化工節(jié)能技術(shù)手冊

該書不僅對(duì)國內(nèi)的能源形勢、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的節(jié)能狀況進(jìn)行了較為全面的介紹，而且對(duì)重點(diǎn)耗能產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)、能源消費(fèi)情況、節(jié)能措施進(jìn)行了較全面的分析，對(duì)重點(diǎn)用能設(shè)備的節(jié)能原理、技術(shù)改進(jìn)措施也進(jìn)行了詳細(xì)分析，并根據(jù)化工企業(yè)用能設(shè)備現(xiàn)狀提出了節(jié)能改造的建議，因而對(duì)企業(yè)開展節(jié)能工作及節(jié)能技術(shù)開發(fā)具有重要的參考價(jià)值。該書不是對(duì)化學(xué)工業(yè)整個(gè)節(jié)能的系統(tǒng)工程進(jìn)行論述，而是對(duì)化工生產(chǎn)過程這一階段中的節(jié)能進(jìn)行詳細(xì)全面的介紹，并對(duì)重點(diǎn)化工產(chǎn)品的能耗計(jì)算方法進(jìn)行了介紹，可供相關(guān)企業(yè)進(jìn)行能量衡算、統(tǒng)計(jì)分析時(shí)借鑒。

第一篇 總論

第一章 中國能源現(xiàn)狀1

第一節(jié) 中國能源資源及消費(fèi)1

一、概述2

二、煤炭供應(yīng)與消費(fèi)5

三、油氣生產(chǎn)與消費(fèi)10

四、電力生產(chǎn)與消費(fèi)17

五、節(jié)能現(xiàn)狀與潛力24

第二節(jié) 中國的能源管理35

一、中國能源管理機(jī)構(gòu)演變35

二、改革開放以來的能源政策38

三、21世紀(jì)中國能源政策取向42

第二章 化工節(jié)能概述44

第一節(jié) 化學(xué)工業(yè)能源消費(fèi)狀況44

一、化工行業(yè)能源消費(fèi)量44

二、化工節(jié)能的意義45

三、化工節(jié)能成效與障礙46

四、化工節(jié)能潛力分析48

第二節(jié) 化工節(jié)能的熱力學(xué)原理51

一、熱力學(xué)分析的基本概念51

二、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律54

三、熱力學(xué)分析的基本方法61

四、能量合理利用基本原則73

第三節(jié) 化學(xué)工業(yè)節(jié)能方法78

一、結(jié)構(gòu)節(jié)能78

二、管理節(jié)能79

三、技術(shù)節(jié)能79

第二篇 重點(diǎn)耗能產(chǎn)品工藝節(jié)能技術(shù)

