C6化工过程的能量分析
炼油厂能量消耗计算与评价方法
炼油厂能量消耗计算与评价方法炼油厂是一个能源密集型的工业领域，能源消耗对其运行效率和经济性至关重要。
因此，对炼油厂能量消耗的计算和评价方法十分重要。
炼油厂能量消耗的计算方法主要包括能量检测方法和能量平衡计算方法。
能量检测方法通过安装各类仪表来监测和计量炼油厂各个环节的能量消耗，从而得到能源消耗的详细数据。
这些仪表包括流量计、温度传感器、压力传感器等。
通过对这些数据进行处理，可以得到不同设备和工艺的能耗指标，并对能源消耗进行分析和评价。
能量平衡计算方法是一种基于物质和能量守恒原理的计算方法。
通过对物料、燃料和能量的输入和输出进行详细的分析，并进行能量平衡计算，可以得到炼油厂的能量消耗情况。
能量平衡计算涉及到石油加工过程中各种热量传递方式的计算，包括传导、对流和辐射等。
通过对炼油厂各个环节进行能量平衡计算，可以得到不同环节的能耗数据，为能源管理提供有效的依据。
除了能量消耗的计算方法，对炼油厂能量消耗的评价方法也是非常重要的。
评价方法包括能耗绩效评价、能源效率评价和节能潜力评价等。
能耗绩效评价是对炼油厂能耗指标进行定量评价的方法。
通过比较实际能耗和理论能耗，可以评估炼油厂的能耗绩效，找出能源消耗的问题和改进空间。
能耗绩效评价的指标包括能源利用率、单位产品能耗、单位应付产品能耗等。
能源效率评价是根据输入和输出的能量流量进行评估的方法。
通过对炼油厂能源输入和产品输出的能量流量进行分析，得到能源效率的评价指标，如能源利用效率、产品转换效率等。
能源效率评价可以帮助炼油厂了解能源利用的情况，为提高能源利用效率提供依据。
节能潜力评价是对炼油厂节能潜力进行评估的方法。
通过对炼油厂不同环节的能耗数据进行分析，找出能源消耗较高的环节和设备，并进行评价和改进。
节能潜力评价可以为炼油厂的节能措施和设备更新提供决策支持。
总之，炼油厂能量消耗的计算和评价方法是对其能源消耗情况进行监测和评估的重要工具。
通过选择合适的计算和评价方法，可以为炼油厂的能源管理和节能措施提供科学的依据和指导。
C6应用数据分析模型—微能力认证(作业) (12)
数据模型分析的方法从目前的数据库及数据仓库建模方法来说，主要分为四类。
第一类是大家最为熟悉的关系数据库的三范式建模，通常我们将三范式建模方法用于建立各种操作型数据库系统。
第二类是Inmon提倡的三范式数据仓库建模，它和操作型数据库系统的三范式建模在侧重点上有些不同。
Inmon的数据仓库建模方法分为三层，第一层是实体关系层，也即企业的业务数据模型层，在这一层上和企业的操作型数据库系统建模方法是相同的；第二层是数据项集层，在这一层的建模方法根据数据的产生频率及访问频率等因素与企业的操作型数据库系统的建模方法产生了不同；第三层物理层是第二层的具体实现。
第三类是Kimball提倡的数据仓库的维度建模，我们一般也称之为星型结构建模，有时也加入一些雪花模型在里面。
维度建模是一种面向用户需求的、容易理解的、访问效率高的建模方法，也是笔者比较喜欢的一种建模方式。
第四类是更为灵活的一种建模方式，通常用于后台的数据准备区，建模的方式不拘一格，以能满足需要为目的，建好的表不对用户提供接口，多为临时表。
下面简单谈谈第四类建模方法的一些的经验。
数据准备区有一个最大的特点，就是不会直接面对用户，所以对数据准备区中的表进行操作的人只有ETL工程师。
ETL工程师可以自己来决定表中数据的范围和数据的生命周期。
下面举两个例子：1）数据范围小的临时表当需要整合或清洗的数据量过大时，我们可以建立同样结构的临时表，在临时表中只保留我们需要处理的部分数据。
这样，不论是更新还是对表中某些项的计算都会效率提高很多。
处理好的数据发送入准备加载到数据仓库中的表中，最后一次性加载入数据仓库。
2）带有冗余字段的临时表由于数据准备区中的表只有自己使用，所以建立冗余字段可以起到很好的作用而不用承担风险。
举例来说，笔者在项目中曾遇到这样的需求，客户表{客户ID，客户净扣值}，债项表{债项ID，客户ID，债项余额，债项净扣值}，即客户和债项是一对多的关系。
其中，客户净扣值和债项余额已知，需要计算债项净扣值。
芳烃联合装置节能措施及效益分析
芳烃联合装置节能措施及效益分析摘要：持续改造和芳烃装置是炼油化工企业的主要生产单元之一。
因为改革能为芳烃装置提供原料，所以一般来说是作为组合单位建造的。
连续重整装置以精制石脑油和加氢裂化重石脑油为原料，以氢为副产品，生产高辛烷值汽油的混合组分，一般包括原料预处理、连续重整和催化剂再生装置。
芳烃装置采用改性油或购买的混合二甲苯作为原料生产苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯。
