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1、,化工节能技术,2009.2,1、 课 程 目 标,传热过程的热力学分析,压缩过程热力学分析,精馏过程的热力学分析,热力学性质图表的查阅,技 能 目 标,制冷过程的热力学分析,蒸汽动力循环过程热力学分析,技能目标,化工节能技术,2、 课 程内容与 结 构,化工节能技术,化工节能技术课程教学模块,任务一 绪论,【任务驱动课题】 本课程的历史沿革及现状及地位变迁 “两型社会”的全称是什么？节能减排是基本国策吗？ 突出“化工热力学图表的查阅模块”,化工节能技术,1、能源与能量：能源意为能量的源泉，是产生各种能量的自然资源，是人类赖以生存、社会得以发展的物质基础。是经济发展的原动力。能源包括：石油、煤
2、、天然气、电力、焦炭等。 能量是做功的本领。能量的单位是J、kJ、MJ、GJ、cal、kcal 2、能源的分类（五种分类的方法） 一次能源、二次能源 常规能源、新能源 可再生能源、不可再生能源 燃料能源、非燃料能源 清洁能源、非清洁能源,3、节能减排新概念 低位热值与高位热值 Qdw=Qgw-HH2OWH2O 当量热值与等价热值 当量热值等价热值转化效率 如：电的当量热值为3600kJ/kwh，等价热值为11840kJ/kwh,标准煤与标准油 标煤：29.308MJ/kg，7000kcal/kg；kgce，tce； 我国的电折标煤系数：0.404kgce/kWh 标准油：41.87MJ/kg，
3、10000kcal/kg，1桶油=159L，toe，boe 能效标识,4、化工节能在国民经济建设中的重要地位 能源消耗与GDP之间有非常密切的关系； 第一次石油危机，1975年美国短缺116Mt标煤，GDP减少930亿美元；日本、60Mt标煤、485亿美元。 GDP=短缺能源（128）。 能源紧张问题举世瞩目，直接影响世界经济的发展； 另一方面，目前人类利用能源的水平还比较低，宝贵的能源资源得不到充分利用。,任务一： 绪 论,【例如】燃料能源用于发电、有效利用率30% 40%，为什么？ 据BP世界能源统计（2006年版）资料：以目前探明储量计算，全世界石油可开采40.6年，天然气可开采65.1
4、年，煤炭可开采155年。,任务一： 绪 论,为什么说节能减排是化工现代化的一个关键？ 化学工业是国民经济的支柱产业，化学工业是用能大户，即煤、石油、天然气既是化学工业的能源，又是化学工业的原料，两项相加约占产品成本的2540%，氮肥工业占7080%，节能工作在化学工业中具有极其重要的意义；,任务一： 绪 论,化工生产中化学反应，吸热反应、放热反应，有时高温高压、甚至电解、电热等操作，对电能和热能的需求量较大； 另外，被加热了的物料需要冷却，需要大量的冷却水，故化学工业也是用水大户。 化学工业能量消耗的复杂性，其工艺与动力系统的紧密结合成为现代化工的一个显著特点。,任务一： 绪 论,二、中国化学
5、工业的特点： 我国的能源消费结构有何特点？ .能源消费结构特点：富煤、少油、缺气。 能耗较高和污染严重的重要原因？ .中国大宗化学品生产规模较小。 .中国化学工业的同一产品的能耗差别也很大。 【例如】合成氨工业的现状。,任务一： 绪 论,中国经济高速发展期、能源消耗大幅度上升，为保证国民经济持续、快速、健康发展，必须合理、有效地利用能源，不断提高能源的利用效率，因此，节能是一项长期的工作，具有深远的战略意义。 战略石油贮备、国际能源合作。,任务一： 绪 论,三、节能的意义 通过节能改革不合理的工业结构和产业结构。 促进工业技术改造和设备更新换代； 加强能源管理，改善经济工作，提高管理水平； 节
6、能降低成本，提高市场竞争力和企业经济效益； 节能有利于环境保护。,任务一： 绪 论,四、化学工业节能的潜力和途径 单位产值能耗；化工万元产值能耗为工业发达国家的1.53倍。各行业相差很大，氮肥行业为全化工系统的两倍。 从提高能源利用率来看，中国约32%，比先进国家低10%，如果提高1%，节省150万吨标煤！,四、化学工业节能的潜力和途径,从主要产品单位能耗的差距来看，合成氨的平均单耗比国际先进水平高出近一倍 从主要耗能设备的技术水平来看，氯碱生产中的蒸发器工序、蒸煮工序的能耗比先进国家高出一倍以上。 一个企业、一个行业、乃至一个国家的能耗水平是由错综复杂的多种因素决定的，如：自然条件、经济体制
7、、社会因素、技术水平等。,我国CO2减排任务有多大？,我国公布的CO2减排目标是单位GDP排放量2020年比2005年下降4045，位于世界主要国家减排计划之首位。 据国际能源署2006年的统计资料，2004年世界主要国家的CO2排放量。,任务一： 绪 论,节能途径有哪三个方面？ 结构节能：产业结构、产品结构、企业结构、 地区结构等 管理节能：宏观调控、企业经营管理； 技术节能：工艺节能、化工单元操作设备节能、化工过程系统节能和控制节能。,任务一： 绪 论,具体节能措施： 第一阶段是加强日常能量管理，堵塞跑、冒、滴、漏等浪费现象； 第二阶段是对设备进行小规模的节能改进，以挖掘现有设备的潜力； 第三阶段是对设备进行彻底的改造和新工艺的开发。,【下次任务驱动课题】, P19：4 已知青藏高原上大气压力Ps=0.6atm，其沸水的温度为多少？已知高压锅内压力Ps=1.6atm，其沸水的温度又为多少？ 已知p=1.0 MPa、t=300，试确定查哪一个水蒸气表，及其它状态参数。 思考题：什么叫饱和水？干饱和蒸汽？未饱和水？过热蒸汽？,