第三章 大型合成氨節(jié)能技術(shù)83

第一節(jié) 流程簡介83

一、以天然氣為原料的合成氨工藝(Kellogg流程)83

二、以輕油為原料的合成氨工藝(Topsoe?Heurtey流程)85

三、以渣油為原料的合成氨工藝87

四、以煤為原料的合成氨工藝87

第二節(jié)能耗分析98

一、以天然氣為原料的合成氨能耗98

二、以油為原料的合成氨能耗98

三、以煤焦為原料的合成氨能耗99

第三節(jié) 節(jié)能技術(shù)101

一、天然氣?蒸汽轉(zhuǎn)化101

二、變換103

三、脫碳103

四、壓縮105

五、合成105

六、H2回收106

七、控制系統(tǒng)107

八、節(jié)能工藝107

第四節(jié) 節(jié)能案例113

一、各廠重大技術(shù)改造114

二、滄化改造項(xiàng)目116

三、云天化節(jié)能增產(chǎn)改造117

四、Braun?Technip流程118

五、ICI(AMV)?Uhde流程121

六、Kellogg節(jié)能型工藝流程(川化600t/天流程)126

第四章 中型合成氨裝置節(jié)能技術(shù)130

第一節(jié) 流程簡介130

一、全國中氮肥廠典型合成氨工藝總流程130

二、合成氨原料氣的制取131

三、脫硫工藝流程132

四、變換工藝134

五、脫碳工藝流程134

六、原料氣中少量雜質(zhì)的清除136

七、氣體的壓縮138

八、氨合成工藝流程139

九、氨加工139

第二節(jié)能耗分析141

一、制氣工序能耗分析142

二、脫硫能耗分析144

三、變換能耗分析145

四、脫碳能耗分析147

五、精煉能耗分析149

六、壓縮能耗分析151

七、氨合成能耗分析152

八、尿素生產(chǎn)能耗分析153

第三節(jié) 節(jié)能技術(shù)160

一、制氣工序160

二、變換工序165

三、脫硫脫碳凈化工序167

四、精煉工序168

五、壓縮工序170

六、氨合成工序170

七、尿素節(jié)能技術(shù)改造172

第四節(jié) 節(jié)能案例174

一、NHD脫碳技術(shù)在中氮肥中的應(yīng)用174

二、ⅢJ?99型氨合成塔的應(yīng)用175

三、尿素合成技術(shù)改造的運(yùn)用176

第五章 小型合成氨節(jié)能技術(shù)178

第一節(jié) 流程簡介178

一、脫硫178

二、變換178

三、脫碳179

四、精制179

五、壓縮179

六、合成179

第二節(jié) 尿素裝置簡介179

一、小尿素裝置水溶液全循環(huán)法工藝流程180

二、中壓聯(lián)尿工藝流程181

第三節(jié)能耗分析181

第四節(jié) 節(jié)能技術(shù)183

一、推廣低溫變換工藝技術(shù)183

二、聚乙二醇二甲醚法(NHD法)脫碳技術(shù)183

三、氨合成技術(shù)183

四、進(jìn)一步優(yōu)化的合成氨蒸汽自給技術(shù)184

五、造氣爐改造技術(shù)184

六、全燃渣循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)184

七、垂直篩板型塔器技術(shù)185

八、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)185

第五節(jié) 節(jié)能案例185

一、合成氨生產(chǎn)蒸汽自給節(jié)能技術(shù)185

二、小型合成氨生產(chǎn)兩水閉路循環(huán)技術(shù)187

三、循環(huán)流化床鍋爐在小氮肥廠應(yīng)用187

四、中低低變換技術(shù)的應(yīng)用案例188

第六章電石生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)190

第一節(jié) 電石生產(chǎn)工藝190

一、開放爐190

二、半密閉爐工藝流程190

三、密閉爐工藝流程191

第二節(jié) 能耗分析192

一、操作情況192

二、供入熱量192

三、有效利用熱192

四、熱損失194

五、密閉爐熱電平衡匯總及熱效率196

第三節(jié) 節(jié)能技術(shù)196

一、密閉電石爐196

二、空心電極技術(shù)196

三、氣燒石灰窯196

四、爐氣凈化技術(shù)196

五、電石生產(chǎn)余熱的回收196

六、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)196

七、采用精料以減少雜質(zhì)副反應(yīng)耗電損失196

第四節(jié) 節(jié)能案例197

一、電石爐短網(wǎng)的改造與低壓并聯(lián)補(bǔ)償197

二、電石爐煙氣凈化及余熱利用技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用198

三、某公司密閉電石爐爐氣回收裝置202

第七章 燒堿生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)203

第一節(jié) 燒堿生產(chǎn)工藝203

一、概況203

二、燒堿性質(zhì)203

三、燒堿生產(chǎn)方法比較204

四、電解法燒堿生產(chǎn)原理與工藝流程205

第二節(jié)能耗分析216

一、能耗分布216

二、影響能耗的主要因素和節(jié)能措施217

第三節(jié) 節(jié)能技術(shù)219

一、鹽水精制220

二、小極距和擴(kuò)張陽極改性隔膜電解槽應(yīng)用220

三、塔式氯氣干燥工藝技術(shù)221

四、蒸發(fā)Ⅰ效、Ⅱ效冷凝水槽采用自動(dòng)調(diào)節(jié) 液位221

