化工节能技术课程教学大纲
《化工生产节能技术》
3、电能 4、辐射能 5、化学能 6、核能
1
概述
两种或两种以上的物质混合时产生的热效应称
5. 混合热 混合热。 6. 化学反应热 在恒温、恒压条件下，物质间因化学反应所释 放或吸收的热量称为化学反应热。
课程考试命题及答题技巧
六、答题技巧： 填空题：力争准确，至少意思相同； 简答题：在理解的基础上回答，把握要点； 论述题：在充分理解出题目的、要求的基础上答 题，宁多勿缺，但千万别出错。
课程目录
1 概述
2 化工生产工艺过程节能 3 锅炉节能技术 4 窑炉节能技术 5 化工生产中的用电节能 6 用热节能 7 化工生产工艺单元节能
在热力系统与外界之间存在压力差时，系统
通过边界和外界之间相互作用的关系。
1
概述
3. 热量 在热力学中，按照热力系统 与外界相互作用的关系，把热 力系统与外界存在之间相互传 递的非功形式的能量叫热量。
1、机械能
2、热能
能
4. 能量的形态 量 物质运动的复杂性和广泛性， 决定了能量的形态的多种多样。 常见的有内能、机械能、化学 能等。
能量的转换效率 ＝ 输出能量 输入能量 × 100%
能量工艺利用率
能量工艺利用率 ＝
工艺总有效利用能源 总能耗
× 100%
单位产品能耗
单位产品能耗 ＝ 产品总能耗 产品产量 × 100%
1
概述
基础理论
1.2.1 能与功
1. 能 能，就是能量，它是物质的属性，是物质运 动的一种度量。 2. 功
非清洁能源/煤炭石油
1
概述
化工生产的常用能源 煤炭、石油、天然气、电力
除此之外，太阳能、风能、 生物质能、潮汐能、地热能等 都可以通过发电转换成电能
《化工节能技术》课件教本大纲文档
目录化工节能技术 (1)分离过程选论 (3)化工流程机械 (5)高等化工热力学 (7)化学反应工程选论 (9)《化工节能技术》课程教学大纲课程名称(中文)：化工节能技术学分数：2学分课程名称(英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering课内学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时课外学时数：4 （最低要求）教学方式：课堂授课+ （上机）教学要求：学生学完本课程后，应达到下列要求1.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。
2.掌握能量转换遵循的基本定律。
3.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。
4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与化工节能有关的实际问题。
课程内容简介( 500字以内)：化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。
主要包括热力学第一定律和第二定律，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火用损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。
课程大纲（具体到章、节、小节）：第1章总论1.1 能源与能源的分类1.2 节能的途径第2章节能的热力学原理2.1 基本概念2.2 能量与热力学第一定律2.3 火用与热力学第二定律2.4 能量的火用计算2.5 火用损失与火用衡算方程式2.6 装置的火用效率与火用损失系数2.7 节能理论的新进展第3章化工单元过程与设备的节能3.1 流体流动与流体输送机械3.2 换热3.3 蒸发3.4 精馏3.5 干燥3.6 反应第4章过程系统节能—夹点技术4.1 夹点的形成及其意义4.2 换热网络设计目标4.3 换热网络优化设计4.4 换热网络改造综合4.5 蒸汽动力系统优化综合4.6 分离系统优化综合4.7 反应器的热集成…..参考教材名称：冯霄，《化工节能原理与技术》，第2版，化学工业出版社，2004。
化工节能与减排培训讲义
化工节能与减排培训讲义1. 引言在当前全球环境问题日益严峻的情况下，化工行业作为一个重要的经济支柱，面临着节能减排的重要任务。
化工节能与减排是指通过技术手段减少能源的消耗和污染物的排放，提高资源利用效率，降低环境污染的行为。
为了提高化工从业人员对于节能减排知识的掌握和应用，本次培训将围绕化工节能减排的原则、方法和实践展开。
•循环利用：化工生产过程中的副产物和废物应尽可能进行循环利用，减少资源浪费。
•优化设计：通过改善化工生产过程的设计，提高能源利用效率，减少能源消耗和环境污染。