吸附牵引技术的芳烃装置一般包括芳烃抽提取、不成比例、吸附分离、异构化、二甲苯提取和供应单元。
目前，世界上只有三家公司能够提供全套工艺包技术，包括中国石化自主开发的连续重整和芳烃成套技术。
关键词：芳烃装置；静设备；节能；优化引言受市场影响，河北新启元能源技术开发有限公司的芳烃抽提装置断断续续地启动和停止，每次启动时都需要建立调整质量的周期，只有质量质量设置合格后，才能输送材料，设备的周期调整时间通常为12小时，这使得公共能耗高，设备占用量低。
因此，通过优化工艺流程，将三塔(萃取、剥离、回收塔)的溶剂循环转化为两塔(萃取、回收塔)，可以加快启动周期的调整时间，减少公共能源的使用，提高设备的整体经济效益。
1芳烃联合装置工艺流程芳烃联合装置的工艺流程见图1所示。
来自加氢装置的石脑油进入2#连续重整装置，经过反应、精馏的重整脱戊烷油C+5进入重整油分离塔，塔顶物料C6、C7经冷却后送至芳烃抽提装置，塔底C7以上的物料通过白土塔脱除烯烃后与歧化装置甲苯塔塔底产物混合送入二甲苯塔第73层塔盘，异构化脱庚烷塔塔底产物送至二甲苯塔第39层塔盘。
二甲苯塔塔顶物料作为吸附分离原料，塔底物至重芳烃塔。
重芳烃塔塔顶物料送至歧化装置作原料，塔底物料经冷却后送出装置。
在吸附分离单元经吸附、解吸后得到产品对二甲苯送出装置，抽余液(贫二甲苯)送至异构化进行反应，再送至二甲苯塔。
图1芳烃联合装置工艺流程示意2芳烃抽提装置蒸汽用能现状及分析在芳香抽提装置中，3.7 MPa(g)过热蒸汽和锅炉水从装置管网通过过热器和过热器，产生3.7 MPa(g)satt蒸汽和2.2 MPa(g)satt蒸汽，分别发送到每个蒸汽消耗装置。
化工热力学 第一章
三、热力学的研究特点
（2）处理方法：以理想态为标准态加上校正。 ）处理方法：以理想态为标准态加上校正。 压缩因子） 气体 Z （压缩因子） 实际结果=理想结果 校正 实际结果 理想结果+校正 理想结果
化学热 力学的 方法 建立模型
逸度系数） 气体 φ （逸度系数） 活度系数） 溶液 γi（活度系数）
4.化工热力学的用途 4.化工热力学的用途
平衡问题（特别是相平衡） 多元相平衡数据是设计、 （3） 平衡问题（特别是相平衡）。多元相平衡数据是设计、 生产操作和产品质量控制必不可少的，尤其是产品众多、 生产操作和产品质量控制必不可少的，尤其是产品众多、分 离要求高的石油化工更是如此。 离要求高的石油化工更是如此。 产品分离：设备投资50~90%； ★ 产品分离：设备投资 ； 能量投资60~90%。 。 能量投资 精馏塔的设计。 ★ 精馏塔的设计。
纯物质的热力学数据研究比较透彻。 纯物质的热力学数据研究比较透彻。 混合物的种类更多，更有用，但非常难测。 ★ 混合物的种类更多，更有用，但非常难测。 尤其是极性物质、聚合物体系，电解质溶液。 ★ 尤其是极性物质、聚合物体系，电解质溶液。 ★ 在高压、低温下的物性数据更是当务之急。 在高压、低温下的物性数据更是当务之急。 实验费时、费力。 ★ 实验费时、费力。
理想溶液；化工热力学研究的是实际状态。 理想溶液；化工热力学研究的是实际状态。 实际状态 在任意温度、压力下， 在任意温度、压力下，多组分的状态
化工过程的能量分析
热交换网络的提出 一个化工生产过程的流程中，经常需要加热或冷却许多流股，用热水、蒸汽加热或用冷却水、冷冻液冷却。这种设计虽简单，设备投资费较少，但热力学效率常常是很低，能耗较 大，显然是不经济。 在流程内部用需要被冷却的较高温的流股来加热需要热量的低温的流股，可以实现能量的有效利用，从而节约了能量源，降低成本。
二、基本概念及热交换系统表示方法
换热网络的名词 热流：热交换网络内，那些需要由起始温度冷却到目标温度的流股。 冷流：热交换网络内，那些需要由起始温度被加热到目 标温度的流股。
在流程内建立热交换网络的根本目的：
减少流程对外界热源和冷源的需求，尽量使用流程内部的冷热流股互相搭配，以达到节约能源的目的。
热容流率的可行性原则
窄点处传热的温差最小为 △Tm,离开窄点处的传热温差应大于等于△Tm，即△T>△Tmin 因此，每个窄点匹配的流股热容流率应满足 窄点以上 CP热 < CP冷 窄点以下 CP热 > CP冷 同样上两式，可以合并成为一式，即窄点同一侧应满足 CP出 > CP入
3理想功、损失功和热力学效率
理想功是指系统在一定的环境下，沿着完全可逆的途径从一个状态变到另一个状态所能产生的最大有用功或必须消耗的最小有用功。 开系稳流过程的理想功计算式： Wid = ΔH - T0ΔS 损失功是由于过程的不可逆是系统产生熵而引起的作功能力的损失，不可逆过程的损失功计算式： WL = T0 ( ΔSsys + ΔSsur ) = T0ΔSt = T0ΔSg 损失功WL反映了实际过程的不可逆程度。
