化工热力学与节能减排要点.ppt

(2)如果将管道输送来的0 .2MPa、10℃的天然气不经压缩直接装入储气罐中, 一罐天然气能行驶多少公里? 不可以。因为“其他条件均不变”意味着温度也不变，当温度在10 ℃左右, 大于Tc时,无论施加多大的压力都不能使之液化。因此,只有必须将其温度降低至-82 .55°C 以下,再加压才行。 理论上,温度降至-82 .55°C ,即可能加压液化,但压力极高为4 .60MPa,由流体的p-V-T关系可知,温度越低,所需压力越低, 因此实际上液化天然气的温度常降至-162 ℃, 这样在常压下即能变成液体。 (3)为了行驶更长的里程, 在其他条件均不变的情况下, 是否可以通过再提高压力使压缩天然气变成液化天然气来实现? 你有什么好的建议? (4)据出租车司机说“同样一罐压缩天然气,夏天跑的里程比冬天要短” , 为什么? 请说出理由, 并估算出同样每天行驶300 公里, 夏天比冬天要多花多少钱? (一罐压缩天然气约50元。必要的数据可以自己假设)。 谢谢！ 完 * * * “ ” ” “ 化工热力学与节能减排 组员姓名： 张家晖 李钰贤 欧光玉 何金 李永樱 帖秀梅 徐秋菊 任务分配 问题1：徐秋菊 问题2：欧光玉 问题3：李钰贤 问题4：何 金 P P T：张家晖 帖秀梅 演讲 ：李永樱 讨论目标 目标 内容 目标 1 化工热力学与节能减排间的关系 目标 2 当下应如何更好地利用化工热力学来促进节能减排 目标 3 以具体事例说明化工热力学对于节能减排的重要性 目标 4 以例题来定量计算化工热力学对于节能减排的贡献 1 化工热力学与节能减排 节能减排 提高能源效率 化工热力学 第一定律 第二定律 物质能量最大利用极限 降低能耗、减少污染 2 利用化工热力学促进节能减排 可行性分析 确定化学反应发生的可能性及其方向，确定反应平衡条件和平衡时体系的状态。 能量有效利用 理论上确定能量转换的规律，确定某种能量向目标能量转换的最大效率。 减少尾气排放 确定相变发生的可能性及其方向，相平衡条件和相平衡时体系的状态。 节能减排 通过模拟计算，得到最优操作条件，代替耗费巨大的中间试验。 How? 能量衡算法： 以热力学第一定律为基础，从能量转换的数量关系，了解能量利用的情况：各设备耗能数量，用能水平和节能潜力。此法虽能定量的说明能量的收入、支出、损失以及转换的数量关系，但却忽视了能量品味的高低而无法告诉能量转换是否完善，因而不能真正反映用能的合理程度。 有效能衡算法： 基于热力学第二定律，指出能量不仅有数量的大小，还有品味的高低，从能量的品味高低进行分析，评价其做功能力的大小和能量本身的可交换性，因此能够真正反映用能的合理程度。 如何利用化工热力学促进节能减排 2 3 化工热力学对于节能减排的重要性 例： 液化天然气冷能利用成了循环经济热项目. 液化天然气(LNG)具有热值高、污染小等特点.使用过程中须耗费大量的热能使其转化为常温天然气. 通常的做法是以海水作为热源.按返回的海水温度降低5℃计算,则气化300万吨LNG一年约需1.2亿m3的海水吸收冷能. 如果利用其冷能建设一套3万m3/hr的空分装置,则可年产气氧28.6万吨,实现产值2亿多元.该装置与传统生产液态产品的空分装置比较,由于有效回收和利用了LNG中的冷能,可节电50%—60%,节水70%—90% 3 化工热力学对于节能减排的重要性 例： 重庆长风化工厂连续亏损15年,依靠科技创新半年获利润2000万元,实现了从巨额亏损到巨额利润的质的飞跃。 解决方法: 将全厂所有生产过程中的化学反应热和工艺余热进行排序.将每套生产装置的产热过程和用热过程进行联动集成,将不同装置的产热和用热过程进行跨装置集成,使热能供需的双方不仅在数量上相符,同时在质量上相配,并努力用低档余热换出较高品质的能量.燃煤锅炉没了,该厂每年节约燃煤成本1000万元 化工热力学对节能减排的贡献 化工热力学是在基本热力学关系的基础上，重点讨论能量关系和组成关系。 在流体力学、传热、传质计算中需要化工热力学 化工设计中化工计算是关键内容之一。计算内容主要包括物料衡算、能（热）量衡算和设备计算，这些计算都是离不开化工热力学的。 化工热力学的应用更体现在节能中，过程的能耗以及效率的计算依赖于队化工热力学原理的理解和计算方法的掌握 化工热力学对节能减排的贡献 例：丙烯精馏塔工艺条件选择。（相平衡在化工中的应用实例） 在裂解制乙烯所得混合气或催化裂化液化气中都含有较多的丙烯，需通过精馏制得高纯度丙烯，该塔称为丙烯精馏塔。分离的关键组元是丙烯和丙烷，它们的沸点分别是-48.1℃和-42.1℃，这样的沸点差对应相对挥发度（α）约为1.27，由于常压下精馏操作温度太低，