•清洁生产：使用清洁生产技术和设备，减少或消除化工生产过程中的污染物排放。
•节约用水：在化工生产过程中合理使用和节约水资源，减少废水排放和处理成本。
3.1 节能技术•高效换热器：采用高效换热器能够提高热能的传导效率，降低能源消耗。
•废热回收：通过废热回收技术，将化工生产过程中的废热转化为能源，减少能源浪费。
•节能电机：使用节能电机替代传统电机，能够降低电能消耗。
•过程集成：通过优化化工生产过程，减少能源的中间消耗，提高能源利用效率。
•智能控制：采用智能控制系统，实现对化工生产过程的精确监控和调节，减少能源的浪费。
3.2 减排技术•废气治理：化工生产过程中产生的废气需要经过治理设备进行处理，减少对大气环境的污染。
•废水处理：化工废水需要经过处理设备进行处理，达到排放标准，减少对水环境的污染。
•固体废物处理：化工固体废物需要进行分类处理和资源化利用，减少对土壤和水环境的污染。
•绿色产品设计：通过优化产品设计，减少对环境的污染和影响。
4. 节能减排的实践案例4.1 垂直整合生产流程在化工生产过程中，采取垂直整合生产流程的方法，可以减少能源的中间消耗。
通过整合生产流程，将能源的利用效率提高到最大，减少资源浪费。
4.2 废热回收利用在化工生产过程中，大量的废热产生，如果不加以利用就会造成能源浪费。
通过废热回收技术，可以将废热转化为能源，提高能源利用效率。
化工节能课程设计
化工节能课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握化工节能的基本概念、方法和技巧，能够分析化工过程中的能量消耗，并提出节能措施。
具体来说，知识目标包括了解化工节能的基本概念、方法和技巧，掌握化工过程中的能量平衡和热力学原理，了解常见的节能技术和设备。
技能目标包括能够运用能量平衡和热力学原理分析化工过程中的能量消耗，能够提出针对性的节能措施，能够使用相关的软件和工具进行化工节能设计和分析。
情感态度价值观目标包括培养学生对能源和环境问题的关注，增强学生的社会责任感和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括化工节能的基本概念、方法和技巧，化工过程中的能量平衡和热力学原理，常见的节能技术和设备。
具体来说，第一部分将介绍化工节能的基本概念和方法，包括节能的定义、意义和目标，节能的方法和技巧，以及节能的评估和考核。
第二部分将讲解化工过程中的能量平衡和热力学原理，包括能量平衡方程、热力学第一定律和第二定律，以及熵和自由能的概念。
第三部分将介绍常见的节能技术和设备，包括蒸汽轮机、余热回收、变频调速、电机节能等，以及相关的软件和工具。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
在讲授法的基础上，通过引导学生参与讨论和分析，培养学生的思考能力和解决问题的能力。
通过案例分析法，让学生深入了解化工节能的实际应用和效果，提高学生的实践能力。
通过实验法，让学生亲手操作和观察实验现象，加深学生对化工节能原理和方法的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面，我们将选择一本权威的化工节能教材，作为学生学习的基础和参考。
参考书方面，我们将推荐一些与化工节能相关的书籍，供学生深入研究和阅读。
多媒体资料方面，我们将准备一些与化工节能相关的视频和演示文稿，帮助学生更直观地理解和掌握知识。
现代能源化工技术教学大纲
现代能源化工技术教学大纲现代能源化工技术教学大纲随着科技的进步和社会的发展，现代能源化工技术在各个领域起到了重要的作用。
为了培养和提高学生在这一领域的专业能力，制定一份全面而详实的现代能源化工技术教学大纲是至关重要的。
一、引言现代能源化工技术教学大纲的制定旨在为学生提供系统、全面的知识体系，使他们能够理解和应用现代能源化工技术的原理和方法，具备解决实际问题的能力。
二、课程设置1. 基础理论课程这一部分主要包括能源化工基础知识、化学原理、物理原理等内容，旨在帮助学生建立起扎实的基础知识，为后续的学习打下坚实的基础。
2. 实验课程实验课程是现代能源化工技术教学中不可或缺的一部分。
通过实验，学生能够亲身体验和掌握实际操作技能，培养他们的实践能力和创新思维。
3. 应用课程应用课程是将理论知识应用于实际工程项目中的一种方式。
通过案例分析和实际问题解决，学生能够更好地理解和应用所学知识，提高解决实际问题的能力。
三、教学目标1. 知识目标培养学生对现代能源化工技术的基本概念、原理和方法的理解和掌握，使他们具备扎实的专业知识。
