化工节能原理与技术.pdf

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我国国民经济持续高速增长面临资源和环境的双重制约。石油作为重要的不可再生资源,其加工过程和产品质量对它的利用效率和生态环
第1章总论 11能源与能源的分类 1.1.1能源 能源定义:为人类生产和生活提供能量和动力的物质资源 能源类型:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、电能 能源是经济发展的原动力,是现代文明的物质基础 〉作业:列举几例新型能源及制备技术(从文献摘要中总结 1-2句)。 第1章总论 1.1.2能源的分类 1.1.2.1按来源分类 来自地球以外天体的能量(太阳辐射能) 太阳能总能量可达174000TW/a 地球本身瘟藏的能量(地热能和原子核能) 地球和其他天体相互作用而产生的能量(潮汐能) 第1章总论 1.1.2能源的分类 1.1.2.2按能源的转换和利用层次分类 (1)一次能源 可再生能源:太阳能、水能、风能、海洋能 非可再生能源:煤炭、石油、天然气、核燃料 (2)二次能源:电、蒸气、煤气、焦炭、各种石油制品 (3)终端能源 天然气:甲烷(8298%)和少量的乙烷、丙烷、丁烷等。 类似的有煤层气。95%以上甲烷 水煤气(半水煤气): 主要成分:H2,CO,少量CO2,N2,CH等 第1章总论 1.1.2能源的分类 1.1.2.3按能源的使用状况分类 (1)常规能源:煤、石油、天然气、水力 (2)新能源:太阳能、地热能、潮汐能、风能、生物质能 生物质能:秸杆气化,生物制氢 生物柴油:各种不同油料和醇类在酸或碱催化下进行酯交换反 应 1.1.2.4按对环境的污染程度分类 (1)清洁能源:太阳能、风能、海洋能、水力 (2)非清洁能源:煤炭、石油 第1章总论 1.1.2能源的分类 化学法:液碱催化酯交换,反应速度慢,工艺流程复杂,不 是绿色加工工艺 生物法:采用生物酶作催化剂,距离大规模工业化较远 高温高压(超临界反应)法:用超临界萃取(或液固萃取) 后的液体原料;反应速度快,无催化剂;绿色加工工艺 第1章总论 1.1.2能源的分类 千燥 生物柴油 酯相—→蒸短链醇真空蒸馏、水洗 醇水稀溶液 产物 分相 甘油相 →蒸短链醇 真空茶馏 甘油 无共沸物(甲醇/水) 普通蒸馏 无水甲醇 醇水稀溶液 共沸物(乙醇/水、叔丁醇/水) 特殊蒸馏 无水乙醇(叔丁醇) 关键技术 后处理分离过程的分子热力学基础,用于建立过程数学模型 特殊蒸馏分离醇水稀溶液(分离剂的筛选) 8 第1章总论 12化学工业节能的潜力与意义 1.2.1我国化学工业的特点 (1)煤、石油、天然气既是能源,又是原料 (2)能源消费以煤为主 (3)大宗化学品生产规模太小 1.2.2节能潜力 节能总潜力(技术极限值)和可实现的节能潜力(一定时期内 可实现的节能量) 第1章总论 12化学工业节能的潜力与意义 1.2.3节能的意义 1.3节能的途径 1.3.1结构节能 1.3.2管理节能 1.3.3技术节能 1.3.3.1工艺节能 催化剂和化学反应工程 催化技术是现代炼油和石油化工工业重要的科学技术基础,在炼油和 化学工业中60%以上的新产品和90%以上新工艺的开发基于催化作用。 分离工程 改进工艺方法和设备 10

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