化工節能技術手冊

《化工節能技術手冊》是2006年7月化學工業出版社出版的一本圖書，作者是王文堂。全書介紹了國內能源形勢、化學工業的能源消費及節能狀況；合成氨、電石、燒鹼、硫酸、黃磷等重點耗能產品生產過程的能源消耗情況及工藝節能技術等。

基本介紹

• 書名：化工節能技術手冊
• 作者：王文堂
• ISBN：10位［7502581391］ 13位［9787502581398］
• 定價：￥98.00 元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2006年7月

內容提要

該書共分四篇。第一篇介紹國內能源形勢、我國化學工業的能源消費及節能狀況；第二篇介紹合成氨、電石、燒鹼、硫酸、炭黑、黃磷等重點耗能產品生產過程的能源消耗情況及工藝節能技術，並選取若干節能改造的典型案例進行分析；第三篇對化工生產過程通用的主要耗能設備進行能耗分析，分析了電動機、風機、水泵、變壓器、工業鍋爐、蒸汽動力系統及典型單元過程的能源消耗情況與節能潛力，並介紹了主要節能技術；第四篇介紹了26種重點化工產品的能耗計算方法，供有關單位計算能源消耗時參考。

編輯推薦

該書不僅對國內的能源形勢、化學工業生產過程中的節能狀況進行了較為全面的介紹，而且對重點耗能產品的生產技術、能源消費情況、節能措施進行了較全面的分析，對重點用能設備的節能原理、技術改進措施也進行了詳細分析，並根據化工企業用能設備現狀提出了節能改造的建議，因而對企業開展節能工作及節能技術開發具有重要的參考價值。該書不是對化學工業整個節能的系統工程進行論述，而是對化工生產過程這一階段中的節能進行詳細全面的介紹，並對重點化工產品的能耗計算方法進行了介紹，可供相關企業進行能量衡算、統計分析時借鑑。