2. 技能目标培养学生在实验操作、数据分析和问题解决等方面的实际操作能力，使他们能够独立开展实验和工程项目。
3. 思想品质目标培养学生的创新精神、团队合作意识和责任感，使他们成为具备社会责任感的优秀能源化工技术人才。
四、教学方法1. 理论与实践相结合现代能源化工技术教学应注重理论与实践相结合，通过实验、案例分析和实际问题解决等方式，加深学生对所学知识的理解和应用。
2. 项目驱动通过开展实际工程项目，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
学生将在实际项目中运用所学知识，提高他们的实际操作技能。
3. 合作学习鼓励学生在小组中进行合作学习，通过互相讨论和合作解决问题，培养他们的团队合作意识和交流能力。
五、教学评估1. 考试评估考试是评估学生掌握知识和理解能力的一种常用方式。
可以设置闭卷考试和开卷考试，以全面评估学生的学习成果。
《化工节能技术》PPT课件
1.2.2 节能潜力
节能总潜力（技术极限值）和可实现的节能潜力（一定时期内 可实现的节能量）
精选PPT
9
第1章 总 论
1.2 化学工业节能的潜力与意义
1.2.3 节能的意义
2.黄素逸. 能源科学导论. 北京：中国电力出版社，1998
3.刘家祺. 分离过程. 北京：化学工业出版社，2005
精选PPT
12
第1章 总 论
考核方式：
五分制
成绩评定：
课程总成绩的评定权重为：作业占10%，课程测验占60%（采取 开卷方式），课程报告占30%。
课程报告：
一种新型的节能技术，如化工过程强化技术，催化（反应精馏
Q = ΔH + m Δ c2/2 + mg Δ z + W
Q = Σout mi(h + c2/2 + gz)i –Σin mi(h + c2/2 + gz)i + W
精选PPT
26
第 2 章 节能的热力学
2.2 能量与热力学第一定律
2.2.2 稳定流动开口系统能量衡算
例2-1：某化肥厂生产的半水煤气，其组成如下：CO2 9%，CO 33%, H2 36%,N2 21.5%, CH4 0.5%。进变换炉时水蒸气与一氧化碳的体积比为6，温度为 653.15 K。设变换率为85%，试计算出变换炉的气体温度。
真空蒸馏
干燥 生物柴油
水洗
醇水稀溶液
真空蒸馏
甘油
醇水稀溶液
无共沸物（甲醇/水） 普通蒸馏
共沸物（乙醇/水、叔丁醇/水） 特殊蒸馏
化工节能技术第五章第一讲
化工节能技术的经济效益
能耗降低带来的经济效益
减少能源消耗，降低生产成本
提高能源利用效率，增加产能
减少环境污染，降低环保成本
提高企业竞争力，开拓更广阔 的市场
环境改善带来的经济效益
减少污染排放：降低治理污染的费用，提高企业经济效益 节能降耗：提高能源利用效率，降低生产成本 提升产品质量：优化生产工艺，提高产品质量和附加值 促进可持续发展：推动绿色低碳发展，增强企业可持续发展能力
化工节能技术第五章第一讲
汇报人：XX
化工节能技术概述 化工节能技术的基本原理 化工节能技术的具体措施 化工节能技术的经济效益 化工节能技术的未来发展
化工节能技术概述
节能技术的定义和重要性
节能技术的定义：节能技术是指通过采用先进的技术和设备，提高能源利用效率，减少能 源消耗的技术和方法。
节能技术的重要性：随着能源资源的日益紧缺和环境问题的日益严重，节能技术已经成为 各国竞相发展的重点领域。节能技术对于促进经济发展、改善生态环境、提高人民生活质 量等方面都具有重要意义。
提高产品质量带来的经济效益
减少生产成本：通 过提高产品质量， 可以降低生产过程 中的废品率，从而 减少生产成本。
增加销售收入：高 质量的产品可以获 得更高的市场认可， 从而增加销售收入。
提高品牌形象：高 质量的产品可以提 升企业的品牌形象 ，增强消费者对企 业的信任感和忠诚 度。
增强竞争优势：高 质量的产品可以增 强企业在市场中的 竞争优势，提高市 场占有率。
膜分离技术：利 用半透膜，使不 同粒径的组分通 过膜时被截留， 从而达到分离的 目的
萃取技术：利用 混合物中各组分 在两种不混溶溶 剂中的溶解度不 同，实现组分的 分离
热能回收利用
化工节能技术1
任务一： 绪 论
➢ ⑵化工生产中化学反应，吸热反应、放热反应， 有时高温高压、甚至电解、电热等操作，对电能 和热能的需求量较大；
技能目标
1、 课 程 目 标
化工节能技术
制冷过程的 热力学分析
精馏过程的热 力学分析
热力学性质 图表的查阅
技能 目标
压缩过程热力 学分析
传热过程的 热力学分析
蒸汽动力循环过 程热力学分析
2、 课 程内容与 结 构
化工节能技术
化 工 节 能 技 术 课 程 教 学 模 块
任务一 绪论
化工节能技术