总流股数可行性原则 窄点以上流股数应满足 N热 < N 冷 窄点以上流股数应满足 N热 > N 冷 式中 N热 ------- 热流股数 N冷 ------- 冷流股数 根据前面的热交换网络的表示法，对于窄点来说，窄点以上热流股是流入的，冷流股是流出的。同样，窄点以下热流股是流出的，冷流股是流入的。所以上式可以合并用一个式子来表示，即在窄点的同一侧流股数必须满足： N流出 > N流入
C6应用数据分析模型—微能力认证(作业) (14)
能量的控制一、教材分析《能量的控制》是冀人版科学六年级上册第二单元《无处不在的能量》第六课内容。
在学生认识了声、光、电、磁等现象后，帮助学生认识生活中的能量，并为后面进一步研究能源奠定基础。
通过前面几课的学习，同学们知道了我们生活中常见的能量以及能量的转换。
而本课学习能量的控制，是本单元的重点，让学生感受到能量的转化和控制促进了人类技术的进步和发展，技术的进步又为人类更好地控制、转化能量提供了条件。
体现了科学与社会、生活、技术之间的联系。
二、学情分析这个单元主要学习与能量有关的知识，能量比较抽象，刚开始学这个单元的时候，学生没多大的兴趣，随着学习的深入，兴趣越来越高，因为能量与我们的生活很贴近，学生能够比较主动的去学习，对实验活动充满兴趣。
三、教学目标知识与技能：1、愿意通过实验或调查研究的方式对生活中的能量控制装置进行探究。
2、分析常见的简单能量控制装置作用和操作方法，推测能量控制装置的工作原理。
过程与方法：用图形或文字的方式设计能量控制的装置并制作。
情感态度与价值：能与同学交流自己的实验方案和实验发现。
能将所获得的知识运用到实际生活中，解决实际问题。
四、实验内容1、探究生活中有哪些控制声、光、电、磁、热、气等能量装置，分析他们的作用，控制的是什么能量，是怎样操作的，并完成记录表。
2、设计能量控制装置：根据自己设计的主题，明确能量控制装置的类型；根据装置类型，设计能量控制装置的结构，并用简图表示出来；与小组同学交流合作，改进方案。
五、教学准备交互式电子白板、交互式白板学科工具、多媒体课件、101教育PPT软件、电池盒、导线、灯泡、铅笔芯、电源开关、废旧水瓶、小水车、玩具喇叭、蜂鸣器、蜡烛、瓷盘、铁钉、卡纸、剪刀、胶带、线绳等，展示超声波传感器、光敏传感器、热敏电阻、人体传感器、温度传感器、火焰传感器等智能控制元件。
六、创新要点本课利用交互式电子白板，通过学科工具，让学生认识生活中常用的能量控制装置，把一些常用的实验元件导入资源库，课堂上随时拖拉到白板上供学生使用，感受实物电路中能量的控制装置。
1mol葡萄糖彻底氧化分解的能量计算
近年来，人们对于生物化学的研究越来越深入，其中生物能量代谢是一个备受关注的领域。
葡萄糖是生物体内最主要的能量来源之一，其氧化分解所释放的能量一直是科学家们极为关注的问题。
本文将从能量计算的角度，探讨葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量，并对计算过程进行详细的阐述。
1. 葡萄糖的化学式为C6H12O6，其彻底氧化分解的反应方程式如下：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O2. 反应过程中，葡萄糖和氧气被氧化成二氧化碳和水，这是一个放热反应。
根据热力学原理，反应放出的能量可以通过生成物与反应物的焓变来计算。
3. 焓变的计算公式为：ΔH = ΣnΔHf(生成物) - ΣmΔHf(反应物)其中ΔH为反应的焓变，ΔHf为生成物或反应物的标准生成焓，n和m分别为生成物和反应物在反应中的摩尔数。
4. 根据该反应的热力学数据，可以得到葡萄糖彻底氧化分解的焓变为-2808 kJ/mol。
5. 单位摩尔的葡萄糖在彻底氧化分解反应中放出的能量为-2808 kJ，这意味着每摩尔葡萄糖可以释放出2808千焦的能量。
6. 由于葡萄糖的分子量为180g/mol，因此每克葡萄糖所释放的能量为2808 kJ/mol / 180 g/mol ≈ 15.6 kJ/g。
7. 葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量为15.6 kJ/g。
这一数据对于生物能量代谢的研究具有重要意义，也为人们了解生物体内能量供应的机制提供了有力的依据。
通过以上的能量计算，我们得出了葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量为15.6 kJ/g。
这一数据可以帮助人们更全面地认识生物体内能量代谢的过程，为生物化学领域的研究和应用提供了基础。
