過程裝備節能技術

《過程裝備節能技術》以過程工業“三傳一反”為綱，分6章系統介紹了過程節能相關的理論、技術和裝備成果。第1章在分析過程節能必要性的基礎上，概述了能源、節能、過程裝備的基本概念以及過程用能分析的基本方法;第2章為動量傳遞過程裝備節能技術，涉及泵、風機、壓縮機與閥門節能的理論、技術和典型裝備;第3章為熱量傳遞過程裝備節能技術，介紹了過程傳熱、強化傳熱的理論技術以及微通道換熱器、蜂窩夾套換熱器、螺旋槽管換熱器等新型節能換熱器;第4章為品質傳遞過程裝備節能技術，重點介紹了蒸發過程、乾燥過程、精餾過程的節能技術與典型節能裝備;第5章為反應過程裝備節能技術，重點介紹了機械攪拌反應器的混合與傳熱技術，同時介紹了固定床反應器、移動床反應器、流化床反應器、超臨界反應器、超重力旋轉填充床反應器和微反應器等典型裝備;第6章為過程裝備節能技術的評價，介紹了節能技術的經濟評價與全生命週期評價等。

本書過程與裝備結合，理論與實用並重，經典與前沿兼具，可作為過程工業企業管理人員、工程技術人員的參考書，亦可作為高等院校化學工程與工藝專業、過程裝備與控制工程專業以及製藥、生物化工、冶金、能源、環境保護等相關專業的教材。

第1 章緒論001
1.1能源概論002
1.1.1能源定義002
1.1.2能源分類002
1.1.3能源評價005
1.2節能的概念及必要性006
1.2.1節能的定義006
1.2.2節能的必要性007
1.2.3節能的相關概念009
1.3過程用能分析基礎015
1.3.1熱力學分析015
1.3.2熱經濟學分析018
1.3.3夾點技術020
1.4過程裝備概述027

第2 章動量傳遞過程裝備節能技術029
2.1動量傳遞過程節能的理論基礎030
2.1.1動量傳遞概論030
2.1.2流體流動概述033
2.1.3流體流動的基本方程037
2.1.4流體流動的阻力046
2.2動量傳遞過程節能技術050
2.2.1泵節能技術050
2.2.2風機節能技術061
2.2.3壓縮機節能技術069
2.2.4閥門節能技術078
2.3動量傳遞過程節能的典型裝備091
2.3.1軸流泵091
2.3.2動葉可調軸流風機095
2.3.3多級軸流壓縮機102
2.3.4主給水調節閥106
2.3.5先導式截止閥109

第3 章熱量傳遞過程裝備節能技術113
3.1熱量傳遞過程節能的理論基礎114
3.1.1傳熱基礎知識114
3.1.2強化對流傳熱的物理機制120
3.1.3場協同強化原理125
3.1.4強化傳熱的評價方法127
3.2熱量傳遞過程節能技術129
3.2.1有源強化技術130
3.2.2無源強化技術136
3.2.3複合強化技術156
3.3熱量傳遞過程節能的典型裝備159
3.3.1微通道換熱器159
3.3.2蜂窩夾套換熱器173
3.3.3螺旋槽管換熱器180

第4 章品質傳遞過程裝備節能技術187
4.1品質傳遞過程節能的理論基礎188
4.1.1擴散傳質188
4.1.2對流傳質189
4.1.3傳質工程描述190
4.2蒸發過程及蒸發器的節能192
4.2.1蒸發過程熱力學分析193
4.2.2蒸發過程節能技術198
4.2.3典型蒸發器202
4.3乾燥過程及乾燥器的節能205
4.3.1乾燥過程的熱力學分析205
4.3.2不同乾燥方法的比較209
4.3.3乾燥過程節能技術212
4.3.4典型乾燥器215
4.4精餾過程及精餾塔的節能220
4.4.1精餾過程熱力學分析221
4.4.2精餾過程節能技術222
4.4.3典型精餾塔232

第5 章反應過程裝備節能技術236
5.1反應過程熱力學分析237
5.1.1化學反應有效能的計算237
5.1.2實際反應過程有效能損耗及複雜反應的反應有效能估算238
5.2反應過程節能技術239
5.2.1化學反應熱的有效利用239
5.2.2反應裝置的改進242
5.2.3催化劑的開發242
5.2.4反應與其他過程的結合243
5.3機械攪拌反應器的節能245
5.3.1攪拌混合技術245
5.3.2換熱技術259
5.4典型反應器268
5.4.1固定床反應器268
5.4.2移動床反應器269
5.4.3流化床反應器270
5.4.4微反應器272
5.4.5超臨界反應器276
5.4.6超重力旋轉填充床反應器279

第6 章過程裝備節能技術的評價284
6.1節能技術評價的必要性285
6.2節能技術經濟評價286
6.2.1技術經濟基礎286
6.2.2節能方案經濟評價基礎288
6.2.3節能方案評價方法290
6.3節能技術生命週期評價295
6.3.1生命週期評價的概念及發展歷程295
6.3.2生命週期評價技術框架299
6.3.3節能技術生命週期評價應用策略301
6.3.4生命週期評價注意問題及發展趨勢302

附錄1常見物質的熱力學性質304
附錄2理想氣體摩爾定壓熱容的常數306
附錄3常見氣體在不同溫度區間的平均摩爾定壓熱容308
參考文獻310