【任务驱动课题】 ⑴本课程的历史沿革及现状及地位变迁 ⑵“两型社会”的全称是什么？节能减排是基本
地区结构等 ✓ ⑵管理节能：宏观调控、企业经营管理； ✓ ⑶技术节能：工艺节能、化工单元操作设备节
能、化工过程系统节能和控制节能。
任务一： 绪 论
具体节能措施： 第一阶段是加强日常能量管理，堵塞跑、冒、滴、
漏等浪费现象； 第二阶段是对设备进行小规模的节能改进，以挖
掘现有设备的潜力； 第三阶段是对设备进行彻底的改造和新工艺的开
3、节能减排新概念 ⑴低位热值与高位热值
Qdw=Qgw-HH2O·WH2O ⑵当量热值与等价热值 当量热值＝等价热值×转化效率 如：电的当量热值为3600kJ/kwh，等价热值为
11840kJ/kwh
⑶标准煤与标准油 标煤：29.308MJ/kg，7000kcal/kg；
kgce，tce； 我国的电折标煤系数：0.404kgce/kW·h 标准油：41.87MJ/kg，10000kcal/kg，
《化工节能技术》课程教学大纲
《化工节能技术》课程教学大纲化工节能技术 (1)分离过程选论 (3)化工流程机械 (5)高等化工热力学 (7)化学反应工程选论 (9)《化工节能技术》课程教学大纲课程名称(中文)：化工节能技术学分数：2学分课程名称(英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering课内学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时课外学时数：4 （最低要求）教学方式：课堂授课+ （上机）教学要求：学生学完本课程后，应达到下列要求1.把握可逆过程、火用、夹点等重要的差不多概念。
2.把握能量转换遵循的差不多定律。
3.把握单元过程和能量系统用能状况的差不多分析及运算方法，以及提高能量利用经济性的差不多原则和要紧途径。
4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与化工节能有关的实际问题。
课程内容简介( 500字以内)：化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。
要紧包括热力学第一定律和第二定律，能量的火用运算，火用缺失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火用缺失系数；流体流淌与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。
课程大纲（具体到章、节、小节）：第1章总论1.1 能源与能源的分类1.2 节能的途径第2章节能的热力学原理2.1 差不多概念2.2 能量与热力学第一定律2.3 火用与热力学第二定律2.4 能量的火用运算2.5 火用缺失与火用衡算方程式2.6 装置的火用效率与火用缺失系数2.7 节能理论的新进展第3章化工单元过程与设备的节能3.1 流体流淌与流体输送机械3.2 换热3.3 蒸发3.4 精馏3.5 干燥3.6 反应第4章过程系统节能—夹点技术4.1 夹点的形成及其意义4.2 换热网络设计目标4.3 换热网络优化设计4.4 换热网络改造综合4.5 蒸汽动力系统优化综合4.6 分离系统优化综合4.7 反应器的热集成…..参考教材名称：冯霄，《化工节能原理与技术》，第2版，化学工业出版社，2004。
单元一 认识化工节能减排教材
一、节能减排的内容 节能减排工作需要落实到具体的内容上去，而节能减
的内容真是包罗万象。 从节能减排的领域来看，节能减排的内容包括工业节
能减排、交通节能减排、建筑节能减排、农业节能减 排及日常生活节能减排，而每一个领域又可以细分为 多个领域。
二、石油和化工行业的节能减排 节能减排是当前我国经济社会发展的一项重要而急迫
高1摄氏度（℃）所需的热量。1cal=4.1868J。
2、低位热值与高位热值 燃料燃烧会释放出一定数量的热量，单位质量(指固体或液体)或
单位体积(指气体)的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前温度 （一般为环境温度）时所释放出来的热量，就是燃烧热值，也 叫燃烧发热量。
燃烧热值有高位热值和低位热值两种，也相应称为高位发热量 和低位发热量。
2、按被利用的程度分类 （1）常规能源 又称传统能源，是指在现有经济和技术条件下，
已经大规模生产和广泛使用的能源，如煤炭、石油、天然气、 水能和核裂变能。常规能源是人类目前利用的主要能源，在讨 论能源问题时，主要也是指的这些能源。
