化工节能技术手册 王文堂 2006年化学工业出版社

该书共分四篇。第一篇介绍国内能源形势、我国化学工业的能源消费及节能状况；第二篇介绍合成氨、电石、烧碱、硫酸、炭黑、黄磷等重点耗能产品生产过程的能源消耗情况及工艺节能技术，并选取若干节能改造的典型案例进行分析；第三篇对化工生产过程通用的主要耗能设备进行能耗分析，分析了电动机、风机、水泵、变压器、工业锅炉、蒸汽动力系统及典型单元过程的能源消耗情况与节能潜力，并介绍了主要节能技术；第四篇介绍了26种重点化工产品的能耗计算方法，供有关单位计算能源消耗时参考。

第一篇 总论
第一章 中国能源现状1
第一节 中国能源资源及消费1
一、概述2
二、煤炭供应与消费5
三、油气生产与消费10
四、电力生产与消费17
五、节能现状与潜力24
第二节 中国的能源管理35
一、中国能源管理机构演变35
二、改革开放以来的能源政策38
三、21世纪中国能源政策取向42
第二章 化工节能概述44
第一节 化学工业能源消费状况44
一、化工行业能源消费量44
二、化工节能的意义45
三、化工节能成效与障碍46
四、化工节能潜力分析48
第二节 化工节能的热力学原理51
一、热力学分析的基本概念51
二、热力学第一定律、热力学第二定律54
三、热力学分析的基本方法61
四、能量合理利用基本原则73
第三节 化学工业节能方法78
一、结构节能78
二、管理节能79
三、技术节能79
第二篇 重点耗能产品工艺节能技术
第三章 大型合成氨节能技术83
第一节 流程简介83
一、以天然气为原料的合成氨工艺（Kellogg流程）83
二、以轻油为原料的合成氨工艺（Topsoe?Heurtey流程）85
三、以渣油为原料的合成氨工艺87
四、以煤为原料的合成氨工艺87
第二节能耗分析98
一、以天然气为原料的合成氨能耗98
二、以油为原料的合成氨能耗98
三、以煤焦为原料的合成氨能耗99
第三节 节能技术101
一、天然气?蒸汽转化101
二、变换103
三、脱碳103
四、压缩105
五、合成105
六、H2回收106
七、控制系统107
八、节能工艺107
第四节 节能案例113
一、各厂重大技术改造114
二、沧化改造项目116
三、云天化节能增产改造117
四、Braun?Technip流程118
五、ICI(AMV)?Uhde流程121
六、Kellogg节能型工艺流程（川化600t/天流程）126
第四章 中型合成氨装置节能技术130
第一节 流程简介130
一、全国中氮肥厂典型合成氨工艺总流程130
二、合成氨原料气的制取131
三、脱硫工艺流程132
四、变换工艺134
五、脱碳工艺流程134
六、原料气中少量杂质的清除136
七、气体的压缩138
八、氨合成工艺流程139
九、氨加工139
第二节能耗分析141
一、制气工序能耗分析142
二、脱硫能耗分析144
三、变换能耗分析145
四、脱碳能耗分析147
五、精炼能耗分析149
六、压缩能耗分析151
七、氨合成能耗分析152
八、尿素生产能耗分析153
第三节 节能技术160
一、制气工序160
二、变换工序165
三、脱硫脱碳净化工序167
四、精炼工序168
五、压缩工序170
六、氨合成工序170
七、尿素节能技术改造172
第四节 节能案例174
一、NHD脱碳技术在中氮肥中的应用174
二、ⅢJ?99型氨合成塔的应用175
三、尿素合成技术改造的运用176
第五章 小型合成氨节能技术178
第一节 流程简介178
一、脱硫178
二、变换178
三、脱碳179
四、精制179
五、压缩179
六、合成179
第二节 尿素装置简介179
一、小尿素装置水溶液全循环法工艺流程180
二、中压联尿工艺流程181
第三节能耗分析181
第四节 节能技术183
一、推广低温变换工艺技术183
二、聚乙二醇二甲醚法（NHD法）脱碳技术183
三、氨合成技术183
四、进一步优化的合成氨蒸汽自给技术184
五、造气炉改造技术184
六、全燃渣循环流化床锅炉技术184
七、垂直筛板型塔器技术185
八、计算机应用技术185
第五节 节能案例185
一、合成氨生产蒸汽自给节能技术185
二、小型合成氨生产两水闭路循环技术187
三、循环流化床锅炉在小氮肥厂应用187
四、中低低变换技术的应用案例188
第六章电石生产节能技术190
第一节 电石生产工艺190
一、开放炉190
二、半密闭炉工艺流程190
三、密闭炉工艺流程191
第二节 能耗分析192
一、操作情况192
二、供入热量192
三、有效利用热192
四、热损失194
五、密闭炉热电平衡汇总及热效率196
第三节 节能技术196
一、密闭电石炉196
二、空心电极技术196
三、气烧石灰窑196
四、炉气净化技术196
五、电石生产余热的回收196
六、微型计算机技术196
七、采用精料以减少杂质副反应耗电损失196
第四节 节能案例197
