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| 內容簡介： |
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本书重点介绍化工节能的热力学基本原理、新技术（包括夹点技术、热偶精馏、热泵精馏、共沸精馏、萃取精馏、反应精馏及离子液体分离过程强化技术等）、新设备（主要包括新型塔板、新型填料及整体式结构化催化剂技术等）和新理论（各种体系的预测型分子热力学理论）。本书编写的原则是：从多角度解答例题，加深对基础知识的理解和应用，并以实例的形式介绍ProII、Aspen和CFD等化工模拟软件在化工中的应用；对有些陈旧的节能技术尽量少介绍或不介绍，以避免内容上的重复；重视对基本概念的理解，避免冗长的数学计算和推导。本书与北京化工大学提出的建设高水平研究型大学和培养创新型人才的目标相适应，在内容上注重引入化工节能技术方面*的研究成果，尽量开拓读者视野，期望对读者的科学研究工作有所帮助。本书可作为化工专业本科生和研究生教材，也可供化工领域研究人员参考。
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| 目錄：
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第1章总论11.1化工过程的特点11.2化学工业节能的意义与途径11.2.1节能的意义11.2.2节能的途径21.3分离过程21.3.1分离过程的特点21.3.2分离过程的发展历史21.3.3分离过程的发展趋势31.4反应过程4思考题5第2章节能的热力学基本原理62.1热力学基本概念62.1.1系统（热力系统）62.1.2状态和状态参数62.1.3强度性质和广度性质82.1.4平衡态82.1.5功和热82.2热力学定律92.2.1热力学第一定律和能量平衡方程92.2.2热力学第二定律和熵平衡方程102.2.3热力学第三定律122.3理想功122.3.1分离过程的理想功（最小功）132.3.2反应过程的理想功（最大功）142.3.3净功消耗162.3.4热力学效率172.4及其计算192.4.1的概念192.4.2环境参考态202.4.3功的202.4.4热量212.4.5气体的扩散222.4.6物质的化学222.5损失和衡算方程式262.5.1损失和衡算方程式262.5.2封闭系统的衡算方程式262.5.3稳定流动系统的衡算方程式27符号说明29思考题30计算题30第3章化工节能的新技术333.1夹点技术333.1.1温焓图与复合曲线333.1.2夹点及夹点温差343.1.3问题表法363.1.4夹点的意义383.1.5夹点法设计能量最优的换热网络383.1.6换热网络的调优403.1.7阈值问题423.1.8实际工程项目的换热网络合成443.2多效精馏及中间换热器453.2.1多效精馏流程463.2.2多效精馏的节能效果和效数473.2.3多效精馏应用实例——甲醇-水分离473.2.4精馏塔中间换热器493.3热偶精馏513.3.1热偶精馏流程523.3.2热偶精馏流程的适用范围533.4热泵精馏543.4.1热泵的工作原理543.4.2热泵精馏流程543.4.3热泵精馏应用实例——甲醇-水分离563.4.4热泵技术应用需注意的几个问题573.5共沸精馏583.5.1变压共沸精馏583.5.2二元非均相共沸精馏593.5.3三组分共沸精馏593.5.4共沸剂的选择603.6萃取精馏613.6.1萃取精馏流程安排623.6.2加盐萃取精馏633.6.3络合萃取精馏663.7反应精馏683.7.1利用反应促进精馏的反应精馏683.7.2利用精馏促进反应的反应精馏693.7.3催化精馏703.7.4反应精馏过程的特点713.7.5悬浮床催化精馏733.8离子液体分离过程强化733.8.1离子液体萃取精馏743.8.2离子液体液-液萃取783.8.3离子液体吸收813.8.4离子液体气体干燥873.8.5离子液体捕集可凝性挥发有机物983.9异丙苯工艺流程节能优化1033.9.1二异丙苯塔的优化1043.9.2泡点反应器合成异丙苯1073.9.3催化精馏合成异丙苯1093.9.4烷基化和烷基转移反应同时进行的固定床催化精馏111符号说明113思考题114计