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第1章 总论 1

1.1能源与能源的分类 1

1.1.1 能源 1

目录 1

1.1.2能源的分类 2

1.2化学工业节能的潜力与意义 4

1.2.1我国化学工业的特点 4

1.2.2化学工业节能的潜力 6

1.2.3节能的意义 8

1.3.1结构节能 9

1.3节能的途径 9

1.3.2管理节能 10

1.3.3技术节能 12

参考文献 16

第2章节能的热力学原理 17

2.1基本概念 17

2.1.1热力系统 17

2.1.2平衡状态 19

2.1.3状态参数和状态方程式 20

2.1.4功和热量 23

2.1.5可逆过程 24

2.2能量与热力学第一定律 25

2.2.1 闭口系统能量衡算式 26

2.2.2稳定流动开口系统能量衡算式 26

2.3？和热力学第二定律 31

2.3.1热力学第二定律的几种表述 31

2.3.2熵的概念和孤立系统熵增原理 33

2.3.3热力学第二定律的熵衡算方程式 34

2.3.4能量和？ 36

2.4.1环境与物系的基准状态 37

2.4能量的？计算 37

2.4.2机械形式能量的？ 40

2.4.3热量？ 40

2.4.4封闭系统的？ 44

2.4.5稳定流动系统的？ 45

2.4.6化学反应的最大有用功 46

2.4.7气体的扩散？ 50

2.4.8元素和化合物的化学？ 51

2.4.9燃料的化学？ 53

2.5.2封闭系统的？衡算方程式 55

2.5.1？损失和？衡算方程式 55

2.5？损失和用衡算方程式 55

2.5.3稳定流动系统的？衡算方程式 57

2.6装置的？效率和？损失系数 61

2.6.1？效率的一般定义 61

2.6.2？效率的不同形式 63

2.7节能理论的新进展 65

2.7.1 可避免？损失与不可避免？损失 65

2.7.2热经济学 67

2.7.3有限时间热力学 69

2.7.4积累？理论 70

2.7.5能值分析 71

2.7.6综合考虑资源利用与环境影响的？分析 72

符号表 74

参考文献 75

第3章化工单元过程与设备的节能 77

3.1流体流动及流体输送机械 77

3.1.1流体流动 77

3.1.2流体机械 77

3.2.1换热过程 81

3.2换热 81

3.2.2设备和管道的保温 83

3.3蒸发 84

3.3.1多效蒸发 85

3.3.2额外蒸汽的引出 91

3.3.3二次蒸汽的再压缩 93

3.3.4冷凝水热量的利用 98

3.4精馏 98

3.4.1预热进料 100

3.4.2塔釜液余热的利用 101

3.4.3塔顶蒸气余热的回收利用 103

3.4.4多效精馏 104

3.4.5热泵精馏 109

3.4.6减小回流比 117

3.4.7增设中间再沸器和中间冷凝器 118

3.4.8多股进料和侧线出料 120

3.4.9热偶精馏 126

3.5干燥 128

3.5.1排气的再循环 128

3.5.2采用换热器的余热回收 129

3.5.3热泵的应用 129

3.5.4其他 130

3.6.1化学反应热的有效利用和提供 131

3.6反应 131

3.6.2反应装置的改进 134

3.6.3催化剂的开发 135

3.6.4反应与其他过程的组合 136

符号表 142

参考文献 143

4.1绪论 145

4.1.1过程系统节能的意义 145

第4章过程系统节能——夹点技术 145

4.1.2夹点技术的应用范围及其发展 148

4.2夹点的形成及其意义 150

4.2.1温－焓图和复合曲线 150

4.2.2夹点的形成 152

4.2.3 问题表法 154

4.2.4夹点的意义 158

4.3换热网络设计目标 159

4.3.1能量目标 159

4.3.2换热单元数目目标 160

4.3.3换热网络面积目标 162

4.3.4经济目标 163

4.3.5最优夹点温差的确定 163

4.4换热网络优化设计 166

4.4.1夹点技术设计准则 166

4.4.2初始网络的生成 169

4.4.3热负荷回路的断开与换热单元的合并 173

4.4.4阈值问题 180

4.5换热网络改造综合 183

4.5.1现行换热网络的分析 183

4.5.2换热网络改造综合的设计目标 186

4.5.3换热网络改造步骤 187

4.5.4受网络夹点控制装置的改造分析 191

4.5.5换热网络改造综合实例 195

4.6蒸汽动力系统优化综合 205

4.6.1总复合曲线 206

4.6.2多级公用工程的配置 209

4.6.3热机的设置 216

4.6.4热泵及热泵的设置 221

4.6.5蒸汽动力系统可调节性分析 243

4.7.1精馏系统的热集成 247

4.7分离系统优化综合 247

4.7.2分离系统在整个过程系统中的合理设置 253

4.7.3不同分离过程的热集成 256

4.8反应器的热集成 260

4.8.1反应器的热集成特性 260

4.8.2反应器的合理设置 261

4.9间歇过程的热集成 263

4.9.1间歇过程夹点分析法 263

4.9.2改进的时间温度复合分析模型 265

4.9.3间歇过程换热网络的目标函数 269

4.9.4间歇过程换热网络的设计 272

4.9.5间歇过程工艺物流与公用工程的综合 278

符号表 282

参考文献 284

第5章水系统集成 287

5.1绪论 287

5.2用水单元模型与水极限曲线 290

5.2.1用水单元模型 290

5.2.2负荷－浓度图与水极限曲线 291

5.2.3用水单元质量衡算 292

5.3.1极限复合曲线 293

5.3水夹点的形成及其意义 293

5.3.2水夹点的形成及其意义 294

5.3.3问题表法 295

5.4用水网络的超结构及数学模型 298

5.4.1用水网络的超结构 298

5.4.2非线性数学模型 299

5.4.3数学模型的求解 301

5.5水直接回用的水网络的综合 304

5.5.1用水网络的描述 304

5.5.2最大传质推动力法 306

5.5.3最小匹配数法 310

5.6再生回用与再生循环的水网络 314

5.6.1水的直接回用、再生回用和再生循环 314

5.6.2再生回用 315

5.6.3再生循环 320

5.7具有中间水道的水网络结构及其综合方法 321

5.7.1具有中间水道的水网络结构 321

5.7.2多组分单中间水道用水网络设计方法 322

符号表 326

参考文献 327

附录2主要的无机化合物和有机化合物的摩尔标准化学？Exx？以及温度修正系数ξ（Exx？用龟山－吉田环境模型计算） 329