这一研究成果也将对于生物能量代谢相关疾病的治疗和预防提供理论依据。
值得注意的是，能量计算只是生物能量代谢研究的一个方面，随着科学技术的不断发展，我们相信在这一领域将会有更多的重要发现出现。
葡萄糖在生物体内的氧化分解过程涉及到葡萄糖代谢途径，包括糖酵解和细胞色素呼吸两个主要阶段。
化学体系的能量平衡分析
化学体系的能量平衡分析能量平衡分析是化学研究中的重要内容之一，它可以帮助我们了解化学反应中能量的转化和守恒规律。
通过能量平衡分析，我们可以计算出化学反应的热效应、热力学参数等重要信息，对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
一、能量平衡的基本原理能量平衡是基于能量守恒定律的基本原理。
根据能量守恒定律，一个封闭系统中的能量总量在任何时刻都保持不变。
在化学反应中，反应物的能量转化为产物的能量，反应前后的能量总量应保持不变。
因此，我们可以通过能量平衡来分析化学反应中的能量转化过程。
二、能量平衡的计算方法能量平衡的计算方法主要包括热量平衡和焓变计算两种。
1. 热量平衡热量平衡是通过测量反应过程中释放或吸收的热量来进行能量平衡分析的方法。
在实验中，我们可以使用热量计等仪器来测量反应过程中的热量变化。
根据热量守恒定律，反应过程中释放的热量等于吸收的热量，即反应前后的热量总量保持不变。
通过测量反应过程中的热量变化，我们可以计算出反应的热效应。
2. 焓变计算焓变计算是通过计算反应物和产物之间的焓变来进行能量平衡分析的方法。
焓是热力学中的一个重要概念，表示物质在恒压条件下的能量。
在化学反应中，反应物和产物之间的焓变可以通过测量反应物和产物的温度变化来计算。
根据焓守恒定律，反应物和产物之间的焓变等于反应过程中释放或吸收的热量。
通过计算反应物和产物之间的焓变，我们可以得到反应的热效应和热力学参数。
三、能量平衡分析的应用能量平衡分析在化学研究和工业生产中具有广泛的应用。
它可以帮助我们了解化学反应的能量转化过程，优化反应条件，提高反应效率。
以下是能量平衡分析的几个应用示例：1. 燃烧反应燃烧反应是一种常见的化学反应，通过能量平衡分析可以计算出燃烧反应的热效应和燃烧热。
这对于燃料的选择和利用具有重要意义。
2. 合成反应合成反应是一种将多个反应物合成为一个产物的化学反应，通过能量平衡分析可以计算出合成反应的热效应和焓变。
这对于合成反应的优化和控制具有重要意义。
C6化工过程的能量分析之有效能分析
化工热力学 第六章 化工过程热力学分析 第五节 6、化学 的计算：
E X C H H 0 T 0 S S 0
一般规定环境温度T0、环境压力P0以及基准物的种类、状态和组成。
（A）波兰学者斯蔡古特模型：
化工热力学 第六章 化工过程热力学分析 第五节 （B） 日本学者龟山—吉田模型:
其他元素以T0、P0下最稳定的化合物作为该元素的基准物，液 体、固体的基准物浓度（摩尔分数）规定为1。
化工热力学 第六章 化工过程热力学分析 第五节
解 E x ： T （ 0S 0 S ） （ H 0 H ）
P,
T,K
MPa
水
饱和蒸 汽
过热蒸 汽
饱和蒸 汽
饱和蒸 汽
0.101 3
1.013
1.013
6.868
8.611
298 453 573 557.2 573
S (KJ/Kg.K )
0.3674 6.582 7.13 5.826 5.787
6.5865 -819.9 819.9
S0=0.36740化工热力学来自第六章 化工过程热力学分析 第五节
5 热量 的计算：
定义：热量相对于平衡环境态所具有的最大作功能力。EXQ
由卡诺热机效率
k
WS QH
Ex,Q QH
THT0 TH
热物体P，T
恒温 变温
EXQ
Q1
T0 TH
EXQ QH1TTm0
E xT （ 0S 0S ） （ H 0H ）
P,MPa
T,0C H(KJ/Kg )
蒸汽7.00 285 2772.1 蒸汽1.0 179.9 2778.1 0.1013MPa 25(水) H0=104.89
化工过程能量分析
化工过程能量分析引言化工过程能量分析是一种重要的工程分析方法，用于评估化工过程中能量的转化和利用情况。
能量是化工过程中最基础的要素之一，对于化工产品的生产、能源消耗和环境影响起着至关重要的作用。
通过对化工过程的能量分析，可以优化能源利用，减少能源消耗，提高化工工艺的可持续性和经济性。
能量分析的基本原理能量分析基于能量守恒定律，认为能量是不可创造也不可消灭的，只能从一种形式转化为另一种形式。
在化工过程中，能量可以以多种形式存在，如热能、电能、机械能等。
能量分析的基本原理是追踪能量在化工过程中的流动和转化，以确定能量的输入、输出和损失。