五、高真空組合技術(shù)221

六、45%隔膜堿濃縮制73%片堿的國產(chǎn)升膜技術(shù)221

七、高溫高壓法生產(chǎn)液氯222

八、優(yōu)化燒堿工藝，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)222

九、F1電解槽新型陰極槽改進(jìn)技術(shù)222

十、活性陰極電解槽222

十一、戈?duì)栠^濾技術(shù)223

十二、漏電裝置及管道的防護(hù)措施223

十三、金屬陽極活涂層技術(shù)224

十四、陰極結(jié)構(gòu)改造技術(shù)224

十五、采用隔膜動(dòng)態(tài)吸附津巖操作技術(shù)225

十六、采用新型電解槽陰極--氧陰極技術(shù)225

十七、氯水的綜合利用225

十八、P?60離心機(jī)的應(yīng)用226

十九、氫氣輸送泵改造226

二十、無填料噴霧冷卻塔技術(shù)的應(yīng)用226

二十一、PE管式過濾器的使用227

二十二、出槽氯氣、氫氣余熱利用227

二十三、采用先進(jìn)的硅整流裝置228

二十四、采用氯氣透平機(jī)和螺桿機(jī)代替納氏泵228

二十五、蒸發(fā)工藝主要操作條件的選擇228

二十六、隔膜電槽的節(jié)能降耗措施231

二十七、阻汽排水器在氯堿蒸發(fā)中的應(yīng)用233

二十八、氫氣壓縮機(jī)的改造233

第四節(jié) 節(jié)能案例235

一、氣動(dòng)蝶閥在蒸發(fā)大氣冷凝器上的應(yīng)用235

二、戈?duì)柲み^濾器技術(shù)應(yīng)用235

三、擴(kuò)張陽極+改性膜電槽技術(shù)應(yīng)用237

四、優(yōu)化蒸發(fā)工藝，降低蒸汽消耗242

第八章 硫酸生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)246

第一節(jié) 硫酸生產(chǎn)工藝246

一、國內(nèi)外硫酸生產(chǎn)現(xiàn)狀246

二、硫酸生產(chǎn)工藝247

第二節(jié) 硫酸生產(chǎn)能耗分析253

一、硫酸產(chǎn)量的核算254

二、效率的核算254

三、硫酸生產(chǎn)的主要能耗分析257

第三節(jié) 硫酸生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)259

一、硫酸生產(chǎn)過程中的反應(yīng)熱260

二、廢熱鍋爐的分類和典型鍋爐簡介261

三、廢熱利用系統(tǒng)263

第四節(jié) 硫酸生產(chǎn)節(jié)能案例267

一、80kt/年硫黃制酸系統(tǒng)的廢熱回收利用267

二、熱管設(shè)備在硫酸工業(yè)中的應(yīng)用269

參考文獻(xiàn)273

第九章 炭黑生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)274

第一節(jié) 炭黑生產(chǎn)工藝274

一、炭黑生產(chǎn)方法簡介274

二、油爐法炭黑274

第二節(jié) 炭黑生產(chǎn)的能耗分析279

第三節(jié) 炭黑生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)284

一、炭黑生產(chǎn)的新工藝化284

二、提高炭黑收率的其他途徑289

三、回收利用炭黑生產(chǎn)過程中的物理顯熱及尾氣化學(xué)能292

四、國外炭黑工業(yè)節(jié)能技術(shù)297

第四節(jié) 炭黑生產(chǎn)節(jié)能案例301

一、大型化新工藝炭黑裝置的引進(jìn)、消化吸收和推廣301

二、空氣預(yù)熱器在炭黑生產(chǎn)中的應(yīng)用302

三、炭黑生產(chǎn)中排放尾氣的應(yīng)用305

第十章 黃磷生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)309

第一節(jié) 黃磷生產(chǎn)工藝309

一、概述309

二、流程簡介309

第二節(jié)能耗分析316

一、概述316

二、國內(nèi)外兩種典型工藝流程的能耗分析317

三、入爐原料質(zhì)量及副反應(yīng)能耗分析319

第三節(jié) 節(jié)能技術(shù)321

一、磷爐變壓器的選型321

二、短網(wǎng)節(jié)能技術(shù)322

三、精料入爐325

四、"三廢"及副產(chǎn)物的綜合利用327

五、生產(chǎn)管理329

第四節(jié) 節(jié)能案例329

一、磷爐尾氣凈化回收利用329

二、精料政策330

三、燒結(jié)礦在黃磷生產(chǎn)中的應(yīng)用331

四、磷爐技改332

參考文獻(xiàn)333

第三篇 公用系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

第十一章 電動(dòng)機(jī)節(jié)能335

第一節(jié) 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性及能耗分析335

一、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性335

二、電動(dòng)機(jī)的能耗分析336

第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行340

一、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的概念340

二、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的劃分辦法340

