化工節能技術(shù)手冊 王文堂 2006年化學(xué)工業(yè)出版社

該書(shū)共分四篇。第一篇介紹國內能源形勢、我國化學(xué)工業(yè)的能源消費及節能狀況；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(guò)程的能源消耗情況及工藝節能技術(shù)，并選取若干節能改造的典型案例進(jìn)行分析；第三篇對化工生產(chǎn)過(guò)程通用的主要耗能設備進(jìn)行能耗分析，分析了電動(dòng)機、風(fēng)機、水泵、變壓器、工業(yè)鍋爐、蒸汽動(dòng)力系統及典型單元過(guò)程的能源消耗情況與節能潛力，并介紹了主要節能技術(shù)；第四篇介紹了26種重點(diǎn)化工產(chǎn)品的能耗計算方法，供有關(guān)單位計算能源消耗時(shí)參考。

第一篇 總論
第一章 中國能源現狀1
第一節 中國能源資源及消費1
一、概述2
二、煤炭供應與消費5
三、油氣生產(chǎn)與消費10
四、電力生產(chǎn)與消費17
五、節能現狀與潛力24
第二節 中國的能源管理35
一、中國能源管理機構演變35
二、改革開(kāi)放以來(lái)的能源政策38
三、21世紀中國能源政策取向42
第二章 化工節能概述44
第一節 化學(xué)工業(yè)能源消費狀況44
一、化工行業(yè)能源消費量44
二、化工節能的意義45
三、化工節能成效與障礙46
四、化工節能潛力分析48
第二節 化工節能的熱力學(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 化學(xué)工業(yè)節能方法78
一、結構節能78
二、管理節能79
三、技術(shù)節能79
第二篇 重點(diǎn)耗能產(chǎn)品工藝節能技術(shù)
第三章 大型合成氨節能技術(shù)83
第一節 流程簡(jiǎn)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 節能技術(shù)101
一、天然氣?蒸汽轉化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107
八、節能工藝107
第四節 節能案例113
一、各廠(chǎng)重大技術(shù)改造114
二、滄化改造項目116
三、云天化節能增產(chǎn)改造117
四、Braun?Technip流程118
五、ICI(AMV)?Uhde流程121
六、Kellogg節能型工藝流程（川化600t/天流程）126
第四章 中型合成氨裝置節能技術(shù)130
第一節 流程簡(jiǎn)介130
一、全國中氮肥廠(chǎng)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 節能技術(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、尿素節能技術(shù)改造172
第四節 節能案例174
一、NHD脫碳技術(shù)在中氮肥中的應用174
二、ⅢJ?99型氨合成塔的應用175
三、尿素合成技術(shù)改造的運用176
第五章 小型合成氨節能技術(shù)178
第一節 流程簡(jiǎn)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 尿素裝置簡(jiǎn)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
第三節能耗分析181
第四節 節能技術(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、計算機應用技術(shù)185
第五節 節能案例185
一、合成氨生產(chǎn)蒸汽自給節能技術(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(chǎng)應用187
四、中低低變換技術(shù)的應用案例188
第六章電石生產(chǎn)節能技術(shù)190
第一節 電石生產(chǎn)工藝190
一、開(kāi)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 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 節能技術(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、微型計算機技術(shù)196
七、采用精料以減少雜質(zhì)副反應耗電損失196
第四節 節能案例197
一、電石爐短網(wǎng)的改造與低壓并聯(lián)補償197
二、電石爐煙氣凈化及余熱利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應用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)節能技術(shù)203
第一節 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
第二節能耗分析216
一、能耗分布216
二、影響能耗的主要因素和節能措施217
第三節 節能技術(shù)219
一、鹽水精制220
二、小極距和擴張陽(yáng)極改性隔膜電解槽應用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)調節 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)品結構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、戈爾過(guò)濾技術(shù)223