一、电石炉短网的改造与低压并联补偿197
二、电石炉烟气净化及余热利用技术的开发与应用198
三、某公司密闭电石炉炉气回收装置202
第七章 烧碱生产节能技术203
第一节 烧碱生产工艺203
一、概况203
二、烧碱性质203
三、烧碱生产方法比较204
四、电解法烧碱生产原理与工艺流程205
第二节能耗分析216
一、能耗分布216
二、影响能耗的主要因素和节能措施217
第三节 节能技术219
一、盐水精制220
二、小极距和扩张阳极改性隔膜电解槽应用220
三、塔式氯气干燥工艺技术221
四、蒸发Ⅰ效、Ⅱ效冷凝水槽采用自动调节 液位221
五、高真空组合技术221
六、45%隔膜碱浓缩制73%片碱的国产升膜技术221
七、高温高压法生产液氯222
八、优化烧碱工艺，优化产品结构222
九、F1电解槽新型阴极槽改进技术222
十、活性阴极电解槽222
十一、戈尔过滤技术223
十二、漏电装置及管道的防护措施223
十三、金属阳极活涂层技术224
十四、阴极结构改造技术224
十五、采用隔膜动态吸附津岩操作技术225
十六、采用新型电解槽阴极——氧阴极技术225
十七、氯水的综合利用225
十八、P?60离心机的应用226
十九、氢气输送泵改造226
二十、无填料喷雾冷却塔技术的应用226
二十一、PE管式过滤器的使用227
二十二、出槽氯气、氢气余热利用227
二十三、采用先进的硅整流装置228
二十四、采用氯气透平机和螺杆机代替纳氏泵228
二十五、蒸发工艺主要操作条件的选择228
二十六、隔膜电槽的节能降耗措施231
二十七、阻汽排水器在氯碱蒸发中的应用233
二十八、氢气压缩机的改造233
第四节 节能案例235
一、气动蝶阀在蒸发大气冷凝器上的应用235
二、戈尔膜过滤器技术应用235
三、扩张阳极+改性膜电槽技术应用237
四、优化蒸发工艺，降低蒸汽消耗242
第八章 硫酸生产节能技术246
第一节 硫酸生产工艺246
一、国内外硫酸生产现状246
二、硫酸生产工艺247
第二节 硫酸生产能耗分析253
一、硫酸产量的核算254
二、效率的核算254
三、硫酸生产的主要能耗分析257
第三节 硫酸生产节能技术259
一、硫酸生产过程中的反应热260
二、废热锅炉的分类和典型锅炉简介261
三、废热利用系统263
第四节 硫酸生产节能案例267
一、80kt/年硫黄制酸系统的废热回收利用267
二、热管设备在硫酸工业中的应用269
参考文献273
第九章 炭黑生产节能技术274
第一节 炭黑生产工艺274
一、炭黑生产方法简介274
二、油炉法炭黑274
第二节 炭黑生产的能耗分析279
第三节 炭黑生产节能技术284
一、炭黑生产的新工艺化284
二、提高炭黑收率的其他途径289
三、回收利用炭黑生产过程中的物理显热及尾气化学能292
四、国外炭黑工业节能技术297
第四节 炭黑生产节能案例301
一、大型化新工艺炭黑装置的引进、消化吸收和推广301
二、空气预热器在炭黑生产中的应用302
三、炭黑生产中排放尾气的应用305
第十章 黄磷生产节能技术309
第一节 黄磷生产工艺309
一、概述309
二、流程简介309
第二节能耗分析316
一、概述316
二、国内外两种典型工艺流程的能耗分析317
三、入炉原料质量及副反应能耗分析319
第三节 节能技术321
一、磷炉变压器的选型321
二、短网节能技术322
三、精料入炉325
四、“三废”及副产物的综合利用327
五、生产管理329
第四节 节能案例329
一、磷炉尾气净化回收利用329
二、精料政策330
三、烧结矿在黄磷生产中的应用331
四、磷炉技改332
参考文献333
第三篇 公用系统节能技术
第十一章 电动机节能335
第一节 电动机运行特性及能耗分析335
一、电动机运行特性335
二、电动机的能耗分析336
第二节 电动机的经济运行340
一、经济运行区的概念340
二、电动机运行状态的划分办法340
第三节 电动机的节 电技术340
一、合理选择电动机的容量340
二、保证供电电源的稳定性341
三、提高功率因数341
四、随负载变化调压节 电342
五、调速节 电运行344
六、采用电动机软启动装置345
七、推广和应用高效电动机及Y系列电动机346
第四节 电动机的节 电改造348
一、异步电动机同步化运行改造348
二、改变定子绕组的型式348
三、定子绕组重绕348
四、改变电动机的极数349
五、应用非晶磁性槽泥改造电动机349
六、使用电动机节 电风扇风罩350
第十二章 风机水泵节能技术352
第一节 风机水泵能耗分析352
一、水泵352
二、风机354
第二节 风机水泵的合理选用355
一、水泵的合理选用355
二、风机359
第三节 风机水泵节能技术361
一、水泵361
二、风机365
第四节 水泵风机节能改造案例369
一、电站风机技术改造369