第三節(jié) 電動(dòng)機(jī)的節(jié) 電技術(shù)340

一、合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量340

二、保證供電電源的穩(wěn)定性341

三、提高功率因數(shù)341

四、隨負(fù)載變化調(diào)壓節(jié) 電342

五、調(diào)速節(jié) 電運(yùn)行344

六、采用電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置345

七、推廣和應(yīng)用高效電動(dòng)機(jī)及Y系列電動(dòng)機(jī)346

第四節(jié) 電動(dòng)機(jī)的節(jié) 電改造348

一、異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行改造348

二、改變定子繞組的型式348

三、定子繞組重繞348

四、改變電動(dòng)機(jī)的極數(shù)349

五、應(yīng)用非晶磁性槽泥改造電動(dòng)機(jī)349

六、使用電動(dòng)機(jī)節(jié) 電風(fēng)扇風(fēng)罩350

第十二章 風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能技術(shù)352

第一節(jié) 風(fēng)機(jī)水泵能耗分析352

一、水泵352

二、風(fēng)機(jī)354

第二節(jié) 風(fēng)機(jī)水泵的合理選用355

一、水泵的合理選用355

二、風(fēng)機(jī)359

第三節(jié) 風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能技術(shù)361

一、水泵361

二、風(fēng)機(jī)365

第四節(jié) 水泵風(fēng)機(jī)節(jié)能改造案例369

一、電站風(fēng)機(jī)技術(shù)改造369

二、浙江江山水泥廠立窯羅茨風(fēng)機(jī)改造369

三、深圳自來水公司東湖泵站改造370

四、浙江巨化集團(tuán)公司水廠生活供水泵節(jié)能改造371

第十三章 變壓器及輸配電節(jié)能373

第一節(jié) 變壓器的損耗及效率373

一、變壓器的空載電流和空載損耗373

二、變壓器的阻抗電壓和負(fù)載損耗373

三、變壓器的損耗374

四、變壓器的效率376

第二節(jié) 變壓器的合理選用376

一、變壓器容量的初步確定376

二、按綜合經(jīng)濟(jì)效果選擇變壓器377

三、變壓器經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)方法377

四、變壓器計(jì)算常用數(shù)據(jù)382

第三節(jié) 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行388

一、并列運(yùn)行的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式分析388

二、分列運(yùn)行和共用變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行389

三、根據(jù)日負(fù)荷曲線核算變壓器容量是否恰當(dāng)390

四、調(diào)整負(fù)載曲線與變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行391

五、提高功率因數(shù)與變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行391

六、變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)391

七、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)及運(yùn)行區(qū)間劃分392

第四節(jié) 變壓器的節(jié) 電改造393

一、調(diào)容法393

二、降容法394

三、降容調(diào)容法394

四、換導(dǎo)線法394

五、換鐵芯法394

六、同時(shí)調(diào)換部分鐵芯和繞組法394

七、同時(shí)調(diào)換全部鐵芯和繞組法394

第五節(jié) 配電線路的節(jié) 電395

一、配電線路的功率損耗395

二、減少線損的主要方法397

參考文獻(xiàn)399

第十四章 工業(yè)鍋爐節(jié)能400

第一節(jié) 工業(yè)鍋爐的分類和結(jié)構(gòu)簡介400

一、火管鍋爐401

二、水管鍋爐403

三、快裝鍋爐409

四、熱水鍋爐410

五、余熱鍋爐(廢熱鍋爐)412

第二節(jié) 鍋爐用燃料417

一、基準(zhǔn)表示法418

二、基準(zhǔn)的換算420

三、煤的分類422

四、燃料的燃燒425

五、燃料燃燒所需空氣量427

六、燃燒后煙氣量的計(jì)算428

第三節(jié) 工業(yè)鍋爐的熱效率測定431

一、測定的分類、組織和一般要求431

二、正平衡測定的原理和方法433

三、反平衡測定的原理和方法441

四、鍋爐的自用能量消耗445

五、鍋爐熱效率測定舉例446

第四節(jié) 工業(yè)鍋爐的節(jié)能技術(shù)448

一、工業(yè)鍋爐的燃燒節(jié)能448

二、水處理452

三、運(yùn)行維護(hù)453

四、采用節(jié)能新工藝、新設(shè)備455

第五節(jié) 節(jié)能案例457

一、SHUO?13?A型鍋爐節(jié)能綜合改造(陜西華昌印染服裝有限公司)457

二、鏈條鍋爐的綜合節(jié)能改造459

