化工节能原理与技术PDF电子书下载

第1章 总论 1

1.1化工过程的特点 1

1.2化学工业节能的意义与途径 1

1.2.1节能的意义 1

1.2.2节能的途径 2

1.3分离过程 2

1.3.1分离过程的特点 2

1.3.2分离过程的发展历史 3

1.3.3分离过程的发展趋势 4

1.4反应过程 5

参考文献 5

第2章 节能的热力学基本原理 7

2.1热力学基本概念 7

2.1.1系统（热力系统） 7

2.1.2状态和状态参数 7

2.1.3强度性质和广度性质 9

2.1.4平衡态 10

2.1.5功和热 10

2.2热力学定律 10

2.2.1热力学第一定律和能量平衡方程 10

2.2.2热力学第二定律和熵平衡方程 12

2.2.3热力学第三定律 15

2.3理想功 15

2.3.1分离过程的理想功（最小功） 15

2.3.2反应过程的理想功（最大功） 17

2.3.3净功消耗 19

2.3.4热力学效率 20

2.4？及其计算 23

2.4.1？的概念 23

2.4.2环境参考态 24

2.4.3功的？ 24

2.4.4热量？ 25

2.4.5气体的扩散？ 26

2.4.6物质的化学？ 26

2.5？损失和？衡算方程式 30

2.5.1？损失和？衡算方程式 30

2.5.2封闭系统的？衡算方程式 31

2.5.3稳定流动系统的？衡算方程式 31

符号说明 34

参考文献 35

第3章 化工节能的新技术 36

3.1夹点技术 36

3.1.1温焓图与复合曲线 36

3.1.2夹点及夹点温差 37

3.1.3问题表法 39

3.1.4夹点的意义 42

3.1.5夹点法设计能量最优的换热网络 42

3.1.6换热网络的调优 45

3.1.7阈值问题 47

3.1.8实际工程项目的换热网络合成 49

3.2多效精馏及中间换热器 51

3.2.1多效精馏流程 51

3.2.2多效精馏的节能效果和效数 52

3.2.3多效精馏应用实例——甲醇-水分离 53

3.2.4精馏塔中间换热器 55

3.3热偶精馏 58

3.3.1热偶精馏流程 58

3.3.2热偶精馏流程的适用范围 60

3.4热泵精馏 60

3.4.1热泵的工作原理 60

3.4.2热泵精馏流程 61

3.4.3热泵精馏应用实例——甲醇-水分离 63

3.4.4热泵技术应用需注意的几个问题 65

3.5共沸精馏 65

3.5.1变压共沸精馏 65

3.5.2二元非均相共沸精馏 66

3.5.3三组分共沸精馏 67

3.5.4共沸剂的选择 68

3.6萃取精馏 69

3.6.1萃取精馏流程安排 70

3.6.2加盐萃取精馏 72

3.6.3络合萃取精馏 75

3.7反应精馏 77

3.7.1利用反应促进精馏的反应精馏 78

3.7.2利用精馏促进反应的反应精馏 78

3.7.3催化精馏 79

3.7.4反应精馏过程的特点 80

3.7.5悬浮床催化精馏 82

3.8离子液体分离过程强化 83

3.8.1离子液体萃取精馏 84

3.8.2离子液体液-液萃取 88

3.8.3离子液体吸收 93

3.9异丙苯工艺流程节能优化 98

3.9.1二异丙苯塔的优化 98

3.9.2泡点反应器合成异丙苯 103

3.9.3催化精馏合成异丙苯 104

3.9.4烷基化和烷基转移反应同时进行的固定床催化精馏 107

符号说明 109

参考文献 110

第4章 化工节能的新设备 112

4.1新型塔板技术 112

4.2新型填料技术 114

4.3整体式结构化催化剂技术 115

4.3.1开放错流结构化催化剂 116

4.3.2蜂窝整体式结构化催化剂 122

4.3.3蜂窝整体式结构化催化剂应用于选择性催化还原法烟气脱硝过程研究 124

符号说明 137

参考文献 137

第5章 化工节能的新理论 139

5.1小分子溶剂体系的预测型分子热力学 139

5.1.1 UNIFAC模型 139

5.1.2改进的UNIFAC模型 140

5.1.3基于γ∞的UNIFAC模型 141

5.1.4应用实例1——无限稀释溶液活度系数计算 141

5.1.5计算机辅助分子设计（CAMD） 142

5.1.6应用实例2——ACN法萃取精馏分离C4的分子设计 143

5.2含小分子无机盐体系的预测型分子热力学 144

5.2.1定标粒子理论推导 144

5.2.2应用实例3——DMF法萃取精馏分离C4组分 146

5.3含聚合物体系的预测型分子热力学 148

5.3.1 GCLF EOS模型 148

5.3.2应用实例4——GCLF EOS模型预测气体在聚合物中的溶解度 150

5.3.3应用实例5——GCLF EOS模型预测聚合物的结晶度 153

5.3.4应用实例6——GCLF EOS模型预测聚合物的比容 153

5.4含离子液体体系的预测型分子热力学 154

5.4.1 COSMO-RS模型 155

5.4.2 UNIFAC模型 155

5.4.3应用实例 157

符号说明 162

参考文献 163