零排放動(dòng)力循環(huán)目錄

譯者序

前言

作者簡(jiǎn)介

縮略語(yǔ)表

第1章 充滿(mǎn)爭(zhēng)議的未來(lái)

1.1 介紹和預(yù)測(cè)

1.2 氣候變化的原因

1.3 有爭(zhēng)議的觀(guān)點(diǎn)

1.4 在零排放電廠(chǎng)（ZEPP）中不可避免的CO2捕獲

1.5 碳?xì)淙剂系钠鹪?

1.6 由CO2和正硅酸鐵形成甲烷的反應(yīng)熱力學(xué)

1.7 緊迫的任務(wù)——捕獲

參考文獻(xiàn)

第2章 零CO2排放循環(huán)回顧

2.1 碳捕獲方法

2.2 早期的嘗試

2.3 工業(yè)界首次關(guān)注

2.4 后續(xù)的進(jìn)展

2.5 集成氧離子傳輸膜的ZEPP循環(huán)

2.6 零排放機(jī)動(dòng)車(chē)循環(huán)——主要的部分（見(jiàn)第7章 ）

2.7 走向零排放工業(yè)

2.8 一篇重要的論文

2.9 一些額外的評(píng)論

參考文獻(xiàn)

第3章 帶有外部供氧的CO2零排放準(zhǔn)聯(lián)合循環(huán)

3.1 CO2——熱力學(xué)特性，純CO2及混合物

3.2 氣體混合物

3.3 實(shí)際氣體條件下壓縮機(jī)和透平效率

3.4 純CO2作為工質(zhì)的零排放動(dòng)力循環(huán)的詳細(xì)模擬

參考文獻(xiàn)

第4章 氧離子傳輸膜

4.1 能斯特效應(yīng)

4.2 用于ZEPP的氧離子傳輸膜反應(yīng)器

4.3 化學(xué)鏈燃燒

參考文獻(xiàn)

第5章 ZEITMOP循環(huán)及其變形

5.1 帶有獨(dú)立ITMR且燃燒煤粉的ZEITMOP循環(huán)

5.2 將ITMR與燃燒室集成到一起的燃?xì)獾腪EITMOP循環(huán)

5.3 一座帶有供熱和制冷功能的零排放鍋爐房

5.4 一個(gè)采用透平的交通運(yùn)輸動(dòng)力單元

5.5 一個(gè)零排放航空發(fā)動(dòng)機(jī)

5.6 一個(gè)無(wú)煙膜式加熱器

5.7 一個(gè)零排放朗肯循環(huán)

5.8 整合ITM燃燒室的鍋爐

參考文獻(xiàn)

第6章 ZEITMOP循環(huán)的詳細(xì)模擬

6.1 CO2作為工質(zhì)的透平機(jī)械

6.2 ZEITMOP循環(huán)分析

6.3 將燃燒室和ITM反應(yīng)器集成到一起的ZEITMOP循環(huán)

6.4 氧傳輸膜裝置的模擬

6.5 結(jié)果和討論

參考文獻(xiàn)

第7章 帶有富氧燃燒的零排放活塞發(fā)動(dòng)機(jī)

7.1 罪魁禍?zhǔn)?

7.2 零排放膜活塞發(fā)動(dòng)機(jī)概述

7.3 帶有高氧氣濃度的ZEMPES

7.4 增加熱化學(xué)回?zé)崞鳎═CR）

7.5 用于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的膜反應(yīng)器

7.6 零排放渦輪柴油機(jī)

7.7 用于渦輪柴油機(jī)的膜反應(yīng)器

7.8 應(yīng)用實(shí)例

7.9 用于渦輪柴油機(jī)的高溫?zé)峤粨Q器

7.10采用不同燃料ZEMPES的經(jīng)濟(jì)性

7.11帶有變壓吸附分離氧氣反應(yīng)器的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

7.11.1 提出的流程圖

7.11.2 從空氣中分離氧

7.11.3 計(jì)算結(jié)果

7.12增強(qiáng)石油回收（EOR）的三聯(lián)供系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)