十二、漏電裝置及管道的防護措施223
十三、金屬陽(yáng)極活涂層技術(shù)224
十四、陰極結構改造技術(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離心機的應用226
十九、氫氣輸送泵改造226
二十、無(wú)填料噴霧冷卻塔技術(shù)的應用226
二十一、PE管式過(guò)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、采用氯氣透平機和螺桿機代替納氏泵228
二十五、蒸發(fā)工藝主要操作條件的選擇228
二十六、隔膜電槽的節能降耗措施231
二十七、阻汽排水器在氯堿蒸發(fā)中的應用233
二十八、氫氣壓縮機的改造233
第四節 節能案例235
一、氣動(dòng)蝶閥在蒸發(fā)大氣冷凝器上的應用235
二、戈爾膜過(guò)濾器技術(shù)應用235
三、擴張陽(yáng)極+改性膜電槽技術(shù)應用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)節能技術(shù)246
第一節 硫酸生產(chǎn)工藝246
一、國內外硫酸生產(chǎn)現狀246
二、硫酸生產(chǎn)工藝247
第二節 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 硫酸生產(chǎn)節能技術(shù)259
一、硫酸生產(chǎn)過(guò)程中的反應熱260
二、廢熱鍋爐的分類(lèi)和典型鍋爐簡(jiǎn)介261
三、廢熱利用系統263
第四節 硫酸生產(chǎn)節能案例267
一、80kt/年硫黃制酸系統的廢熱回收利用267
二、熱管設備在硫酸工業(yè)中的應用269
參考文獻273
第九章 炭黑生產(chǎn)節能技術(shù)274
第一節 炭黑生產(chǎn)工藝274
一、炭黑生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介274
二、油爐法炭黑274
第二節 炭黑生產(chǎn)的能耗分析279
第三節 炭黑生產(chǎn)節能技術(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(guò)程中的物理顯熱及尾氣化學(xué)能292
四、國外炭黑工業(yè)節能技術(shù)297
第四節 炭黑生產(chǎn)節能案例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、空氣預熱器在炭黑生產(chǎn)中的應用302
三、炭黑生產(chǎn)中排放尾氣的應用305
第十章 黃磷生產(chǎn)節能技術(shù)309
第一節 黃磷生產(chǎn)工藝309
一、概述309
二、流程簡(jiǎn)介309
第二節能耗分析316
一、概述316
二、國內外兩種典型工藝流程的能耗分析317
三、入爐原料質(zhì)量及副反應能耗分析319
第三節 節能技術(shù)321
一、磷爐變壓器的選型321
二、短網(wǎng)節能技術(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 節能案例329
一、磷爐尾氣凈化回收利用329
二、精料政策330
三、燒結礦在黃磷生產(chǎn)中的應用331
四、磷爐技改332
參考文獻333
第三篇 公用系統節能技術(shù)
第十一章 電動(dòng)機節能335
第一節 電動(dòng)機運行特性及能耗分析335
一、電動(dòng)機運行特性335
二、電動(dòng)機的能耗分析336
第二節 電動(dòng)機的經(jīng)濟運行340
一、經(jīng)濟運行區的概念340
二、電動(dòng)機運行狀態(tài)的劃分辦法340
第三節 電動(dòng)機的節 電技術(shù)340
一、合理選擇電動(dòng)機的容量340
二、保證供電電源的穩定性341
三、提高功率因數341
四、隨負載變化調壓節 電342
五、調速節 電運行344
六、采用電動(dòng)機軟啟動(dòng)裝置345
七、推廣和應用高效電動(dòng)機及Y系列電動(dòng)機346
第四節 電動(dòng)機的節 電改造348
一、異步電動(dòng)機同步化運行改造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)機的極數349
五、應用非晶磁性槽泥改造電動(dòng)機349
六、使用電動(dòng)機節 電風(fēng)扇風(fēng)罩350
第十二章 風(fēng)機水泵節能技術(shù)352
第一節 風(fēng)機水泵能耗分析352
一、水泵352
二、風(fēng)機354
第二節 風(fēng)機水泵的合理選用355
一、水泵的合理選用355
二、風(fēng)機359
第三節 風(fēng)機水泵節能技術(shù)361
一、水泵361
二、風(fēng)機365
第四節 水泵風(fēng)機節能改造案例369
一、電站風(fēng)機技術(shù)改造369
二、浙江江山水泥廠(chǎng)立窯羅茨風(fēng)機改造369
三、深圳自來(lái)水公司東湖泵站改造370
四、浙江巨化集團公司水廠(chǎng)生活供水泵節能改造371
第十三章 變壓器及輸配電節能373
第一節 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載損耗373
三、變壓器的損耗374
四、變壓器的效率376
第二節 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)濟效果選擇變壓器377