二、浙江江山水泥厂立窑罗茨风机改造369
三、深圳自来水公司东湖泵站改造370
四、浙江巨化集团公司水厂生活供水泵节能改造371
第十三章 变压器及输配电节能373
第一节 变压器的损耗及效率373
一、变压器的空载电流和空载损耗373
二、变压器的阻抗电压和负载损耗373
三、变压器的损耗374
四、变压器的效率376
第二节 变压器的合理选用376
一、变压器容量的初步确定376
二、按综合经济效果选择变压器377
三、变压器经济效益评价方法377
四、变压器计算常用数据382
第三节 变压器的经济运行388
一、并列运行的变压器经济运行方式分析388
二、分列运行和共用变压器经济运行389
三、根据日负荷曲线核算变压器容量是否恰当390
四、调整负载曲线与变压器经济运行391
五、提高功率因数与变压器经济运行391
六、变压器经济负载系数391
七、变压器经济运行区及运行区间划分392
第四节 变压器的节 电改造393
一、调容法393
二、降容法394
三、降容调容法394
四、换导线法394
五、换铁芯法394
六、同时调换部分铁芯和绕组法394
七、同时调换全部铁芯和绕组法394
第五节 配电线路的节 电395
一、配电线路的功率损耗395
二、减少线损的主要方法397
参考文献399
第十四章 工业锅炉节能400
第一节 工业锅炉的分类和结构简介400
一、火管锅炉401
二、水管锅炉403
三、快装锅炉409
四、热水锅炉410
五、余热锅炉(废热锅炉)412
第二节 锅炉用燃料417
一、基准表示法418
二、基准的换算420
三、煤的分类422
四、燃料的燃烧425
五、燃料燃烧所需空气量427
六、燃烧后烟气量的计算428
第三节 工业锅炉的热效率测定431
一、测定的分类、组织和一般要求431
二、正平衡测定的原理和方法433
三、反平衡测定的原理和方法441
四、锅炉的自用能量消耗445
五、锅炉热效率测定举例446
第四节 工业锅炉的节能技术448
一、工业锅炉的燃烧节能448
二、水处理452
三、运行维护453
四、采用节能新工艺、新设备455
第五节 节能案例457
一、SHUO?13?A型锅炉节能综合改造(陕西华昌印染服装有限公司）457
二、链条锅炉的综合节能改造459
三、SHL10?2?5/400型链条锅炉的综合节能改造462
四、AZD20t/h抛煤机锅炉的改造方法466
参考文献467
第十五章 蒸汽动力系统节能468
第一节 动力循环468
一、朗肯循环468
二、回热循环471
三、中间再热循环473
四、热电循环475
第二节 汽轮机476
一、汽轮机的基本工作原理和类型476
二、汽轮机级的工作原理479
三、多级汽轮机483
四、汽轮机的损失、效率和经济性能指标486
五、供热式汽轮机490
第三节 热电联产492
一、热电联产的概念492
二、热电厂的主要热经济指标493
三、热电联产的效益499
四、热负荷特性及概算501
五、热化系数504
六、供热式机组的选择505
七、热电冷联产(三联产)简介507
第四节 热电联产在化工企业的应用510
一、背景510
二、基本形式512
参考文献520
第十六章 典型单元过程及节能设备521
第一节 换热设备521
一、换热过程的分析521
二、传热的三种基本方式521
三、热传导522
四、对流传热523
五、换热过程计算524
六、换热过程节能途径525
七、换热设备526
第二节 蒸发过程530
一、蒸发过程的特点及分类530
二、单效蒸发过程530
三、蒸发器的生产能力和生产强度533
四、蒸发过程的主要节能途径533
五、蒸发装置及其选型538
第三节 精馏过程540
一、精馏过程简介540
二、精馏基本原理540
三、精馏应用场合541
四、精馏技术进展542
五、精馏过程节能544
第四节 干燥过程550
一、干燥过程550
二、干燥原理、方法和干燥器的选择550
三、干燥过程的能源553
四、干燥装置的能量利用率553
五、干燥过程的节能555
第五节 热管技术558
一、热管工作原理558
二、热管工作特性559
三、热管的基本特性561
四、热管的分类562
五、热管换热器562
第六节 热泵技术564
一、热泵定义与分类564
二、压缩式热泵565
三、吸收式热泵567
四、蒸汽喷射式热泵569
五、第二类吸收式热泵571
六、经济上可行的工业热泵的临界COP571
七、热泵的应用572
参考文献572
第十七章 夹点技术及其应用574
第一节 夹点技术基本原理574
一、基本概念574
二、最优经济目标及夹点的确定576
三、最大能量回收(MER)换热网络设计581
四、阈值问题587
五、多夹点问题590
六、现有换热网络改造591
七、数据提取596
第二节 过程整合的工业应用601
一、公用工程的优化选择601
二、热机技术606
三、热泵技术 [2]