第一章_化工节能__原理与技术

时间：2025-07-09

化工节能原理与技术Chemical Process Energy Conservation

蒋静智河北科技大学机械学院热能与动力系

个人介绍

教育背景博士化工机械，大连理工大学， 2005.3~2009.3 硕士化工机械，大连理工大学， 2003.9~2004.12 本科化学工程，河北工业大学，1985~1989

工作经历2009.3~现在：河北科技大学，机械学院热能与动力系 1995.7~2003.8: 河北省获鹿监狱，安全处

课程内容总论节能的热力学原理化工单元过程与设备的节能新型节能设备与原理化工系统的能量分析与集成

参考教材：《化工节能原理与技术》冯霄，化学工业出版社， 2005年8月参考书：(1)化工节能技术手册，中国化工节能技术协会，化学工业出版社，2006;(2)石油化工过程节能方法与技术，陈安民，北京：中国石化出版社，1995;(3)能源科学导论，黄素逸，北京：中国电力出版社，1998

教学安排、作业、考试

总论，2学时节能的热力学原理，4-6学时化工单元过程与设备节能，8-10学时新型节能设备与方法，10-12学时化工系统的能量分析与集成， 12-14学时平时成绩：阅读课外书、思考题、少量的习题 (20%) 考试：开卷考试(70%)

该课的目的拓展所学的过程工程专业知识认识能源和可持续发展对过程工业的意义了解过程工业的能源利用技术方向学习过程工业节能的热力学基本原理掌握过程工业节能的原理和方法了解过程节能的新技术、新设备

第一章总论能量：“产生某种效果(变化)的能力”。包括机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。能源概念：是指可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。

如煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能、核能等。煤气、电力、焦炭、蒸汽、沼气、氢能等。

1.1能源的分类按其来源分类按能源的转化和利用层次分类按使用状况分类按对环境污染程度的分类

1.1.1. 按其来源分类(1)来自地球以外天体的能量，主要是太阳辐射能。 (2)地球本身蕴藏的能量,主要地热能和原子核能。 (3)地球和其它天体相互作用产生的能量，如潮汐。

1.1.2. 按能源的转化和利用层次分类按有无加工转换，可将能源分为三类： (1)一次能源：自然界中存在的、未经加工或转换的能源。如原煤、石油、天然气、天然铀矿、水能、风能、太阳辐射能、海洋能、地热能、薪柴等。可再生能源和非再生能源。 (2)二次能源：为满足生产工艺或生活上的需要，由一次能源加工转换而

成的能源产品。如电、蒸汽、煤气、焦炭、各种石油制品等。 (3)终端能源：通过用能设备供消费者使用的能源。二次能源或一次能源一般经过输送、存储和分配成为终端使用的能源。

1.1.3. 按使用状况分类

常规能源：指那些开发技术比较成熟、生产成本比较低、已经大规模生产和广泛利用的能源。如煤炭、石油、天然气、水力等新能源：指目前尚未得到广泛使用、有待科学技术的发展以期更经济有效开发的能源。如太阳能、地热能、潮汐能、风能、生物质能、原子能等

1.1.4.按对环境污染程度的分类

(1)清洁能源：无污染或污染小的能源。太阳能、风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。

(2)非清洁能源：污染大的能源，如煤炭、石油等。

1.2 过程工业节能的潜力与意义

我国过程工业的特点：

煤炭、石油、天然气等既是过程工业的能源，又是过程工业的原料

能量消耗大、且复杂能源消费以煤为主大宗产品生产规模太小过程工业内部行业多，能耗差别大

1.2 过程工业的节能潜力节能就是应用技术上可行、经济上合理、环境和社会上可以接受的方法来合理有效地利用能源节能潜力两种涵义：(1)节能总潜力：技术极限值 (2)可实现的节能潜力：是指技术成熟、经济合理、预计在一定时期内可实现的节能量，其取决于技术、投资、社会、环境和其他政策等因素。

从单位产值能耗估计节能潜力表1 国家不同国家百万美元(GDP)消耗的标准油(t) 世界平均美国 OECD* 日本中国