（2）新能源 指在新技术基础上系统地开发利用的能源，是正 在开发利用但尚未普遍使用的能源。现在世界上重点开发的新 能源有：太阳能、风能、海洋能、地热能、氢能等。新能源大 多是天然的和可再生的，是未来世界持久能源系统的基础。随 着科技水平的提高，新能源和可再生能源供应量将不断提高。
10、温室效应及温室气体
温室效应原是指在密闭的温室中，玻璃、塑料薄膜等可使 太阳辐射进入温室，而阻止温室内部的辐射热量散失到室 外去，从而使室内温度升高，产生温室效应。目前一般是 指地球大气的温室效应。由于包围地球的大气中，含有 CO2、CCl2F2、CH4、O3、N2O等微量温室气体，它们可以 让大部分太阳辐射到达地面，而强烈吸收地面放出的红外 辐射，只有很少一部分热辐射散失到宇宙空间中去，从而 形成大气的温室效应。温室效应可能导致全球变暖，从而 引发环境问题。
化工节能与减排培训讲义
(5）对于循环过程，若体系内仅包括循环工质，因循环工质的 EXl =0，
l
则式（1)变成
WLi EXQk Wsj
i
k
j
因此可由过程的热流有效能和功流有效能计算 WLi 。
i
看起来，有效能衡算方程与普通的能量衡算方 程颇为相似，但存在着几点实质性的区别。
a．普通能量衡算的依据是热力学第一定律； 而有效能衡算的依据是热力学第一、第二定律，因 此，有效能衡算的结果能更全面、更深刻地反映过 程进行的情况；
d ．化学有效能 E x c
体系从与环境仅成热平衡和力平衡的状态到 达与环境完全平衡的状态时所提供的理想功即为 该体系的化学有效能。这也就是说，体系由于组 成和环境组成不同所具有的有效能称为化学有效 能。所谓完全平衡是指体系和环境既有热平衡、 力平衡且又有化学平衡的平衡。此时体系与环境 除温度、压力相等外，体系的组成还与环境物质 相互混了或者发生化学反应。通常，体系由热平 衡且力平衡的状态到达完全平衡的状态，须经化 学反应与物理扩散两个过程。化学反应是将原体 系的物质转化成环境物质（基准物）。物理扩散 指原体系或经化学反应后生成物的浓度变到与环 境中基准物浓度相同的过程。
a ．动能有效能 E x k
流体的动能可以全部转化成有效的功，因此 流体的动能即属于有效能。动能项中的线速度为 物系与地球表面的相对线速度。
b ．位能有效能 E x p
流体的位能同样也可以全部转化为有效的功， 因此流体的位能也即属于有效能。位能项中的位 高是以当地环境海平面为零作基准的。
E xph
可简化为：
l
WLi EXQk EXl Wsj
i
k
l
j
式中， EXl 为敞开体系的 l 种流体有效能值的变化，即：
《节能技术》教学大纲(08)
《节能技术》课程教学大纲一．课程基本信息开课单位：船舶与海洋工程学院动力工程系课程编号：英文名称：Energy Conservation Technology学时：总计32学时，其中理论授课32学时，实验（含上机）00学时学分：3.0学分面向对象：热能与动力工程先修课程：动热质传递基础1、动热质传递基础2、工程热力学、热力发电厂设备、锅炉原理、汽轮机原理后续课程：教材：《节能原理与技术》，李崇祥等编著，西安交通大学出版社，2004 年 03 月第 1 版主要教学参考书目或资料：1.《能源与节能技术》，周鸿昌编著，同济大学出版社，1996年 08 月第 1 版2.《能源科学导论》，黄素逸编著. 中国电力出版社，1999 年 11 月第 1 版二．教学目的和任务《节能技术》是高等工科学校能源与动力工程专业的一门综合选修课。
《节能技术》是研究在热能与动力工程领域如何提高能源转换效率、开发各种节能新技术以及提高动力系统或装置的工作效率的学科。
通过本课程的学习使学生了解在能源与动力工程领域的能源消耗状况以及当前最新的节能研究成果与技术；使学生能够全面的掌握高效利用能源的理论、途径和方式；具备分析工程节能问题的基本能力，为以后进一步学习专业知识，从事专业工作以及进行科学研究打下基础。
本课程理论严谨，系统性、逻辑性强，对培养学生的辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用。
三．教学目标与要求本门课程通过授课等教学环节，应使学生获得宽广的提高能源利用率的理论、途径与方式的基本知识，了解和掌握火力发电和供热各种型式的基本原理、特点与发展前景、常规火力发电与供热过程的节能方法和新能源的发展状况，拓宽学生的知识面，为培养科研人员和高级工程技术人才奠定基础。
四．教学内容、学时分配及其基本要求第一章绪论（2学时。
含讲授2学时）（一）教学内容1、能源2、能源消费及资源状况3、能源对策4、节能的意义和途径（二）基本要求1、了解了解世界和我国能源消费及资源状况。
化工节能原理与技术课件-XXXX09
1.1 能源概念
1. 能源-Energy Source：?