目錄

第一篇 總論

第一章 中國能源現狀1

第一節 中國能源資源及消費1

一、概述2

二、煤炭供應與消費5

三、油氣生產與消費10

四、電力生產與消費17

五、節能現狀與潛力24

第二節 中國的能源管理35

一、中國能源管理機構演變35

二、改革開放以來的能源政策38

三、21世紀中國能源政策取向42

第二章 化工節能概述44

第一節 化學工業能源消費狀況44

一、化工行業能源消費量44

二、化工節能的意義45

三、化工節能成效與障礙46

四、化工節能潛力分析48

第二節 化工節能的熱力學原理51

一、熱力學分析的基本概念51

二、熱力學第一定律、熱力學第二定律54

三、熱力學分析的基本方法61

四、能量合理利用基本原則73

第三節 化學工業節能方法78

一、結構節能78

二、管理節能79

三、技術節能79

第二篇 重點耗能產品工藝節能技術

第三章 大型合成氨節能技術83

第一節 流程簡介83

一、以天然氣為原料的合成氨工藝（Kellogg流程）83

二、以輕油為原料的合成氨工藝（Topsoe?Heurtey流程）85

三、以渣油為原料的合成氨工藝87

四、以煤為原料的合成氨工藝87

第二節能耗分析98

一、以天然氣為原料的合成氨能耗98

二、以油為原料的合成氨能耗98

三、以煤焦為原料的合成氨能耗99

第三節 節能技術101

一、天然氣?蒸汽轉化101

二、變換103

三、脫碳103

四、壓縮105

五、合成105

六、H2回收106

七、控制系統107

八、節能工藝107

第四節 節能案例113

一、各廠重大技術改造114

二、滄化改造項目116

三、雲天化節能增產改造117

四、Braun?Technip流程118

五、ICI(AMV)?Uhde流程121

六、Kellogg節能型工藝流程（川化600t/天流程）126

第四章 中型合成氨裝置節能技術130

第一節 流程簡介130

一、全國中氮肥廠典型合成氨工藝總流程130

二、合成氨原料氣的製取131

三、脫硫工藝流程132

四、變換工藝134

五、脫碳工藝流程134

六、原料氣中少量雜質的清除136

七、氣體的壓縮138

八、氨合成工藝流程139

九、氨加工139

第二節能耗分析141

一、制氣工序能耗分析142

二、脫硫能耗分析144

三、變換能耗分析145

四、脫碳能耗分析147

五、精煉能耗分析149

六、壓縮能耗分析151

七、氨合成能耗分析152

八、尿素生產能耗分析153

第三節 節能技術160

一、制氣工序160

二、變換工序165

三、脫硫脫碳淨化工序167

四、精煉工序168

五、壓縮工序170

六、氨合成工序170

七、尿素節能技術改造172

第四節 節能案例174

一、NHD脫碳技術在中氮肥中的套用174

二、ⅢJ?99型氨合成塔的套用175

三、尿素合成技術改造的運用176

第五章 小型合成氨節能技術178

第一節 流程簡介178

一、脫硫178

二、變換178

三、脫碳179

四、精製179

五、壓縮179

六、合成179

第二節 尿素裝置簡介179

一、小尿素裝置水溶液全循環法工藝流程180

二、中壓聯尿工藝流程181

第三節能耗分析181

第四節 節能技術183

一、推廣低溫變換工藝技術183

二、聚乙二醇二甲醚法（NHD法）脫碳技術183

三、氨合成技術183

四、進一步最佳化的合成氨蒸汽自給技術184

五、造氣爐改造技術184

六、全燃渣循環流化床鍋爐技術184

七、垂直篩板型塔器技術185

八、計算機套用技術185

第五節 節能案例185

一、合成氨生產蒸汽自給節能技術185

二、小型合成氨生產兩水閉路循環技術187

三、循環流化床鍋爐在小氮肥廠套用187

四、中低低變換技術的套用案例188

第六章電石生產節能技術190

第一節 電石生產工藝190

一、開放爐190

二、半密閉爐工藝流程190

三、密閉爐工藝流程191

第二節 能耗分析192

一、操作情況192

二、供入熱量192

三、有效利用熱192

四、熱損失194

五、密閉爐熱電平衡匯總及熱效率196

第三節 節能技術196

一、密閉電石爐196

二、空心電極技術196

三、氣燒石灰窯196

四、爐氣淨化技術196

五、電石生產餘熱的回收196

六、微型計算機技術196

七、採用精料以減少雜質副反應耗電損失196

第四節 節能案例197

一、電石爐短網的改造與低壓並聯補償197

二、電石爐煙氣淨化及餘熱利用技術的開發與套用198

三、某公司密閉電石爐爐氣回收裝置202

第七章 燒鹼生產節能技術203

第一節 燒鹼生產工藝203

一、概況203

二、燒鹼性質203

三、燒鹼生產方法比較204

四、電解法燒鹼生產原理與工藝流程205

第二節能耗分析216