能量分析的步骤1.确定能量流的路径：首先需要识别化工过程中能量流的路径，包括原料输入、能量转化和产物输出过程。
通过图表或流程图的形式清晰地表示能量流动的路径。
2.测量和计算能量输入和输出：对于能量流经过的每个环节，需要进行能量输入和输出的测量和计算。
常用的测量工具包括温度计、流量计、压力计等。
通过对能量输入和输出的测量和计算，可以得到能量平衡。
3.确定能量损失和效率：计算能量损失和能量转化的效率是能量分析的重要步骤。
能量损失的原因可以包括传热过程中的热损失、能量转化过程中的不完全转化等。
通过计算能量损失和效率，可以评估化工过程的能量利用情况。
4.优化能量利用：根据能量分析的结果，可以制定相应的措施来优化能量利用。
例如，通过改进设备设计、调整操作条件或采用新的能量转化技术来提高能量利用效率。
实例分析：乙烯生产过程的能量分析以乙烯生产过程为例，对其能量分析进行具体实例分析。
1.能量流路径：乙烯生产过程包括原料输入、反应转化和产物输出三个主要环节。
原料输入包括乙烷和空气，反应转化包括乙烷裂解生成乙烯，产物输出为乙烯。
2.能量输入和输出的测量和计算：通过测量乙烯生产过程中原料和产物的温度、流量和压力等参数，可以计算能量输入和输出。
如乙烷的燃烧产生的热量为能量输入，乙烯产物的冷却散热为能量输出。
化工过程分析与合成完整版PPT课件
8.3 动态规划法
最基本也是最原始的最优化方法是穷举法 这种方法耗时费力，效率最低，当组分数较大 时，可行方案极多，计算工作量太大，致使无 法实施 为了减少计算工作量，数学规划法是较好的一 个方法，动态规划法是数学规划法的一种
动态规划法是解决多阶段决策过程最优化 问题的一种方法
多阶段决策过程是指由于这种过程的特殊性可 以将它分为若干步，而在每一步中都需要作出 决策，以便使整个过程取得最优效果 根据动态规划原理，如果一个分离序列是最优 的，则综合该分离序列的各步决策也必定是最 优的
最佳化的同时，每个塔的设计也要最佳化
8.2.1 简单塔（Simple Column）
(1) 一个进料分离为两个产品 (2) 每一个组分只出现在一个产品中，即锐分离
（Sharp Separation） (3) 塔底采用再沸器，塔顶采用全凝器
(a) 顺式流程(Direct Sequence)，轻组分在塔顶逐 个引出。
C21 Ⅵ A∧B∧C D
C23 Ⅺ A∧B∧C∧D
C43 Ⅲ
A∧B C D
第一步决策 第二步决策
C33 A∧B C∧D
C34 Ⅷ
A∧B∧C D 第三步决策
C22 Ⅻ
A∧B∧C∧D
C23 ⅩⅢ A∧B∧C∧D
Ⅰ
Ⅰ
产品集合 A∧B∧C∧D
终止状态
N=4时综合分离序列多步决策过程的序列 图
分离序列树相当于一个三步决策过程
子群数
G
3 6 10 15 21 28 36 45 55 66
分离子问题数
U
1 4 10 20 35 56 84 120 165 220
待分离组分数R增大时，子群数G和分离子问题 数U也随之增大，而序列数S骤增
化工过程分析与综合
综合方法：
(a) 直观推断法 (Heurist) 分解法
(Decomposition)
(d) 结构参数法 (Structural parameter approach)
(e) 人工智能 (Artificial intelligence)
（4）过程系统优化（Optimization)
学，是更为合理研制和运用系统而采取的各种组织、管理技 术的总称，是工程的方法论。
理论：自然科学与社会科学的某些理论、方法、策略和手段。 对象：系统—由一信息联系的一个整体。 手段：现代数学和计算机等。 内容：对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制
等功能进行分析研究。 目的：实现系统的最优设计、最优控制和最优管理。
参数优化：如温度、压力和流量等
结构优化：设备类型、设备更新、设备间的联结等
目 的：某些指标（如费用、能耗、环境影响等）达 到最优。
1.3 本课程的特点
特点：系统的方法论、研究对象为一个整体、贯穿优化的思想 课程目的：研究化工过程系统设计的方法和策略。
即： 建立过程系统的数学模型， 应用过程集成技术、数学规 划方法、人工智能技术对过程系统进行综合优化。
（3）过程系统综合(Synthesis)
给定的或可选择的输入 待综合的过程系统 所要求的或希望的输出
过程系统综合的主要课题： （a） 反应路径的综合 （b）反应器网络综合 （c） 换热器网络综合 （d）分离序列综合 （e） 公用工程系统综合 （f） 控制系统综合 （g） 全流程系统综合 （h）过程系统能量、质量集成
由一些特定功能的过程单元按着一定的方式相互联结而组成，它 的功能在于实现工业生产中的物质和能量的转换。