能够为人类提供某种形式能量（机械能、 热能、电能、化学能等）的自然资源及其转 化物。或者说是能量的来源称为能源。如太 阳能、风能、化石燃料、水力等。
2. 能源形式：
太阳能 风能 水能 生物质能 地热能 潮汐能 核能
（煤、气、油）矿物质能源、电能、氢能等
化学工业有一个重要的特点，就是煤、 石油、天然气等既是化学工业的能源、又 是化学工业的原料，该两项加起来占产品 成本25~40％，在氮肥行业达70~80％。因 此广义的化学工业是工业部门中的第一用 能大户。这一特点使得节能工作在化学工 业中有着极为重要的意义。
1.我国的节能政策现况
党中央、国务院高度重视节能工作： 胡锦涛总书记、温家宝总理多次就节约能源资源工 作做出重要指示 。
2.4 传统能源技术进展
传统能源主要是化石燃料，按埋藏的能 量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、 天然气和油砂。
• 中文名称：
– 油页岩 oil shale;kerogen shale
• 其他名称：
– 油母页岩
• 定义1：
– 灰分高于50%的腐泥型固体可燃矿产。
• 应用学科：
– 电力（一级学科）；燃料（二级学科）
• 19世纪中叶雷诺(Etienne Lenoir l822—1900年)发 明了燃气发动机
• 19世纪中叶又发明了内燃机，从而开发出了汽车 • 在1903年由汽车工人莱特兄弟制造的发动机动力
飞机试飞成功
• 20世纪初，通过火力发电和水力发电生产的大量 电能，再通过输配电网络，使各种各样的用电产 业获得惊人的进步和发展
中国能源可持续发展的对策
三个手段： • 加强政府的宏观决策和行政管理 • 运用市场机制的调节作用 • 利用经济增长的机遇
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目录化工节能技术 (1)分离过程选论 (3)化工流程机械 (5)高等化工热力学 (7)化学反应工程选论 (9)《化工节能技术》课程教学大纲课程名称 (中文)：化工节能技术学分数： 2学分课程名称 (英文)：Energy-saving Technology in Chemical Engineering 课学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时课外学时数：4 （最低要求）教学方式：课堂授课 + （上机）教学要求：学生学完本课程后，应达到下列要求1.掌握可逆过程、火用、夹点等重要的基本概念。
2.掌握能量转换遵循的基本定律。
3.掌握单元过程和能量系统用能状况的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。
4.逐步树立工程观点，具有对实际问题建立能量系统模型的能力,并能用理论分析解决与化工节能有关的实际问题。
课程容简介 ( 500字以)：化工节能技术是研究节能的原理以及化学工程中常用的节能技术的一门课程。
主要包括热力学第一定律和第二定律，能量的火用计算，火用损失与火用衡算方程式，装置的火用效率与火用损失系数；流体流动与流体输送机械、换热、蒸发、精馏、干燥、反应等化工单元过程与设备的节能；过程系统节能中的夹点技术，夹点的形成及其意义，换热网络设计目标，换热网络优化综合，蒸汽动力系统优化综合。
课程大纲（具体到章、节、小节）：第1章总论1.1 能源与能源的分类1.2 节能的途径第2章节能的热力学原理2.1 基本概念2.2 能量与热力学第一定律2.3 火用与热力学第二定律2.4 能量的火用计算2.5 火用损失与火用衡算方程式2.6 装置的火用效率与火用损失系数2.7 节能理论的新进展第3章化工单元过程与设备的节能3.1 流体流动与流体输送机械3.2 换热3.3 蒸发3.4 精馏3.5 干燥3.6 反应第4章过程系统节能—夹点技术4.1 夹点的形成及其意义4.2 换热网络设计目标4.3 换热网络优化设计4.4 换热网络改造综合4.5 蒸汽动力系统优化综合4.6 分离系统优化综合4.7 反应器的热集成…..参考教材名称：霄，《化工节能原理与技术》，第2版，化学工业，2004。
主要参考书：1) 冠春、钱立伦，《火用分析及其应用》，高等教育，1984。
