书籍详情
化工节能原理与技术（第二版）
作者：雷志刚 著
出版社：化学工业出版社有限公司
出版时间：2019-09-01
ISBN：9787122345967
定价：¥38.00
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内容简介
本书重点介绍化工节能的热力学基本原理、新技术（包括夹点技术、热偶精馏、热泵精馏、共沸精馏、萃取精馏、反应精馏及离子液体分离过程强化技术等）、新设备（主要包括新型塔板、新型填料及整体式结构化催化剂技术等）和新理论（各种体系的预测型分子热力学理论）。 本书编写的原则是：从多角度解答例题，加深对基础知识的理解和应用，并以实例的形式介绍ProII、Aspen和CFD等化工模拟软件在化工中的应用；对有些陈旧的节能技术尽量少介绍或不介绍，以避免内容上的重复；重视对基本概念的理解，避免冗长的数学计算和推导。本书与北京化工大学提出的建设高水平研究型大学和培养创新型人才的目标相适应，在内容上注重引入化工节能技术方面的研究成果，尽量开拓读者视野，期望对读者的科学研究工作有所帮助。 本书可作为化工专业本科生和研究生教材，也可供化工领域研究人员参考。
作者简介
暂缺《化工节能原理与技术（第二版）》作者简介
目录
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2
1.3.3分离过程的发展趋势3
1.4反应过程4
思考题5
第2章节能的热力学基本原理6
2.1热力学基本概念6
2.1.1系统（热力系统）6
2.1.2状态和状态参数6
2.1.3强度性质和广度性质8
2.1.4平衡态8
2.1.5功和热8
2.2热力学定律9
2.2.1热力学第一定律和能量平衡方程9
2.2.2热力学第二定律和熵平衡方程10
2.2.3热力学第三定律12
2.3理想功12
2.3.1分离过程的理想功（最小功）13
2.3.2反应过程的理想功（最大功）14
2.3.3净功消耗16
2.3.4热力学效率17
2.4及其计算19
2.4.1的概念19
2.4.2环境参考态20
2.4.3功的20
2.4.4热量21
2.4.5气体的扩散22
2.4.6物质的化学22
2.5损失和衡算方程式26
2.5.1损失和衡算方程式26
2.5.2封闭系统的衡算方程式26
2.5.3稳定流动系统的衡算方程式27
符号说明29
思考题30
计算题30
第3章化工节能的新技术33
3.1夹点技术33
3.1.1温焓图与复合曲线33
3.1.2夹点及夹点温差34
3.1.3问题表法36
3.1.4夹点的意义38
3.1.5夹点法设计能量最优的换热网络38
3.1.6换热网络的调优40
3.1.7阈值问题42
3.1.8实际工程项目的换热网络合成44
3.2多效精馏及中间换热器45
3.2.1多效精馏流程46
3.2.2多效精馏的节能效果和效数47
3.2.3多效精馏应用实例——甲醇-水分离47
3.2.4精馏塔中间换热器49
3.3热偶精馏51
3.3.1热偶精馏流程52
3.3.2热偶精馏流程的适用范围53
3.4热泵精馏54
3.4.1热泵的工作原理54
3.4.2热泵精馏流程54
3.4.3热泵精馏应用实例——甲醇-水分离56
3.4.4热泵技术应用需注意的几个问题57
3.5共沸精馏58
3.5.1变压共沸精馏58
3.5.2二元非均相共沸精馏59
3.5.3三组分共沸精馏59
3.5.4共沸剂的选择60
3.6萃取精馏61
3.6.1萃取精馏流程安排62
3.6.2加盐萃取精馏63
3.6.3络合萃取精馏66
3.7反应精馏68
3.7.1利用反应促进精馏的反应精馏68
3.7.2利用精馏促进反应的反应精馏69
3.7.3催化精馏70
3.7.4反应精馏过程的特点71
3.7.5悬浮床催化精馏73
3.8离子液体分离过程强化73
3.8.1离子液体萃取精馏74
3.8.2离子液体液-液萃取78
3.8.3离子液体吸收81
3.8.4离子液体气体干燥87
3.8.5离子液体捕集可凝性挥发有机物98
3.9异丙苯工艺流程节能优化103
3.9.1二异丙苯塔的优化104
3.9.2泡点反应器合成异丙苯107
3.9.3催化精馏合成异丙苯109
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111
符号说明113
思考题114
计算题114
第4章化工节能的新设备116
4.1新型塔板技术116
4.2新型填料技术118
4.3整体式结构化催化剂技术119
4.3.1开放错流结构化催化剂119
4.3.2蜂窝整体式结构化催化剂125
4.3.3蜂窝整体式结构化催化剂应用实例1——选择性催化还原烟气脱硝126
4.3.4蜂窝整体式结构化催化剂应用实例2——蒽醌法制备双氧水136
符号说明145
思考题145
第5章化工节能的新理论147
5.1小分子溶剂体系的预测型分子热力学147
5.1.1UNIFAC模型147
5.1.2改进的UNIFAC模型148
5.1.3基于γ∞的UNIFAC模型149
5.1.4应用实例1——无限稀释溶液活度系数计算149
5.1.5计算机辅助分子设计（CAMD）149
5.1.6应用实例2——ACN法萃取精馏分离C4的分子设计150
5.2含小分子无机盐体系的预测型分子热力学151
5.2.1定标粒子理论推导152
5.2.2应用实例3——DMF法萃取精馏分离C4组分153
5.3含聚合物体系的预测型分子热力学154