“过程系统”的含义已不局限于生产工艺过程，而逐步延伸到 经营管理业务和决策过程—供应链的优化（Supply chain optimization)。
c6仪器原理
c6仪器原理
C6仪器原理
C6仪器是一种用于测量样品中的碳、氮、硫、氧等元素含量的仪器。
它采用了现代化的技术，可以高效、准确地分析样品中的元素含量，具有广泛的应用价值。
C6仪器的工作原理是基于元素分析的原理。
在样品中，元素存在于化合物的形式下，因此需要将其分解为单质状态，才能进行分析。
C6仪器采用了高温燃烧-红外检测的方法，将样品中的化合物分解为单质状态，然后通过红外检测器检测单质的含量，从而计算出样品中元素的含量。
具体来说，C6仪器的工作流程如下：
1. 样品处理
样品首先需要进行处理，以去除样品中的杂质和水分等物质。
通常情况下，样品需要经过研磨、筛选、干燥等步骤，以确保样品的纯度和均匀度。
2. 燃烧
处理后的样品被放入燃烧器中，加热至高温状态。
在高温状态下，样品中的化合物会被分解为单质状态，如硫化物会被分解成SO2和H2O，氧化物会被分解成CO2和H2O等。
3. 红外检测
分解后的单质进入红外检测器，利用红外吸收光谱的原理，检测单质的含量。
红外吸收光谱是一种非常敏感的检测方法，可以检测出极低浓度的单质，从而保证分析结果的准确性。
4. 计算元素含量
根据红外检测器检测到的单质含量，计算出样品中元素的含量。
计算过程中需要考虑多种因素，如样品中其他元素的影响、红外检测器的响应特性等，以确保分析结果的准确性。
C6仪器的优点是分析速度快、准确性高、操作简便等。
同时，C6仪器还可以进行多种元素的分析，如碳、氮、硫、氧等元素，具有广泛的应用价值。
在化学、环境、食品等领域，C6仪器已经成为一种不可或缺的分析工具。
c6h6热值 -回复
c6h6热值-回复“c6h6热值”是指苯分子（分子式C6H6）的燃烧热值。
为了更好地理解这个主题，我们将逐步回答以下问题：什么是苯分子？什么是燃烧热值？苯分子的燃烧热值是多少？苯分子的燃烧热值有什么意义？第一步：什么是苯分子？苯（苯环，芳香烃）是一个具有特殊结构的有机化合物。
它由六个碳原子和六个氢原子组成，呈环状结构。
苯是一种无色、有甜味的液体，在常温下很难燃烧。
第二步：什么是燃烧热值？燃烧热值是指单位质量或摩尔的物质在完全燃烧时释放出的热量。
通常以焦耳/克（J/g）或焦耳/摩尔（J/mol）为单位。
燃烧热值可以反映物质的燃烧性能以及储能量。
第三步：苯分子的燃烧热值是多少？苯分子的燃烧热值取决于反应过程和生成物。
对于完全燃烧的情况下，苯分子的燃烧热值为3267千焦/摩尔（kJ/mol）。
苯的化学方程式如下所示：C6H6 + 15/2 O2 →6CO2 + 3H2O反应中，每个苯分子需要15/2个氧气分子作为反应剂，生成6个二氧化碳分子和3个水分子，同时释放出热量。
第四步：苯分子的燃烧热值有什么意义？苯分子的燃烧热值有以下几个重要意义：1. 燃烧热值可以用于评估苯作为燃料的储能能力。
苯作为一种有机化合物，可以用作燃料来提供能量。
燃烧热值是衡量其能量储备的重要指标。
2. 苯作为一种常见的化工原料和溶剂，其燃烧热值可以用于计算反应过程中的能量变化。
燃烧热值是能量守恒定律的具体应用，可以帮助我们理解和预测化学反应的能量变化。
3. 苯分子的燃烧热值也反映了化学键的强度和稳定性。
苯分子的燃烧热值较高，说明其中的化学键强度较高，分子结构较稳定。
这对于研究和设计新的有机化合物具有指导意义。
总结起来，苯分子的燃烧热值是3267 kJ/mol。
燃烧热值不仅体现了苯作为燃料的能量储备能力，也对于计算反应过程中的能量变化和研究有机化合物的稳定性具有重要意义。
深入理解苯分子的燃烧热值有助于我们更好地应用化学知识，并推动相关领域的科学研究和工程应用的进展。
第讲 能量平衡方程
m 2 kg m 2 N m J 2 2 s kg s kg kg
-26-
2018年10月5日星期五
可逆条件下的轴功
WR VdP
P 1
P2
对于液体，在积分时一般 可将V当作常数。
对于气体怎么办？
RT V P
P2 WRBiblioteka RT ln P 1 对于理想气体等温过程 左式只适用与理想气体 等温过程
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2018年10月5日星期五
四、稳流系统的热力学第一定律及其应用
在截面1 至2 之间的任何一点处的流体，既受到它上游 流体的推动，也同时推动下游流体，做功数值一致，但 是方向相反，因此相互抵消，流动净功为零。
H =U +pV
∴
