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1．绪论1

1.1．能量及其二重性1

1.2．能量开发利用的现状与发展1

1.3．化工节能在国民经济建设中的重要地位2

1.4．化学工业节能的潜力和途径3

1.5．本课程的性质、任务和内容4

1.5.1．本课程的性质和任务4

1.5.2．本课程的内容和研究方法4

2．稳流体系的能量平衡6

2.1．稳流体系热力学第一定律6

2.1.1．稳流体系热力学第一定律表达式6

2.1.2．稳流体系热力学第一定律的特殊形式8

2.2．轴功11

2.2.1．稳流过程的可逆轴功11

2.2.2．气体压缩功12

2.3．过程的热效应18

2.3.1．显热18

2.3.2．潜热21

2.3.3．化学反应热23

2.3.4．混合热24

2.4．真实气体焓变和熵变的计算25

2.4.1．普遍化法25

2.4.2．热力学性质图表法28

2.5．稳流体系能量平衡31

3．化工节能的基本原理39

3.1．能量降级原理39

3.1.1．可逆过程与不可逆过程40

3.1.2．热力学第二定律的表述44

3.1.3．卡诺定理44

3.1.4．克劳修斯不等式47

3.1.5．熵与熵增原理48

3.1.6．能量的降级56

3.2．理想功和损耗功56

3.2.1．理想功56

3.2.2．损耗功61

3.2.3．热力学效率63

3.3．有效能和无效能65

3.3.1．有效能65

3.3.2．有效能的计算67

3.3.3．无效能75

3.4．有效能衡算和有效能效率77

3.4.1．有效能衡算77

3.4.2．有效能效率80

3.4.3．有效能衡算举例81

4．化工过程热力学分析86

4.1．化工过程热力学分析的基本方法86

4.1.1．热力学分析的方法86

4.1.2．热力学分析方法的比较87

4.2．化工单元过程的热力学分析90

4.2.1．传热过程热力学分析及改进措施90

4.2.2．吸收与精馏过程热力学分析96

4.2.3．压缩与膨胀过程的热力学分析103

4.3．能量转换装置的热力学分析106

4.3.1．蒸汽动力循环过程热力学分析106

4.3.2．林德循环的热力学分析及改进措施113

4.4．典型化工生产装置的热力学分析118

4.4.1．化工生产装置热力学分析方法118

4.4.2．天然气蒸汽转化装置的热力学分析118

4.4.3．苯加氢生产环己烷装置的热力学分析124

4.4.4．一氧化碳变换装置的热力学分析127

5．化工企业节能技术简介134

5.1．能量的合理利用134

5.1.1．能量的有效利用134

5.1.2．能量的充分利用138

5.1.3．能量的综合利用140

5.2．化工企业节能新技术142

5.2.1．热泵技术142

5.2.2．热管技术145

5.2.3．夹点技术与热回收换热网络147

5.2.4．膜分离150

主要参考文献155

附表1 常见物质的临界参数和偏心因子156

附表2 一些物质的热力学性质157

附表3 理想气体摩尔定压热容的常数159

附表4 某些气体在不同温度区间的平均摩尔定压热容160

附表5 HCl、NaOH、H2SO4的溶解和稀释积分热161

附表6 水和水蒸气的热力学性质162

附表7 龟山-吉田环境模型的元素标准化学有效能E？，元素171

附表8 主要无机和有机化合物的摩尔标准化学有效能E？以及温度修正系数ξ172

附图1 压力对气体摩尔定压热容的影响174

附图2 三参数普遍化焓差图175

附图3 三参数普遍化熵差图176

附图4 氨的T-S图177

附图5 空气的T-S图178