文档介绍：第6章
化工过程能量分析
2018/1/5
化工过程能量分析实例
南京塑料厂乙苯脱氢制苯乙烯
2018/1/5
化工过程能量分析实例
2018/1/5
化工过程能量分析实例
反应器
烧重油加热反应物至560~620oC,产生高温烟道气
第三过热器
利用高温烟道气加热高温反应物
第二过热器
利用高温产物加热中温反应物
蒸发器
利用中温烟道气加热低温反应物
废热锅炉
利用中温产物产生水蒸汽
2018/1/5
化工热力学的任务
1、平衡研究
相平衡、热平衡
2、化工过程的热力学分析
能量的有效利用
2018/1/5
基本概念
能量不仅有数量,而且有质量(品位)。功的品位高于热。
自然界的能量可分为三大类
(1)高级能量:
能够完全转化为功的能量,如机械能、电能、水力能和风能等;
(2)低级能量:
不能完全转化为功的能量,如热能、焓等。
高温热源产生的热的品位比低温热源产生的热的品位高。
(3)僵态能量:
完全不能转化为功的能量,如大气、大地、天然水源具有的内能。
2018/1/5
作业
?
-v图上和T-S图上表示卡诺循环过程
=3230kJ/kg,流速
u1=50m/s,离开透平机时的焓h2=2300kJ/kg,流速
u2=120m/s。蒸气出口管比进口管低3m,蒸汽流
量为10000kg/h。若忽略透平的散热损失,试求:
(a)透平机输出的功率;
(b)忽略进、出口蒸汽的动能和位能变化,估计对输出功率计算值所产生的误差。
2018/1/5
化工过程的热力学分析
1、能量衡算。
2、分析能量品位的变化。
化工过程总是伴随着能量品位的降低。
一个效率较高的过程应该是能量品位降低较少的过程。
找出品位降低最多的薄弱环节,指出改造的方向。
化工热力学的任务
2018/1/5
本章内容
§ 热力学第一定律-能量转换与守恒方程
§ 热力学第二定律-热功转换的不等价性
§ 理想功、损失功与热力学效率
§ 有效能
§ 化工过程能量分析及合理用能
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§ 能量的种类
热力学第一定律中所涉及的能量通常为以下几种
(1)内能U-也叫热力学能,其定义见教材p185,内能具有加和性。内能由三部分组成:分子内动能、分子内势能、分子内部能
(2) 动能Ek-定义见教材p186
(3)重力势能Ep
(4)热Q—规定体系得到热Q为正,反之为
(5)功W—规定体系得功为正,反之为负
化工热力学的任务
2018/1/5