第8章 利用光合作用的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化和零排放的富氧燃燒

8.1 生物質(zhì)燃燒——這是一種可持續(xù)的能源嗎？

8.2 藻類(lèi)養(yǎng)殖和利用的短暫歷史

8.3 什么是石莼？

8.4 海藻用作一種可再生燃料

8.5 以色列和意大利的大海藻養(yǎng)殖

8.6 能量流密度

8.7 動(dòng)力系統(tǒng)展望

8.8 汽化

8.9 海水淡化

8.10 與1991年的首個(gè)SOFT版本的對(duì)比

參考文獻(xiàn)

第9章 相關(guān)的計(jì)算工具

9.1 什么是〈火用〉？

9.1.1 自然的問(wèn)題

9.1.2 山地自行車(chē)

9.1.3 瀑布

9.1.4 卡諾類(lèi)比

9.1.5 熱摩擦

9.1.6 一個(gè)警告

9.1.7 橡膠氣球

9.1.8 〈火用〉是什么？

9.1.9 參考狀態(tài)

9.1.10 〈火用〉的單位

9.1.11 〈火用〉效率

9.1.12 〈火用〉損失在哪兒？

9.1.13 〈火用〉的流向

9.1.14 來(lái)自海洋的〈火用〉

9.1.15 熱量的歸宿

9.1.16 神奇的數(shù)字

……

第10章 給都柏林理工大學(xué)學(xué)生和老師的兩次講座

第11章 結(jié)束語(yǔ)

《零排放動(dòng)力循環(huán)》傳播國(guó)際新技術(shù)成果，搭建電氣工程技術(shù)平臺(tái)！介紹了防止大氣污染的可選擇途徑。討論了用于零排放循環(huán)的離子傳輸膜反應(yīng)器（1TMR）。描述了集成離子傳輸膜反應(yīng)器的零排放活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。探討了通過(guò)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換如海藻光合作用帶有零排放發(fā)電的系統(tǒng)。介紹了用于動(dòng)力循環(huán)的帕累托（Pareto）優(yōu)化方法。

“國(guó)際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢”是機(jī)械工業(yè)出版社集中優(yōu)勢(shì)資源精心打造的中高端產(chǎn)品，出版目的是傳播國(guó)際新技術(shù)成果，搭建電氣工程技術(shù)平臺(tái)。叢書(shū)中所有圖書(shū)都是精選的國(guó)外優(yōu)秀電氣工程著作，主要針對(duì)新能源、智能電網(wǎng)、電力電子、自動(dòng)控制及新能源汽車(chē)等電氣工程熱點(diǎn)領(lǐng)域。這些圖書(shū)都是由經(jīng)驗(yàn)豐富的業(yè)內(nèi)人士編著，并由國(guó)內(nèi)知名專(zhuān)家翻譯，具有很高的實(shí)用性。

“國(guó)際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢”的出版目的主要是為廣大國(guó)內(nèi)讀者提供一個(gè)展示國(guó)外先進(jìn)技術(shù)成果的窗口，使國(guó)內(nèi)讀者有一個(gè)可以更好地了解國(guó)外技術(shù)的平臺(tái)。“國(guó)際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢”可供電氣工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員、科研人員及大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考。

《零排放動(dòng)力循環(huán)》包括幾乎所有零排放循環(huán)最全面的綜述。針對(duì)燃燒化石燃料、無(wú)污染的發(fā)電系統(tǒng)，《零排放動(dòng)力循環(huán)》提出了解決電廠(chǎng)嚴(yán)重排放問(wèn)題可選擇的解決方案。書(shū)中描述了新的熱力循環(huán)以及對(duì)這些循環(huán)的計(jì)算分析結(jié)果，提供了現(xiàn)代化的分析工具和評(píng)價(jià)的公式并且還引出了“流通學(xué)”。

作者探討了零排放電廠(chǎng)技術(shù)的各個(gè)方面，包括CO2封存、離子傳輸和富氧技術(shù)。結(jié)果表明這些零排放電廠(chǎng)技術(shù)可以提供經(jīng)濟(jì)上可承受的潔凈電力來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的能源需求，解決關(guān)鍵的環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)支持多樣化化石燃料的利用解決能源安全問(wèn)題，并且主要通過(guò)將產(chǎn)生的CO2用于增強(qiáng)石油回收來(lái)緩解可持續(xù)能源供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)成本。

