議推薦的能源分類如下：固體燃料（如煤炭、焦炭）、液體燃料（如石油、酒精）、氣體燃料（如天然氣、煤氣）、水力、核能、電能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、地熱能、海洋能等。它們可以按人們的需要被轉(zhuǎn)化成熱能、電能、機械能、光能、聲能、化學能等。　　目前使用的主要能源是化石能源，它是在地球演化過程中，由地球上的有機物經(jīng)掩埋后，經(jīng)過長期的溫度、壓力等條件變化而產(chǎn)生的，如煤炭、石油、天然氣等。煤炭是埋在地殼中億萬年以上的樹木和植物，因地殼變動，經(jīng)受一定的壓力和溫度作用而形成的含碳量很高的可燃物質(zhì)，也稱原煤。按國際能源機構（IEA）規(guī)定，每千克標準煤（或稱煤當量）燃燒放熱7 000 kcal（1 kcal＝4.18KJ），我國原煤的平均低熱值是5 000 kcal／kg，折合標準煤系數(shù)為0.714 3。石油是一種用途極為廣泛的寶貴礦藏，石油是由沉積巖中的有機物變成的。在已發(fā)現(xiàn)的油田中，99％以上都是分布在沉積巖區(qū)。直接開采出來、未經(jīng)加工的石油稱為原油。每千克標準油（或稱油當量）燃燒放熱10000 kcal.天然氣是地下巖層中以碳氫化合物為主要成分的氣體混合物的總稱，其中甲烷占80％－90％。天然氣有伴生氣和非伴生氣之分。伴生氣由原油中的揮發(fā)性組分所組成。約4。％的天然氣與石油一起伴生，稱油田氣。它溶解在石油中或形成油田構造中的氣帽，并對石油儲藏提供氣壓。60％的天然氣為非伴生氣，即氣田氣。很多來源于煤系地層的天然氣稱為煤成氣，它可吸附于煤層中或另外聚集。在7－17 MPa和40－70時，每噸煤可吸附13—30 m3的甲烷。在我國現(xiàn)有的化石能源儲量中，煤炭占世界總量的16％，石油占1.8％，天然氣占0.7％，三者加和折合成標準油當量占世界化石能源總儲量不到11％。與占有世界人口21％相比，中國的主要能源儲量相當貧乏。　　目前生物質(zhì)能的利用越來越受到關注。生物質(zhì)能是太陽能的一種存在形式，它通過生物的光合作用把光能轉(zhuǎn)化為化學能，保存在生物質(zhì)中。它的使用量僅次于煤、石油、天然氣，排在第4位。例如，用秸稈（農(nóng)作物收割后的莖稈，如麥秸、豆秸等）汽化制液化氣，生物制氫，生物制沼氣，能源植物的利用。能源植物是指那些具有較高的還原成烴類物質(zhì)能力的、可以產(chǎn)生接近石油成分或是石油替代品的富含油的植物?！　渥鳛橐环N能源載體，已日益受到人們的關注。氫能技術所研究的就是如何從其他能源有效地轉(zhuǎn)換成氫，并且如何以工業(yè)規(guī)模高效地利用儲藏在氫中的能量。

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