一、能耗分布216

二、影響能耗的主要因素和節能措施217

第三節 節能技術219

一、鹽水精製220

二、小極距和擴張陽極改性隔膜電解槽套用220

三、塔式氯氣乾燥工藝技術221

四、蒸發Ⅰ效、Ⅱ效冷凝水槽採用自動調節 液位221

五、高真空組合技術221

六、45%隔膜鹼濃縮制73%片鹼的國產升膜技術221

七、高溫高壓法生產液氯222

八、最佳化燒鹼工藝，最佳化產品結構222

九、F1電解槽新型陰極槽改進技術222

十、活性陰極電解槽222

十一、戈爾過濾技術223

十二、漏電裝置及管道的防護措施223

十三、金屬陽極活塗層技術224

十四、陰極結構改造技術224

十五、採用隔膜動態吸附津岩操作技術225

十六、採用新型電解槽陰極——氧陰極技術225

十七、氯水的綜合利用225

十八、P?60離心機的套用226

十九、氫氣輸送泵改造226

二十、無填料噴霧冷卻塔技術的套用226

二十一、PE管式過濾器的使用227

二十二、出槽氯氣、氫氣餘熱利用227

二十三、採用先進的矽整流裝置228

二十四、採用氯氣透平機和螺桿機代替納氏泵228

二十五、蒸發工藝主要操作條件的選擇228

二十六、隔膜電槽的節能降耗措施231

二十七、阻汽排水器在氯鹼蒸發中的套用233

二十八、氫氣壓縮機的改造233

第四節 節能案例235

一、氣動蝶閥在蒸發大氣冷凝器上的套用235

二、戈爾膜過濾器技術套用235

三、擴張陽極+改性膜電槽技術套用237

四、最佳化蒸發工藝，降低蒸汽消耗242

第八章 硫酸生產節能技術246

第一節 硫酸生產工藝246

一、國內外硫酸生產現狀246

二、硫酸生產工藝247

第二節 硫酸生產能耗分析253

一、硫酸產量的核算254

二、效率的核算254

三、硫酸生產的主要能耗分析257

第三節 硫酸生產節能技術259

一、硫酸生產過程中的反應熱260

二、廢熱鍋爐的分類和典型鍋爐簡介261

三、廢熱利用系統263

第四節 硫酸生產節能案例267

一、80kt/年硫黃制酸系統的廢熱回收利用267

二、熱管設備在硫酸工業中的套用269

參考文獻273

第九章 炭黑生產節能技術274

第一節 炭黑生產工藝274

一、炭黑生產方法簡介274

二、油爐法炭黑274

第二節 炭黑生產的能耗分析279

第三節 炭黑生產節能技術284

一、炭黑生產的新工藝化284

二、提高炭黑收率的其他途徑289

三、回收利用炭黑生產過程中的物理顯熱及尾氣化學能292

四、國外炭黑工業節能技術297

第四節 炭黑生產節能案例301

一、大型化新工藝炭黑裝置的引進、消化吸收和推廣301

二、空氣預熱器在炭黑生產中的套用302

三、炭黑生產中排放尾氣的套用305

第十章 黃磷生產節能技術309

第一節 黃磷生產工藝309

一、概述309

二、流程簡介309

第二節能耗分析316

一、概述316

二、國內外兩種典型工藝流程的能耗分析317

三、入爐原料質量及副反應能耗分析319

第三節 節能技術321

一、磷爐變壓器的選型321

二、短網節能技術322

三、精料入爐325

四、“三廢”及副產物的綜合利用327

五、生產管理329

第四節 節能案例329

一、磷爐尾氣淨化回收利用329

二、精料政策330

三、燒結礦在黃磷生產中的套用331

四、磷爐技改332

參考文獻333

第三篇 公用系統節能技術

第十一章 電動機節能335

第一節 電動機運行特性及能耗分析335

一、電動機運行特性335

二、電動機的能耗分析336

第二節 電動機的經濟運行340

一、經濟運行區的概念340

二、電動機運行狀態的劃分辦法340

第三節 電動機的節 電技術340

一、合理選擇電動機的容量340

二、保證供電電源的穩定性341

三、提高功率因數341

四、隨負載變化調壓節 電342

五、調速節 電運行344

六、採用電動機軟啟動裝置345

七、推廣和套用高效電動機及Y系列電動機346

第四節 電動機的節 電改造348

一、異步電動機同步化運行改造348

二、改變定子繞組的型式348

三、定子繞組重繞348

四、改變電動機的極數349

五、套用非晶磁性槽泥改造電動機349

六、使用電動機節 電風扇風罩350

第十二章 風機水泵節能技術352

第一節 風機水泵能耗分析352

一、水泵352

二、風機354

第二節 風機水泵的合理選用355

一、水泵的合理選用355

二、風機359

第三節 風機水泵節能技術361

一、水泵361

二、風機365

第四節 水泵風機節能改造案例369

一、電站風機技術改造369

二、浙江江山水泥廠立窯羅茨風機改造369

三、深圳自來水公司東湖泵站改造370

四、浙江巨化集團公司水廠生活供水泵節能改造371

第十三章 變壓器及輸配電節能373

