化工设计过程中的有效能分析

作者/来源：高晓新1，王岚1，王龙耀1，鲁新宇2(1.江苏工业学院江苏省精细石油化工重点实验室，江苏 常州 213016；2.南京工业大学理学院，江苏 南京 210009)   日期： 2008-11-02   点击率：1291

0  引  言     在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要依据之一。在世界能源紧张的刺激下，能源的开发和合理利用技术受到了广泛的关注和重视。作为项目产业化的必要环节，化工设计越来越成为人们研究的热点。     目前所倡导的循环经济的核心是物质的节约和循环利用，而能量在实用过程中是耗散的，不能循环使用。能量不仅有数量，而且有质量(品位)。作为能量品位的判据，有效能分析在社会可持续发展和循环经济的量化分析研究上得到很有意义的尝试，并且由此还发展起了以技术和经济的总体优化为目的的热经济学。因此，在化工设计过程中引入和加强有效能概念，通过对化工过程的有效能分析，有助于设计人员正确理解能量的利用，从而在工程设计中树立起科学的节能意识。 1  热力学定律与卡诺循环     作为化学工程学的一个重要组成部分，化工热力学是化工过程开发、设计和生产的重要理论依据。从热力学定律出发，可以研究化工过程中各种能量的相互转化和有效利用，研究变化过程达到平衡的理论极限、条件或状态。     1930年由福勒(R.H.Fowler)提出的热力学第零定律指出，对于由大量分子、原子组成的物体或物体系，如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)状态，则它们彼此也必定处于热平....