化工节能原理与技术

第1章 总论

1.1 化工过程的特点

1.2 化学工业节能的意义与途径

1.2.1 节能的意义

1.2.2 节能的途径

1.3 分离过程

1.3.1 分离过程的特点

1.3.2 分离过程的发展历史

1.3.3 分离过程的发展趋势

1.4 反应过程

参考文献

第2章 节能的热力学基本原理

2.1 热力学基本概念

2.1.1 系统（热力系统）

2.1.2 状态和状态参数

2.1.3 强度性质和广度性质

2.1.4 平衡态

2.1.5 功和热

2.2 热力学定律

2.2.1 热力学第一定律和能量平衡方程

2.2.2 热力学第二定律和熵平衡方程

2.2.3 热力学第三定律

2.3 理想功

2.3.1 分离过程的理想功（最小功）

2.3.2 反应过程的理想功（最大功）

2.3.3 净功消耗

2.3.4 热力学效率

2.4 及其计算

2.4.1 的概念

2.4.2 环境参考态

2.4.3 功的

2.4.4 热量

2.4.5 气体的扩散

2.4.6 物质的化学

2.5 损失和衡算方程式

2.5.1 损失和衡算方程式

2.5.2 封闭系统的衡算方程式

2.5.3 稳定流动系统的衡算方程式

符号说明

参考文献

第3章 化工节能的新技术

3.1 夹点技术

3.1.1 温焓图与复合曲线

3.1.2 夹点及夹点温差

3.1.3 问题表法

3.1.4 夹点的意义

3.1.5 夹点法设计能量最优的换热网络

3.1.6 换热网络的调优

3.1.7 阈值问题

3.1.8 实际工程项目的换热网络合成

3.2 多效精馏及中间换热器

3.2.1 多效精馏流程

3.2.2 多效精馏的节能效果和效数

3.2.3 多效精馏应用实例——甲醇水分离

3.2.4 精馏塔中间换热器

3.3 热偶精馏

3.3.1 热偶精馏流程

3.3.2 热偶精馏流程的适用范围

3.4 热泵精馏

3.4.1 热泵的工作原理

3.4.2 热泵精馏流程

3.4.3 热泵精馏应用实例——甲醇水分离

3.4.4 热泵技术应用需注意的几个问题

3.5 共沸精馏

3.5.1 变压共沸精馏

3.5.2 二元非均相共沸精馏

3.5.3 三组分共沸精馏

3.5.4 共沸剂的选择

3.6 萃取精馏

3.6.1 萃取精馏流程安排

3.6.2 加盐萃取精馏

3.6.3 络合萃取精馏

3.7 反应精馏

3.7.1 利用反应促进精馏的反应精馏

3.7.2 利用精馏促进反应的反应精馏

3.7.3 催化精馏

3.7.4 反应精馏过程的特点

3.7.5 悬浮床催化精馏

3.8 离子液体分离过程强化

3.8.1 离子液体萃取精馏

3.8.2 离子液体液液萃取

3.8.3 离子液体吸收

3.9 异丙苯工艺流程节能优化

3.9.1 二异丙苯塔的优化

3.9.2 泡点反应器合成异丙苯

3.9.3 催化精馏合成异丙苯

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

符号说明

参考文献

第4章 化工节能的新设备

4.1 新型塔板技术

4.2 新型填料技术

4.3 整体式结构化催化剂技术

4.3.1 开放错流结构化催化剂

4.3.2 蜂窝整体式结构化催化剂

4.3.3 蜂窝整体式结构化催化剂应用于选择性催化还原法烟气脱硝

过程研究

符号说明

参考文献

第5章 化工节能的新理论

5.1 小分子溶剂体系的预测型分子热力学

5.1.1 UNIFAC模型

5.1.2 改进的UNIFAC模型

5.1.3 基于恪薜腢NIFAC模型

5.1.4 应用实例1——无限稀释溶液活度系数计算

5.1.5 计算机辅助分子设计（CAMD）

5.1.6 应用实例2——ACN法萃取精馏分离C4的分子设计

5.2 含小分子无机盐体系的预测型分子热力学

5.2.1 定标粒子理论推导

5.2.2 应用实例3——DMF法萃取精馏分离C4组分

5.3 含聚合物体系的预测型分子热力学

5.3.1 GCLFEOS模型

5.3.2 应用实例4——GCLFEOS模型预测气体在聚合物中的溶解度

5.3.3 应用实例5——GCLFEOS模型预测聚合物的结晶度

5.3.4 应用实例6——GCLFEOS模型预测聚合物的比容

5.4 含离子液体体系的预测型分子热力学

5.4.1 COSMORS模型

5.4.2 UNIFAC模型

5.4.3 应用实例

符号说明

参考文献

《化工节能原理与技术》重点介绍化工节能的热力学原理，化工节能的新技术（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）。

《化工节能原理与技术》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。《化工节能原理与技术》在内容上注重引入化工节能技术方面最新的研究成果，尽量开拓读者视野，期望对读者的科学研究工作有所帮助。

《化工节能原理与技术》可作为高等院校化工类专业本科生和研究生教材，也可供化工领域研究人员参考。