三、變壓器經(jīng)濟效益評價(jià)方法377
四、變壓器計算常用數據382
第三節 變壓器的經(jīng)濟運行388
一、并列運行的變壓器經(jīng)濟運行方式分析388
二、分列運行和共用變壓器經(jīng)濟運行389
三、根據日負荷曲線(xiàn)核算變壓器容量是否恰當390
四、調整負載曲線(xiàn)與變壓器經(jīng)濟運行391
五、提高功率因數與變壓器經(jīng)濟運行391
六、變壓器經(jīng)濟負載系數391
七、變壓器經(jīng)濟運行區及運行區間劃分392
第四節 變壓器的節 電改造393
一、調容法393
二、降容法394
三、降容調容法394
四、換導線(xiàn)法394
五、換鐵芯法394
六、同時(shí)調換部分鐵芯和繞組法394
七、同時(shí)調換全部鐵芯和繞組法394
第五節 配電線(xiàn)路的節 電395
一、配電線(xiàn)路的功率損耗395
二、減少線(xiàn)損的主要方法397
參考文獻399
第十四章 工業(yè)鍋爐節能400
第一節 工業(yè)鍋爐的分類(lèi)和結構簡(jiǎn)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 鍋爐用燃料417
一、基準表示法418
二、基準的換算420
三、煤的分類(lèi)422
四、燃料的燃燒425
五、燃料燃燒所需空氣量427
六、燃燒后煙氣量的計算428
第三節 工業(yè)鍋爐的熱效率測定431
一、測定的分類(lèi)、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 工業(yè)鍋爐的節能技術(shù)448
一、工業(yè)鍋爐的燃燒節能448
二、水處理452
三、運行維護453
四、采用節能新工藝、新設備455
第五節 節能案例457
一、SHUO?13?A型鍋爐節能綜合改造(陜西華昌印染服裝有限公司）457
二、鏈條鍋爐的綜合節能改造459
三、SHL10?2?5/400型鏈條鍋爐的綜合節能改造462
四、AZD20t/h拋煤機鍋爐的改造方法466
參考文獻467
第十五章 蒸汽動(dòng)力系統節能468
第一節 動(dòng)力循環(huán)468
一、朗肯循環(huán)468
二、回熱循環(huán)471
三、中間再熱循環(huán)473
四、熱電循環(huán)475
第二節 汽輪機476
一、汽輪機的基本工作原理和類(lèi)型476
二、汽輪機級的工作原理479
三、多級汽輪機483
四、汽輪機的損失、效率和經(jīng)濟性能指標486
五、供熱式汽輪機490
第三節 熱電聯(lián)產(chǎn)492
一、熱電聯(lián)產(chǎn)的概念492
二、熱電廠(chǎng)的主要熱經(jīng)濟指標493
三、熱電聯(lián)產(chǎn)的效益499
四、熱負荷特性及概算501
五、熱化系數504
六、供熱式機組的選擇505
七、熱電冷聯(lián)產(chǎn)(三聯(lián)產(chǎn))簡(jiǎn)介507
第四節 熱電聯(lián)產(chǎn)在化工企業(yè)的應用510
一、背景510
二、基本形式512
參考文獻520
第十六章 典型單元過(guò)程及節能設備521
第一節 換熱設備521
一、換熱過(guò)程的分析521
二、傳熱的三種基本方式521
三、熱傳導522
四、對流傳熱523
五、換熱過(guò)程計算524
六、換熱過(guò)程節能途徑525
七、換熱設備526
第二節 蒸發(fā)過(guò)程530
一、蒸發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)及分類(lèi)530
二、單效蒸發(fā)過(guò)程530
三、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強度533
四、蒸發(fā)過(guò)程的主要節能途徑533
五、蒸發(fā)裝置及其選型538
第三節 精餾過(guò)程540
一、精餾過(guò)程簡(jiǎn)介540
二、精餾基本原理540
三、精餾應用場(chǎng)合541
四、精餾技術(shù)進(jìn)展542
五、精餾過(guò)程節能544
第四節 干燥過(guò)程550
一、干燥過(guò)程550
二、干燥原理、方法和干燥器的選擇550
三、干燥過(guò)程的能源553
四、干燥裝置的能量利用率553
五、干燥過(guò)程的節能555
第五節 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(lèi)562
五、熱管換熱器562
第六節 熱泵技術(shù)564
一、熱泵定義與分類(lèi)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(lèi)吸收式熱泵571
六、經(jīng)濟上可行的工業(yè)熱泵的臨界COP571
七、熱泵的應用572
參考文獻572
第十七章 夾點(diǎn)技術(shù)及其應用574
第一節 夾點(diǎn)技術(shù)基本原理574
一、基本概念574
二、最優(yōu)經(jīng)濟目標及夾點(diǎn)的確定576
三、最大能量回收(MER)換熱網(wǎng)絡(luò )設計581
四、閾值問(wèn)題587
五、多夾點(diǎn)問(wèn)題590
六、現有換熱網(wǎng)絡(luò )改造591
七、數據提取596
第二節 過(guò)程整合的工業(yè)應用601
一、公用工程的優(yōu)化選擇601
二、熱機技術(shù)606
三、熱泵技術(shù) [2]