化工節能原理與技術（第二版）

《化工節能原理與技術（第二版）》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是雷志剛。

基本介紹

• 中文名：化工節能原理與技術（第二版）
• 作者：雷志剛
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2019年
• ISBN：978-7-122-34596-7

內容簡介

《化工節能原理與技術》（第二版）重點介紹化工節能的熱力學基本原理、新技術（包括夾點技術、熱偶精餾、熱泵精餾、共沸精餾、萃取精餾、反應精餾及離子液體分離過程強化技術等）、新設備（主要包括新型塔板、新型填料及整體式結構化催化劑技術等）和新理論（各種體系的預測型分子熱力學理論）。

本書編寫的原則是：從多角度解答例題，加深對基礎知識的理解和套用，並以實例的形式介紹ProⅡ、Aspen和CFD等化工模擬軟體在化工中的套用；對有些陳舊的節能技術儘量少介紹或不介紹；重視對基本概念的理解，避免冗長的數學計算和推導。本書在內容上注重引入化工節能技術方面最新的研究成果，儘量開拓讀者視野，期望對讀者的科學研究工作有所幫助。

《化工節能原理與技術》（第二版）可作為化工類、環境類專業本科生和研究生教材，也可供化工領域研究人員參考。

圖書目錄

第1章總論1

1.1化工過程的特點1

1.2化學工業節能的意義與途徑1

1.2.1節能的意義1

1.2.2節能的途徑2

1.3分離過程2

1.3.1分離過程的特點2

1.3.2分離過程的發展歷史2

1.3.3分離過程的發展趨勢3

1.4反應過程4

思考題5

第2章節能的熱力學基本原理6

2.1熱力學基本概念6

2.1.1系統（熱力系統）6

2.1.2狀態和狀態參數6

2.1.3強度性質和廣度性質8

2.1.4平衡態8

2.1.5功和熱8

2.2熱力學定律9

2.2.1熱力學第一定律和能量平衡方程9

2.2.2熱力學第二定律和熵平衡方程10

2.2.3熱力學第三定律12

2.3理想功12

2.3.1分離過程的理想功（最小功）13

2.3.2反應過程的理想功（最大功）14

2.3.3淨功消耗16

2.3.4熱力學效率17

2.4及其計算19

2.4.1的概念19

2.4.2環境參考態20

2.4.3功的20

2.4.4熱量21

2.4.5氣體的擴散22

2.4.6物質的化學22

2.5損失和衡算方程式26

2.5.1損失和衡算方程式26

2.5.2封閉系統的衡算方程式26

2.5.3穩定流動系統的衡算方程式27

符號說明29

思考題30

計算題30

第3章化工節能的新技術33

3.1夾點技術33

3.1.1溫焓圖與複合曲線33

3.1.2夾點及夾點溫差34

3.1.3問題表法36

3.1.4夾點的意義38

3.1.5夾點法設計能量最優的換熱網路38

3.1.6換熱網路的調優40

3.1.7閾值問題42

3.1.8實際工程項目的換熱網路合成44

3.2多效精餾及中間換熱器45

3.2.1多效精餾流程46

3.2.2多效精餾的節能效果和效數47

3.2.3多效精餾套用實例——甲醇-水分離47

3.2.4精餾塔中間換熱器49

3.3熱偶精餾51

3.3.1熱偶精餾流程52

3.3.2熱偶精餾流程的適用範圍53

3.4熱泵精餾54

3.4.1熱泵的工作原理54

3.4.2熱泵精餾流程54

3.4.3熱泵精餾套用實例——甲醇-水分離56

3.4.4熱泵技術套用需注意的幾個問題57

3.5共沸精餾58

3.5.1變壓共沸精餾58

3.5.2二元非均相共沸精餾59

3.5.3三組分共沸精餾59

3.5.4共沸劑的選擇60

3.6萃取精餾61

3.6.1萃取精餾流程安排62

3.6.2加鹽萃取精餾63

3.6.3絡合萃取精餾66

3.7反應精餾68

3.7.1利用反應促進精餾的反應精餾68

3.7.2利用精餾促進反應的反應精餾69

3.7.3催化精餾70

3.7.4反應精餾過程的特點71

3.7.5懸浮床催化精餾73

3.8離子液體分離過程強化73

3.8.1離子液體萃取精餾74

3.8.2離子液體液-液萃取78

3.8.3離子液體吸收81

3.8.4離子液體氣體乾燥87

3.8.5離子液體捕集可凝性揮發有機物98

3.9異丙苯工藝流程節能最佳化103

3.9.1二異丙苯塔的最佳化104

3.9.2泡點反應器合成異丙苯107

3.9.3催化精餾合成異丙苯109

3.9.4烷基化和烷基轉移反應同時進行的固定床催化精餾111

符號說明113

思考題114

計算題114

第4章化工節能的新設備116

4.1新型塔板技術116

4.2新型填料技術118

4.3整體式結構化催化劑技術119

4.3.1開放錯流結構化催化劑119

4.3.2蜂窩整體式結構化催化劑125

4.3.3蜂窩整體式結構化催化劑套用實例1——選擇性催化還原煙氣脫硝126

4.3.4蜂窩整體式結構化催化劑套用實例2——蒽醌法製備雙氧水136

符號說明145

思考題145

第5章化工節能的新理論147

5.1小分子溶劑體系的預測型分子熱力學147

5.1.1UNIFAC模型147

5.1.2改進的UNIFAC模型148

5.1.3基於γ∞的UNIFAC模型149

5.1.4套用實例1——無限稀釋溶液活度係數計算149

5.1.5計算機輔助分子設計（CAMD）149

5.1.6套用實例2——ACN法萃取精餾分離C4的分子設計150

5.2含小分子無機鹽體系的預測型分子熱力學151

5.2.1定標粒子理論推導152

5.2.2套用實例3——DMF法萃取精餾分離C4組分153

5.3含聚合物體系的預測型分子熱力學154

5.3.1GCLF EOS模型155

5.3.2套用實例4——GCLF EOS模型預測氣體在聚合物中的溶解度158

5.3.3套用實例5——GCLF EOS模型預測聚合物的結晶度159

5.3.4套用實例6——GCLF EOS模型預測聚合物的比容159

5.4含離子液體體系的預測型分子熱力學模型160

5.4.1COSMO-RS模型160

5.4.2UNIFAC-Lei模型166

5.4.3套用實例7168

符號說明173

思考題174

參考文獻175