三、SHL10?2?5/400型鏈條鍋爐的綜合節(jié)能改造462

四、AZD20t/h拋煤機(jī)鍋爐的改造方法466

參考文獻(xiàn)467

第十五章 蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能468

第一節(jié) 動(dòng)力循環(huán)468

一、朗肯循環(huán)468

二、回?zé)嵫h(huán)471

三、中間再熱循環(huán)473

四、熱電循環(huán)475

第二節(jié) 汽輪機(jī)476

一、汽輪機(jī)的基本工作原理和類型476

二、汽輪機(jī)級(jí)的工作原理479

三、多級(jí)汽輪機(jī)483

四、汽輪機(jī)的損失、效率和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)486

五、供熱式汽輪機(jī)490

第三節(jié) 熱電聯(lián)產(chǎn)492

一、熱電聯(lián)產(chǎn)的概念492

二、熱電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)493

三、熱電聯(lián)產(chǎn)的效益499

四、熱負(fù)荷特性及概算501

五、熱化系數(shù)504

六、供熱式機(jī)組的選擇505

七、熱電冷聯(lián)產(chǎn)(三聯(lián)產(chǎn))簡介507

第四節(jié) 熱電聯(lián)產(chǎn)在化工企業(yè)的應(yīng)用510

一、背景510

二、基本形式512

參考文獻(xiàn)520

第十六章 典型單元過程及節(jié)能設(shè)備521

第一節(jié) 換熱設(shè)備521

一、換熱過程的分析521

二、傳熱的三種基本方式521

三、熱傳導(dǎo)522

四、對(duì)流傳熱523

五、換熱過程計(jì)算524

六、換熱過程節(jié)能途徑525

七、換熱設(shè)備526

第二節(jié) 蒸發(fā)過程530

一、蒸發(fā)過程的特點(diǎn)及分類530

二、單效蒸發(fā)過程530

三、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度533

四、蒸發(fā)過程的主要節(jié)能途徑533

五、蒸發(fā)裝置及其選型538

第三節(jié) 精餾過程540

一、精餾過程簡介540

二、精餾基本原理540

三、精餾應(yīng)用場合541

四、精餾技術(shù)進(jìn)展542

五、精餾過程節(jié)能544

第四節(jié) 干燥過程550

一、干燥過程550

二、干燥原理、方法和干燥器的選擇550

三、干燥過程的能源553

四、干燥裝置的能量利用率553

五、干燥過程的節(jié)能555

第五節(jié) 熱管技術(shù)558

一、熱管工作原理558

二、熱管工作特性559

三、熱管的基本特性561

四、熱管的分類562

五、熱管換熱器562

第六節(jié) 熱泵技術(shù)564

一、熱泵定義與分類564

二、壓縮式熱泵565

三、吸收式熱泵567

四、蒸汽噴射式熱泵569

五、第二類吸收式熱泵571

六、經(jīng)濟(jì)上可行的工業(yè)熱泵的臨界COP571

七、熱泵的應(yīng)用572

參考文獻(xiàn)572

第十七章 夾點(diǎn)技術(shù)及其應(yīng)用574

第一節(jié) 夾點(diǎn)技術(shù)基本原理574

一、基本概念574

二、最優(yōu)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)及夾點(diǎn)的確定576

三、最大能量回收(MER)換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)581

四、閾值問題587

五、多夾點(diǎn)問題590

六、現(xiàn)有換熱網(wǎng)絡(luò)改造591

七、數(shù)據(jù)提取596

第二節(jié) 過程整合的工業(yè)應(yīng)用601

一、公用工程的優(yōu)化選擇601

二、熱機(jī)技術(shù)606

三、熱泵技術(shù)

該書共分四篇。第一篇介紹國內(nèi)能源形勢、我國化學(xué)工業(yè)的能源消費(fèi)及節(jié)能狀況;第二篇介紹合成氨、電石、燒堿、硫酸、炭黑、黃磷等重點(diǎn)耗能產(chǎn)品生產(chǎn)過程的能源消耗情況及工藝節(jié)能技術(shù)，并選取若干節(jié)能改造的典型案例進(jìn)行分析;第三篇對(duì)化工生產(chǎn)過程通用的主要耗能設(shè)備進(jìn)行能耗分析，分析了電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、變壓器、工業(yè)鍋爐、蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)及典型單元過程的能源消耗情況與節(jié)能潛力，并介紹了主要節(jié)能技術(shù);第四篇介紹了26種重點(diǎn)化工產(chǎn)品的能耗計(jì)算方法，供有關(guān)單位計(jì)算能源消耗時(shí)參考。

《化工產(chǎn)品手冊:橡塑助劑(第5版)》是橡塑原料合成、塑料、橡膠及膠黏劑等化學(xué)領(lǐng)域的科技人員和生產(chǎn)人員的參考書。也可作為橡膠、塑料、精細(xì)化工、有機(jī)化工等化工類大專院校教師和學(xué)生、科研院所人員教學(xué)和科研的參考書。對(duì)于從事塑料、橡膠、化纖及膠黏劑工業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)、銷售有關(guān)助劑的各行業(yè)人員亦有參考價(jià)值。