討論了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球變暖的極大影響，為了將由于化石燃料排放造成的污染降到最低，《零排放動(dòng)力循環(huán)》提出了合理的并且有效的方法，展示了如何建立和運(yùn)行零排放電廠(chǎng)，從而使我們未來(lái)的能源是潔凈的、安全的和經(jīng)濟(jì)的。

作者：(烏克蘭)楊托科夫斯基(E.Yantovsdy) (波蘭)J.Gorski (烏克蘭)M.Shokotov 譯者：段立強(qiáng) 等

E.Yantovsky博士于1929年出生在烏克蘭的哈爾科夫。他的主要研究領(lǐng)域?yàn)榇帕黧w發(fā)電機(jī)和泵、熱泵、帶有膜分離氧用于富氧燃燒的零排放電廠(chǎng)、能量和炯流以及炯經(jīng)濟(jì)學(xué)。Yantovsky教授畢業(yè)于哈爾科夫航空學(xué)院，之后到Taganrog工作，致力于制造水上飛機(jī)。在1953年，他又回到哈一爾科夫并且在一個(gè)大型電子廠(chǎng)工作，他負(fù)責(zé)檢測(cè)電機(jī)中空氣和熱流。他作為大型同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)者工作的時(shí)間并不長(zhǎng)。1959～1971年，他成為哈爾科夫磁流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主任，在那里制造并檢測(cè)了磁流體液態(tài)金屬發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)意圖為到火星的宇宙飛船提供動(dòng)力。Yantovsky教授作為資深研究員于1971年加入了Krjjjanovski能源學(xué)會(huì)，并且在1974年開(kāi)始為工業(yè)動(dòng)力學(xué)學(xué)會(huì)工作。1986-1995年，Yantovsky教授是俄羅斯科學(xué)院能源研究所的主要研究人員。他也去歐洲和美國(guó)進(jìn)行了多次訪(fǎng)問(wèn)講學(xué)。作為作者，Yantovsky教授出版了6本書(shū)，并用英語(yǔ)發(fā)表了近40篇論文(包括1991年的“無(wú)廢氣排放的燃用化石燃料電廠(chǎng)熱力學(xué)分析”以及2000年的“可再生甲烷的定義”)。他目前住在德國(guó)的亞琛。

JanG6rski博士于1945年出生于波蘭的I,etownia。他是應(yīng)用熱科學(xué)以及能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的專(zhuān)家。他對(duì)熱力學(xué)和流量過(guò)程模擬中的濃密氣體現(xiàn)象問(wèn)題尤其感興趣。在30多年的職業(yè)生涯中，他作為一名燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)工程師工作在航空工業(yè)。從1974.年開(kāi)始，他成為RZeSZOW技術(shù)大學(xué)機(jī)械與航空系以及城市環(huán)境工程系的一名教師和副教授。他是.EUROMECH的一名會(huì)員，也是波蘭科學(xué)院兩個(gè)委員會(huì)的成員。Gorski博士在1982年作為一名訪(fǎng)問(wèn)教授工作于墨西哥國(guó)立自治大學(xué)，并在歐盟許多國(guó)家做過(guò)講學(xué)交流。 2100433B

零排放污水零排放

從20世紀(jì)70年代個(gè)別工業(yè)部門(mén)就開(kāi)始摸索“零排放”，那時(shí)主要指沒(méi)有廢水從工廠(chǎng)排出，所有廢水經(jīng)過(guò)二級(jí)或三級(jí)污水處理，除了回用就只剩下轉(zhuǎn)化為固體的廢渣。到1994年比利時(shí)的一位企業(yè)家Gunter Pauli 創(chuàng)辦“零排放研究創(chuàng)新基金會(huì)”ZERI(Zero Emissions Research Initiatives)，才把“零排放”從個(gè)別分散的活動(dòng)上升到一種理論體系。1998年聯(lián)合國(guó)正式承認(rèn)了“零排放”概念，并與ZERI基金會(huì)合作開(kāi)始進(jìn)行試點(diǎn)。1999年總部設(shè)立在日本的聯(lián)合國(guó)大學(xué)成立了“聯(lián)合國(guó)大學(xué)/零排放論壇”， 2007年這一論壇與我國(guó)發(fā)改委資源節(jié)約與環(huán)保司合作，在北京舉辦“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)廢物零排放”論壇。