算题114第4章化工节能的新设备1164.1新型塔板技术1164.2新型填料技术1184.3整体式结构化催化剂技术1194.3.1开放错流结构化催化剂1194.3.2蜂窝整体式结构化催化剂1254.3.3蜂窝整体式结构化催化剂应用实例1——选择性催化还原烟气脱硝1264.3.4蜂窝整体式结构化催化剂应用实例2——蒽醌法制备双氧水136符号说明145思考题145第5章化工节能的新理论1475.1小分子溶剂体系的预测型分子热力学1475.1.1UNIFAC模型1475.1.2改进的UNIFAC模型1485.1.3基于γ∞的UNIFAC模型1495.1.4应用实例1——无限稀释溶液活度系数计算1495.1.5计算机辅助分子设计（CAMD）1495.1.6应用实例2——ACN法萃取精馏分离C4的分子设计1505.2含小分子无机盐体系的预测型分子热力学1515.2.1定标粒子理论推导1525.2.2应用实例3——DMF法萃取精馏分离C4组分1535.3含聚合物体系的预测型分子热力学1545.3.1GCLF EOS模型1555.3.2应用实例4——GCLF EOS模型预测气体在聚合物中的溶解度1585.3.3应用实例5——GCLF EOS模型预测聚合物的结晶度1595.3.4应用实例6——GCLF EOS模型预测聚合物的比容1595.4含离子液体体系的预测型分子热力学模型1605.4.1COSMO-RS模型1605.4.2UNIFAC-Lei模型1665.4.3应用实例7168符号说明173思考题174参考文献175
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化学工业一直是国民经济的用能大户，能耗大约占全国能源消耗总量的10%。近年来国家各项战略发展规划积极倡导化学工业向能源资源节约型和环境友好型生产模式转变，以减少对化石资源的依存度和温室气体排放。与此相适应，涌现了一些新型的学科方向，如能源化工、化工过程强化等。因此，在这种背景，设置化工节能原理与技术课程显得更具有时代特色，从2013年起在北京化工大学化学工程与工艺和环境工程专业本科生中开设。本书主要内容有化工节能的热力学原理和化工节能的新技术、新设备、新理论等，从多角度解答例题，加深对基础知识的理解和应用；第二版的特色是：在内容上注重引入化工节能技术和理论方面最新的研究成果，包括近几年快速发展的离子液体分离新技术和整体式结构化催化剂在化工过程强化过程中的应用实例等，并对预测分子热力学模型进行了前沿追踪，从而启发学生创新思维。同时增加了习题和思考题，便于学生学习。第1章主要介绍了化工过程的特点、节能的意义及途径、分离过程和反应过程中的节能。第2章主要介绍了化工节能的热力学基本原理。首先介绍了化工热力学的一些基本概念及热力学三大定律；引入理想功和热力学效率的概念，并详细介绍了分离过程和反应过程中理想功的计算；介绍了的概念，并以具体实例说明了各种情况下的计算方法；最后介绍了损失和衡算方程式。第3章主要介绍了化工节能的新技术。首先介绍了夹点技术，针对化工换热过程中的夹点问题、阈值问题以及实际工程项目中的换热网络合成等进行了详细的说明；随后介绍了多效精馏及中间换热器、热偶精馏、热泵精馏、共沸精馏、萃取精馏、反应精馏和离子液体分离过程强化的原理，并结合具体实例来说明其在化工过程的节能；本章最后以离子液体气体干燥、离子液体捕集可凝性气体新技术以及工业异丙苯合成工艺为例，通过分离剂优化和分离反应耦合来实现化工过程的节能减排。第4章主要介绍了化工节能过程中的新设备，包括新型的塔板技术、填料技术，并详细介绍了整体式结构化催化剂在化工过程强化中的应用。第5章主要介绍了化工节能的新理论，介绍了应用于小分子溶剂体系、含小分子无机盐体系、含聚合物体系和含离子液体体系的预测型分子热力学模型（包括中国本土学者提出的新理论模型），并结合具体应用实例加以详细说明。本书由北京化工大学雷志刚和北京工业大学代成娜编著，是在编著者讲授化工节能原理与技术课程的基础上结合自己的科研编写，这次修订，虽然更正了原书第一版存在的一些错误并添加了化工节能最新技术与设备，但由于时间紧迫，书中难免仍有不妥之处，恳请读者批评指正，以利日后再版修改。编著者2019年5月
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