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2018年10月5日星期五
四、稳流系统的热力学第一定律及其应用
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2018年10月5日星期五
一些常见的属于稳流体系的装置
喷嘴 透平机 扩压管 混合装置
节流阀
压缩机 -28-
换热装置 2018年10月5日星期五
喷嘴与扩压管
喷嘴
喷嘴与扩压管的 结构特点是进出口截面 积变化很大。 流体通过时，使压力沿 着流动方向降低，而使 流速加快的部件称为喷 嘴。
扩压管
使流体流速减缓，压力 升高的部件称为扩压管。
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2018年10月5日星期五
三、能量平衡方程
能量守恒与转换 一切物质都具有能量，能量是物质固有的特性。 能量可分为两大类，一类是系统蓄积的能量，如 动能、势能和热力学能，它们都是系统状态的函 数。另一类是过程中系统和环境传递的能量，常 见有功和热量，它们不是状态函数，而与过程有 关。 热量是因为温度差别引起的能量传递，做功是由 势差引起的能量传递。因此，热和功是两种本质 不同且与过程传递方式有关的能量形式。
c6h6热值 -回复
c6h6热值-回复C6H6热值，也称为苯燃烧热，是指苯分子的燃烧反应所释放的热量。
苯是一种有机化合物，化学式为C6H6，由6个碳原子和6个氢原子组成。
苯燃烧是一种常见的化学反应，也是苯在常规燃烧过程中释放能量的一种形式。
本文将从苯的结构开始，介绍苯燃烧的反应方程式，然后讨论苯燃烧释放的热量及其相关概念，最后探讨苯燃烧热值在实际应用中的意义。
首先，苯是一个具有特殊结构的有机化合物。
它由一个六个碳原子组成的环状结构组成，每个碳原子周围有一个氢原子。
这种环状结构使得苯分子具有高度稳定性，同时也赋予了苯一些独特的化学性质。
苯燃烧的化学方程式如下：C6H6 + 15/2 O2 →6 CO2 + 3 H2O从方程式中可以看出，苯在燃烧过程中与氧气反应生成二氧化碳和水。
这个反应是一个氧化反应，同时也是一个放热反应。
苯的燃烧热值是指在1摩尔苯完全燃烧的情况下释放的热量。
根据上述方程式，我们可以计算出苯燃烧的热效应。
首先，我们需要知道苯与氧气反应生成二氧化碳和水的化学反应焓变量。
根据热力学数据，苯的燃烧反应焓变为-3266 kJ/mol。
热效应是一个描述化学反应系统热量变化的概念。
在苯燃烧反应中，反应焓变为负值，表示苯分子在燃烧过程中释放了热能。
燃烧过程中生成的二氧化碳和水分子的化学结合能高于苯分子的化学结合能，因此在反应中释放出的能量被转化为热能。
苯燃烧的热值具有重要的意义。
首先，它是用于评估苯作为能源的潜力和效率的一个指标。
苯是许多化学工业过程的重要原料，它的燃烧产生的热能可以用于发电、供暖和其他工业用途。
其次，苯燃烧的热值也可以用于计算和比较不同化合物的热效应。
通过比较不同化合物的燃烧热值，我们可以了解它们在能量转化方面的差异，从而为能源利用和化学工艺设计提供指导。
然而，苯燃烧热值还存在一些限制和局限性。
首先，苯燃烧的热值是在理想条件下得到的。
实际应用中，燃烧过程中可能存在其他因素，如温度、压力等的影响，这些因素可能使得实际燃烧热值与理论值存在差异。
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E
U
EK
Ep
U
1 2
u2
gZ
H U pV
H
1 u2 2
gZ
1
m1
dt
H
1 u2 2
gZ
2
m2
dt
Q
dt
Ws
dt
d mE
dt
H
1 u2 2
gZ
i
mi
dt
H
1 u2 2
gZ
j
mj
dt
Q
dt
Ws
dt
d mE
dt
6.1.3 能量平衡方程的应用
对一个过程进行能量恒算或能量分析时，应该根据过 程的特征，正确而灵活地将能量平衡方程式应用于不同的 具体过程。
H
1 2
u 2
gZ
Q
Ws
是否存在轴功?
否
H Q
（6-17）
动能是否变化?
通常可以忽略
位能是否变化?
通常可以忽略
式( 6 -17）表明体系的焓变等于体系与环境交换的 热量。此式是不对环境作功的稳流体系进行热量恒算 的基本关系式。
③ 流体经过节流膨胀、绝热反应、绝热混合等绝 热过程时
H
1 2
u 2
H Q Ws
（6-16）
蒸汽透平
透平机和压缩机
透平机是借助高压流体的 膨胀减压过程来产出功
压缩机是靠消耗功来提高 流体的压力
透平机和压缩机
H
1 2
u 2
gZ
Q
Ws
H Ws
是否存在轴功?
是！
是否和环境交换热量? 通常可以忽略
位能是否变化?
不变化或者可以忽略
动能是否变化?