鑒于當(dāng)前我國(guó)社會(huì)上談?wù)摰摹傲闩欧拧敝饕€是原始意義上的“廢水排放為零”，簡(jiǎn)稱(chēng)ZLD(Zero Liquid Discharge)。

零排放零排放四合院

2011年8月底，北京首座“零排放”四合院在東城區(qū)大興社區(qū)居委會(huì)建成，作為北京文化的代表，四合院實(shí)現(xiàn)“零排放”，不僅是對(duì)四合院的保護(hù)和發(fā)展的有益實(shí)踐，也將為北京四合院的改造和保護(hù)提供一個(gè)范例。 四合院“零排放”要在承傳統(tǒng)文化、享受健康舒適現(xiàn)代生活方式、低碳節(jié)能等方面尋求最佳平衡點(diǎn)。之所以要打造“零排放”四合院，是因?yàn)樗暮显菏潜本┪幕拇?。四合院作為老北京特有的一種建筑形式，其布局設(shè)計(jì)歷經(jīng)了幾百年的淘煉，在適應(yīng)北京特有氣候條件方面表現(xiàn)出色，但滿(mǎn)足現(xiàn)代“宜居”的要求可能尚有差距。如果在保留和傳承的基礎(chǔ)上，并仍堅(jiān)持“小投入，大環(huán)?！钡睦砟睿ㄟ^(guò)合理應(yīng)用低碳技術(shù)達(dá)到降低能量消耗并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代人舒適的生活方式，那么老北京的四合院也完全可以煥發(fā)“新綠色”。

廢水零排放是指工業(yè)水經(jīng)過(guò)重復(fù)使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部（99%以上）回收再利用，或者使用壓濾機(jī)過(guò)濾出不溶于水的物質(zhì)后循環(huán)使用，無(wú)任何廢液排出工廠(chǎng)。水中的鹽類(lèi)和污染物經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶或壓濾廢渣以固體形式排出廠(chǎng)送垃圾處理廠(chǎng)填埋或?qū)⑵浠厥兆鳛橛杏玫幕ぴ稀?

所謂零排放，是指無(wú)限地減少污染物和能源排放直至到零的活動(dòng)。零排放，就其內(nèi)容而言，一是要控制生產(chǎn)過(guò)程中不得已產(chǎn)生的能源和資源排放，將其減少到零；另一含義是將那些不得已排放出的能源、資源充分利用，最終消滅不可再生資源和能源的存在。 廢水“零排放”是指工業(yè)水經(jīng)過(guò)重復(fù)使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部（99%以上）回收再利用，無(wú)任何廢液排出工廠(chǎng)。水中的鹽類(lèi)和污染物經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶以固體形式排出廠(chǎng)送垃圾處理廠(chǎng)填埋或?qū)⑵浠厥兆鳛橛杏玫幕ぴ稀?100433B

零排放化是指無(wú)限地減少污染物和能源排放直至為零的活動(dòng):即利用清潔生產(chǎn)，3R(Reduce,Reuse,Recycle) 及生態(tài)產(chǎn)業(yè)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的完全循環(huán)利用，從而不給大氣，水體和土壤遺留任何廢棄物。要控制生產(chǎn)過(guò)程中不得已產(chǎn)生的廢棄物排放，將其減少到零。

從技術(shù)角度講，在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，能量、能源、資源的轉(zhuǎn)化都遵循一定的自然規(guī)律，資源轉(zhuǎn)化為各種能量、各種能量相互轉(zhuǎn)化、原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，都不可能實(shí)現(xiàn)100%的轉(zhuǎn)化。根據(jù)能量守恒定律和物質(zhì)不滅定律，其損失的部分最終以水、氣、聲、渣、熱等形式排入環(huán)境。2100433B