2) Smith, R., 《Chemical Process Design》, McGraw-Hill, Inc., 1994 3）平田光穗等，《实用化工节能技术》，化学工业，1988。
预修课程（最低要求）：化工热力学或工程热力学、化工原理适用专业：化学工程、化工机械《传热传质与分离过程选论》课程教学大纲课程名称：传热传质与分离过程选论学分数： 2学分课程名称：Selections of Heat and Mass Transfer and Chemical Separation processes 课学时数：32上机（实验）时数：课外学时数：4教学方式：课堂授课教学要求：使学生掌握本课程的基本特征和所涉及的基本容，正确理解有关传热传质及分离工程的基本概念和理论，理解各个概念之间的联系和应用，掌握基本计算方法。
能理论联系实际，灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。
课程容简介：该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程等课程中有关相平衡热力学、动力学机理、传热、传质理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离提纯过程，阐述热量和质量传递过程和分离过程中的现象、基本概念、基本规律和计算方法，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础，并从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的热量质量的传递特征。
强调工程和工艺的相结合，进行设计和分析能力的训练，强调理论联系实际。
通过本课程学习，使学生掌握常见分离过程的基本原理、特点及适用性、简捷和严格计算法等，通过对不同分离过程和方法的对比，了解其不同的适用性，并通过了解前沿研究热点来强化启发改进途径和思路。
课程大纲：第1章绪论了解分离过程在化工生产中的重要性；分离过程的分类；常用的化工分离操作过程。
1.1 分离过程在化工生产中的重要性1.2分离过程的分类和特点1.2.1平衡分离过程和速率分离过程1.2.2分离媒介；1.2.3典型应用实例。
第2章单级平衡过程熟练掌握多组分非理想体系平衡常数计算方法；泡点和露点计算；等温闪蒸和部分冷凝过程的计算，了解绝热闪蒸过程的计算。
2.1相平衡2.1.1相平衡常数概念2.1.2 多组分体系相平衡常数计算2.2多组分物系的泡点和露点计算2.2.1多组分物系的泡点温度和泡点压力的计算2.2.2多组分物系的露点温度和露点压力的计算2.3闪蒸过程的计算2.3.1等温闪蒸过程和部分冷凝过程的计算第3章多组分多级分离过程分析与简捷计算3.1多组分或复杂物系设计变量3.2多组分精馏过程3.2.1塔的流率、浓度和温度分布特点3.2.2流程及简捷计算方法3.3吸收与蒸出过程3.3.1塔的流率、浓度和温度分布特点3.3.2流程及简捷计算方法3.4萃取过程3.4.1塔的流率、浓度和温度分布特点3.4.2流程及简捷计算方法第4章多组分多级分离的严格计算4.1平衡级的理论模型建立4.2逐级计算法4.3三对角矩阵法4.3.1三对角线矩阵方程的托玛斯解法4.3.2精馏过程的泡点计算法4.3.3吸收和蒸出过程的流率加和法第5章分离过程的节能掌握；精馏过程的节能技术和分离顺序的选择。
5.1分离的最小功和热力学效率5.1.1实际分离过程的有效能损失5.1.2有效能衡算方程。
5.2精馏的节能技术5.3分离顺序的选择参考教材名称：家祺主编：《分离过程》，：化工，2002年。
主要参考书：1.J.D. Seader, E.J. Henley 编：《Separation Process Principles》，：化学工业，2002年；2.贾绍义，柴诚敬主编：《化工传质与分离过程》，：化学工业，2001年；3.邓修,吴俊生编：《化工分离工程》，：科学，2000年；4.芙蓉等编著：《分离过程及系统模拟》，：科学，2001。
预修课程（最低要求）：物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程适用专业：化学工程与工艺专业《化工流程机械》课程教学大纲课程名称 (中文)：化工流程机械学分数： 3学分课程名称 (英文)：CHEMICAL MACHINERY课学时数：64（最低要求）课外学时数：10 （最低要求）教学方式：课堂授课教学要求：1、了解化工流程机械的应用领域、种类、用途、特点及其详细的分类方法，了解化工流程机械的发展历程及其技术发展趋势。