第一節 變壓器的損耗及效率373

一、變壓器的空載電流和空載損耗373

二、變壓器的阻抗電壓和負載損耗373

三、變壓器的損耗374

四、變壓器的效率376

第二節 變壓器的合理選用376

一、變壓器容量的初步確定376

二、按綜合經濟效果選擇變壓器377

三、變壓器經濟效益評價方法377

四、變壓器計算常用數據382

第三節 變壓器的經濟運行388

一、並列運行的變壓器經濟運行方式分析388

二、分列運行和共用變壓器經濟運行389

三、根據日負荷曲線核算變壓器容量是否恰當390

四、調整負載曲線與變壓器經濟運行391

五、提高功率因數與變壓器經濟運行391

六、變壓器經濟負載係數391

七、變壓器經濟運行區及運行區間劃分392

第四節 變壓器的節 電改造393

一、調容法393

二、降容法394

三、降容調容法394

四、換導線法394

五、換鐵芯法394

六、同時調換部分鐵芯和繞組法394

七、同時調換全部鐵芯和繞組法394

第五節 配電線路的節 電395

一、配電線路的功率損耗395

二、減少線損的主要方法397

參考文獻399

第十四章 工業鍋爐節能400

第一節 工業鍋爐的分類和結構簡介400

一、火管鍋爐401

二、水管鍋爐403

三、快裝鍋爐409

四、熱水鍋爐410

五、餘熱鍋爐(廢熱鍋爐)412

第二節 鍋爐用燃料417

一、基準表示法418

二、基準的換算420

三、煤的分類422

四、燃料的燃燒425

五、燃料燃燒所需空氣量427

六、燃燒後煙氣量的計算428

第三節 工業鍋爐的熱效率測定431

一、測定的分類、組織和一般要求431

二、正平衡測定的原理和方法433

三、反平衡測定的原理和方法441

四、鍋爐的自用能量消耗445

五、鍋爐熱效率測定舉例446

第四節 工業鍋爐的節能技術448

一、工業鍋爐的燃燒節能448

二、水處理452

三、運行維護453

四、採用節能新工藝、新設備455

第五節 節能案例457

一、SHUO?13?A型鍋爐節能綜合改造(陝西華昌印染服裝有限公司）457

二、鏈條鍋爐的綜合節能改造459

三、SHL10?2?5/400型鏈條鍋爐的綜合節能改造462

四、AZD20t/h拋煤機鍋爐的改造方法466

參考文獻467

第十五章 蒸汽動力系統節能468

第一節 動力循環468

一、朗肯循環468

二、回熱循環471

三、中間再熱循環473

四、熱電循環475

第二節 汽輪機476

一、汽輪機的基本工作原理和類型476

二、汽輪機級的工作原理479

三、多級汽輪機483

四、汽輪機的損失、效率和經濟性能指標486

五、供熱式汽輪機490

第三節 熱電聯產492

一、熱電聯產的概念492

二、熱電廠的主要熱經濟指標493

三、熱電聯產的效益499

四、熱負荷特性及概算501

五、熱化係數504

六、供熱式機組的選擇505

七、熱電冷聯產(三聯產)簡介507

第四節 熱電聯產在化工企業的套用510

一、背景510

二、基本形式512

參考文獻520

第十六章 典型單元過程及節能設備521

第一節 換熱設備521

一、換熱過程的分析521

二、傳熱的三種基本方式521

三、熱傳導522

四、對流傳熱523

五、換熱過程計算524

六、換熱過程節能途徑525

七、換熱設備526

第二節 蒸發過程530

一、蒸發過程的特點及分類530

二、單效蒸發過程530

三、蒸發器的生產能力和生產強度533

四、蒸發過程的主要節能途徑533

五、蒸發裝置及其選型538

第三節 精餾過程540

一、精餾過程簡介540

二、精餾基本原理540

三、精餾套用場合541

四、精餾技術進展542

五、精餾過程節能544

第四節 乾燥過程550

一、乾燥過程550

二、乾燥原理、方法和乾燥器的選擇550

三、乾燥過程的能源553

四、乾燥裝置的能量利用率553

五、乾燥過程的節能555

第五節 熱管技術558

一、熱管工作原理558

二、熱管工作特性559

三、熱管的基本特性561

四、熱管的分類562

五、熱管換熱器562

第六節 熱泵技術564

一、熱泵定義與分類564

二、壓縮式熱泵565

三、吸收式熱泵567

四、蒸汽噴射式熱泵569

五、第二類吸收式熱泵571

六、經濟上可行的工業熱泵的臨界COP571

七、熱泵的套用572

參考文獻572

第十七章 夾點技術及其套用574

第一節 夾點技術基本原理574

一、基本概念574

二、最優經濟目標及夾點的確定576

三、最大能量回收(MER)換熱網路設計581

四、閾值問題587

五、多夾點問題590

六、現有換熱網路改造591

七、數據提取596

第二節 過程整合的工業套用601

一、公用工程的最佳化選擇601

二、熱機技術606

三、熱泵技術