通常可以忽略
② 当流体流经管道、阀门、换热器与混合器等设备时
H
1 u2 2
gZ
1
m1
dt
H
1 u2 2
gZ
2
m2
dt
Q
dt
Ws
dt
d mE
dt
d mE 0, m1 m2 m
H
1 2
u2
gZ
m
1
H
1 2
u2
gZ
m
2
Q
Ws
0
u1
p1,T1,V1,U1，H1
H
1 2
u2
gZ
m 1
H
1 2
u2
gZ
m 2
Q
Ws
0
v 热和功只有当体系由于过程的进行而发生变化时 才出现。它们只有在过程发生时才有意义，也只有 联系某一具体的变化过程时，才能够计算出热和功 来。
v 热和功都是被传递的能量，当能量以热的形式传 入体系后，不是以热的形式储存，而是增加了该体 系的内能。
化工过程涉及到的能量：物质的能量和能量的传递。 ✓ 物质的能量（以1kg为基准） 1. 热力学能：U 分子尺度层面上的物质内部 的能量 2. 动能：EK=1/2u2 3. 势能（位能）：Ep=gZ ✓ 能量的传递： 1. 热:Q 2. 功:W
第六章 化工过程的能量分析
6.1 能量恒算方程 6.2热功转化和熵函数 6.3 理想功、损失功和热力学效率 6.4 和无效能 6.5 恒算和有效能分析
本章运用热力学的第一与第二定律，应用理想功、 损失功、有效能和无效能等概念对化工过程中能量的转 换、传递与使用进行热力学分析，评价过程或装置能量 利用的有效程度，确定其能量利用的总效率，揭示出能 量损失的薄弱环节与原因，为分析、改进工艺与设备， 提高能量利用率指明方向。
mdU Q Ws （6-11）
又因封闭体系流动功为零，由式（6-5）得 δW =δWS 于是有
mdU Q W
对单位质量的体系
dU Q W
（6-12）
（2）稳态流动体系 ➢ 敞开体系：体系和环境有物质和能量的交换
➢ 流动过程有如下特点
（1）设备内各点的状态不随时间变化 （2）垂直于流向的各个截面处的质量流率相等。
（1） 封闭体系
封闭体系是指体系与环境之间的界面不允许传递物 质，而只有能量交换，即δm1=δm2=0，于是能量方程式 （6-9）变成
d (mE)体系 Q Ws （6-10）
封闭系统进行的过程通常都不能引起外部的势 能或动能变化，而只能引起内能变化，即
d
u2 2
d
( gZ
)
0
又m为常数，式（6-10）中d(mE)体系＝mdE=mdU，所以
6.1.2 能量平衡方程
从能量守恒可导出普遍条件下适用的能量平衡方程。
m1 m2 dm
dt dt dt
p1,T1,V1,U1,u1,H1 δm1
W W f＋WS
V
W f F l pA A pV
Z1
δWs, δQ
dE/dt, dm/dt,
p2,T2,V2,U2,u2,H2 δm2
gZ
Q
Ws
是否存在轴功?
否
H 0
（6-18）
是否和环境交换热量? 通常可以忽略
位能是否变化?
否
动能是否变化?
通常可以忽略
即 H1 H2
等焓过程
换热设备
若取整个换热器作为体系， 忽略与环境交换的
在各种热力学过程中，体系和环境之间往往发生能 量的传递。能量传递的形式有两种，即热和功。
通过体系的边界，体系与体系（或体系与环境） 之间由于温差而传递的能量叫做热。
由于存在温差以外的其它势差而引起体系与环境 之间传递的能量叫做功。
需要指出：
v 热和功不是状态函数，热和功是能量的传递形式。 它们的值与过程进行的途径和方式有关。不同的途 径传递的热和功是不同的。
6.1 能量平衡方程
6.1.1 能量守恒与转化
能量守恒与转化定律是自然界
的客观规律。 自然界的一切物
质都具有能量，能量有各种不
同的形式，可以从一种形式转 化为另一种形式，但总能量是 守恒的。（能量数量守恒）
Helmholtz (1821 - 1894)
1847年， 德国物理学家和生物学家 Helmholtz 发表了 “ 论力的 守衡” 一文，全面论证了能量守衡和转化定律。
Q
H
1 2
u 2
gZ
Q
Ws
Z1
WS
单位：J/kg
u2 p2,T2,V2,U2，H2 Z2
一些常见的属于稳流体系的装置
混合装置
喷嘴
透平机
扩压管
节流阀
压缩机
换热装置
化工生产中，绝大多数过程都属于稳流过程，在 应用能量方程式时尚可根据具体情况作进一步的简化。 现讨论几种常见情况。
① 流体流经压缩机、膨胀机，进、出口之间的动能变 化、位能变化与焓变相比较，其值很小，可忽略不 计。（动能为1 kJ/kg时，所需速度为45m/s。位能 为1 kJ/kg时，所需高度为102米。在许多工业装置 中，进出口物料一般没有这样大的变化。），则式 （6-13）可简化为
W
WS
pV
m 1
pV m 2
Z2
E m 1
E m
2
Q
W
d mE
dt
dt
dt dt
dt
E
m 1
E m 2
pV m 1
pV m 2
Q
Ws
d mE
dt
dt
dt
dt
dt dt
dtห้องสมุดไป่ตู้
E m 1
E m 2
pV
m 1
pV m 2
Q
Ws
d mE
dt
dt
dt
dt
dt dt
dt
单位质量的总能量表达：