5.3.1GCLF EOS模型155
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158
5.3.3应用实例5——GCLF EOS模型预测聚合物的结晶度159
5.3.4应用实例6——GCLF EOS模型预测聚合物的比容159
5.4含离子液体体系的预测型分子热力学模型160
5.4.1COSMO-RS模型160
5.4.2UNIFAC-Lei模型166
5.4.3应用实例7168
符号说明173
思考题174
参考文献175
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2
1.3.3分离过程的发展趋势3
1.4反应过程4
思考题5
第2章节能的热力学基本原理6
2.1热力学基本概念6
2.1.1系统（热力系统）6
2.1.2状态和状态参数6
2.1.3强度性质和广度性质8
2.1.4平衡态8
2.1.5功和热8
2.2热力学定律9
2.2.1热力学第一定律和能量平衡方程9
2.2.2热力学第二定律和熵平衡方程10
2.2.3热力学第三定律12
2.3理想功12
2.3.1分离过程的理想功（最小功）13
2.3.2反应过程的理想功（最大功）14
2.3.3净功消耗16
2.3.4热力学效率17
2.4及其计算19
2.4.1的概念19
2.4.2环境参考态20
2.4.3功的20
2.4.4热量21
2.4.5气体的扩散22
2.4.6物质的化学22
2.5损失和衡算方程式26
2.5.1损失和衡算方程式26
2.5.2封闭系统的衡算方程式26
2.5.3稳定流动系统的衡算方程式27
符号说明29
思考题30
计算题30
第3章化工节能的新技术33
3.1夹点技术33
3.1.1温焓图与复合曲线33
3.1.2夹点及夹点温差34
3.1.3问题表法36
3.1.4夹点的意义38
3.1.5夹点法设计能量最优的换热网络38
3.1.6换热网络的调优40
3.1.7阈值问题42
3.1.8实际工程项目的换热网络合成44
3.2多效精馏及中间换热器45
3.2.1多效精馏流程46
3.2.2多效精馏的节能效果和效数47
3.2.3多效精馏应用实例——甲醇-水分离47
3.2.4精馏塔中间换热器49
3.3热偶精馏51
3.3.1热偶精馏流程52
3.3.2热偶精馏流程的适用范围53
3.4热泵精馏54
3.4.1热泵的工作原理54
3.4.2热泵精馏流程54
3.4.3热泵精馏应用实例——甲醇-水分离56
3.4.4热泵技术应用需注意的几个问题57
3.5共沸精馏58
3.5.1变压共沸精馏58
3.5.2二元非均相共沸精馏59
3.5.3三组分共沸精馏59
3.5.4共沸剂的选择60
3.6萃取精馏61
3.6.1萃取精馏流程安排62
3.6.2加盐萃取精馏63
3.6.3络合萃取精馏66
3.7反应精馏68
3.7.1利用反应促进精馏的反应精馏68
3.7.2利用精馏促进反应的反应精馏69
3.7.3催化精馏70
3.7.4反应精馏过程的特点71
3.7.5悬浮床催化精馏73
3.8离子液体分离过程强化73
3.8.1离子液体萃取精馏74
3.8.2离子液体液-液萃取78
3.8.3离子液体吸收81
3.8.4离子液体气体干燥87
3.8.5离子液体捕集可凝性挥发有机物98
3.9异丙苯工艺流程节能优化103
3.9.1二异丙苯塔的优化104
3.9.2泡点反应器合成异丙苯107
3.9.3催化精馏合成异丙苯109
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111
符号说明113
思考题114
计算题114
第4章化工节能的新设备116
4.1新型塔板技术116
4.2新型填料技术118
4.3整体式结构化催化剂技术119
4.3.1开放错流结构化催化剂119
4.3.2蜂窝整体式结构化催化剂125
4.3.3蜂窝整体式结构化催化剂应用实例1——选择性催化还原烟气脱硝126
4.3.4蜂窝整体式结构化催化剂应用实例2——蒽醌法制备双氧水136
符号说明145
思考题145
第5章化工节能的新理论147
5.1小分子溶剂体系的预测型分子热力学147
5.1.1UNIFAC模型147
5.1.2改进的UNIFAC模型148
5.1.3基于γ∞的UNIFAC模型149
5.1.4应用实例1——无限稀释溶液活度系数计算149
5.1.5计算机辅助分子设计（CAMD）149
5.1.6应用实例2——ACN法萃取精馏分离C4的分子设计150
5.2含小分子无机盐体系的预测型分子热力学151
5.2.1定标粒子理论推导152
5.2.2应用实例3——DMF法萃取精馏分离C4组分153
5.3含聚合物体系的预测型分子热力学154
5.3.1GCLF EOS模型155
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158
5.3.3应用实例5——GCLF EOS模型预测聚合物的结晶度159
5.3.4应用实例6——GCLF EOS模型预测聚合物的比容159
5.4含离子液体体系的预测型分子热力学模型160
5.4.1COSMO-RS模型160
5.4.2UNIFAC-Lei模型166
5.4.3应用实例7168
符号说明173
思考题174
参考文献175
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