2、掌握容积型压缩机的基本工作原理，热动力特性、调节与控制方法、数值模拟的方法，重点是曲柄连杆式活塞压缩机及常见的几种回转式压缩机。
要求具备这类机械的运行管理、故障分析，理论研究等能力。
3、掌握速度型压缩机的基本工作原理，热动力特性、调节与控制方法、数值分析理论，包括离心压缩机和轴流压缩机。
要求具备这类机械的运行管理、故障分析、理论研究等能力。
4、掌握各种液体泵的基本工作原理，热动力特性、调节与控制方法、现代设计理论等，包括各种速度型和容积型液泵。
要求具备这类机械的选型、运行管理、故障分析等能力。
课程容简介 ( 500字以)：介绍化工流程常用的主要机械设备的原理与工作特点、典型机械工作过程的数值模拟方法、典型流程机械的参数控制与能量调节。
主要机械设备包括空气动力用压缩机及系统、制冷压缩机及系统、化工流程离心压缩机与轴流压缩机、化工流程用循环泵。
课外自学容：典型机械与设备的数学建模、数值仿真，国外研究文献综述。
课程大纲（具体到章、节、小节）：第一章：绪论1、化工流程机械的定义2、化工流程机械的分类3、化工流程机械的用途4、化工流程机械的特点5、流体机械的发展趋势第二章：容积式压缩机1、热力学原理与热力性能2、动力学原理3、气阀与工作腔密封4、总体结构设计5、回转式压缩机6、附属系统7、调节、控制及选型8、真空泵简介第三章：速度式压缩机1、叶轮机械的流体力学与热力学基础2、离心式压缩机3、轴流式压缩机4、性能、调节、控制与选型5、叶轮式原动机简介第四章：液体泵1、泵的分类及用途2、离心泵的典型结构与工作原理3、离心泵的工作特征与调节4、其他泵概述5、泵的选用参考教材名称：1．培正主编，化工流程机械，：化学工业，20002．郁永章主编，容积式压缩机技术手册，：机械工业，2000主要参考书：预修课程（最低要求）：热工基础，化工原理，化工热力学适用专业：化工机械《高等化工热力学》课程教学大纲课程名称 (中文)：高等化工热力学学分数： 2学分课程名称 (英文)：Chemical Engineering Thermodynamics课学时数：32（最低要求）上机（实验）时数：2小时课外学时数：4 （最低要求）教学方式：课堂授课 + （上机、实验）教学要求：通过本课程的系统学习，使学生建立起以热力学两大定律为基础发展而来的溶液热力学知识体系，进一步向相平衡和化学平衡的应用，掌握热力学研究的方法和学科的特殊性，为产品的合成、分离和学术研究奠定良好的基础。
课程容简介 ( 500字以)：本课程是面对化学工程与工艺、石油化工、环境工程、能源转化等领域的工程硕士研究生开设的课程。
课程以流体溶液的热力学为主要容，通过对定组成体系、变组成体系的焓、熵、Gibbs自由焓以及逸度、活度等的热力学性质的讨论，建立起溶液热力学的理论和实践应用的主体框架。
使学生能够在所从事的专业中应用溶液理论以及由此而建立的模型结果，解决研究方向中的有关问题如热力学数据、VLE以及化学平衡等打好基础。
课程大纲（具体到章、节、小节）：第1章基础知识。
1．1 热力学函数之间的关系；1．2流体的PVT关系。
第2章定组成体系的热力学性质。
2．1H、S的基本计算式；2．2剩余性质及其计算；2．3热力学图表及其热力循环简介；2．4纯组分的逸度及逸度系数。
第3章变组成体系的热力学性质。
3．1开系的溶液性质关系，化学位；3．2偏摩尔性质及其计算；3．3理想溶液和标准态；3．4混合性质及其M m的应用；3．5超额性质及M E与其他热力学性质关系；3．6溶液理论简介；3．7活度系数方程。
第4章溶液热力学的应用。
4．1对相平衡的应用；4．2对化学平衡的应用。
教材名称：朱自强，徐汛合编《化工热力学》(第二版)参考教材名称：J.M.Smith, H.C.Van Ness, M.M.Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (Sixth Edition). 化学工业，2002年预修课程（最低要求）：物理化学高等数学适用专业：化学工程、环境工程和能源化工等专业的工程硕士。