0973化工節(jié)能技術(shù)

0973化工節(jié)能技術(shù)《化工節(jié)能技術(shù)》

第一次作業(yè)

選擇填空題

1.一次能源是指從自然界取得的未經(jīng)任何轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)換的能源，包括采出的（）。

A.原煤、原油、自然?氣

B.煤炭、石油、電力

C.燃油、煤炭、熱能

2.二次能源是將一次能源經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換得到的能源，如：()。

A.石油制品、電力、煤氣

B.原油、焦炭

C.熱能、自然?氣

3.我國的能源消費(fèi)以()為主。

A.石油

B.煤炭

C.自然?氣

4.假如把白熾燈改成節(jié)能燈，在同樣的亮度下用電量可以削減到原來的()。

A.1/15

B.1/10

C.1/5

5.下列()組能源中，都是不行再生的能源。

A.太陽能、風(fēng)能、波浪能

B.石油、煤炭、自然?氣

C.熱能、生物能、原子能

6.清潔能源有哪些：（）。

A.核能、太陽能、地?zé)崮?/p>

B.風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮?/p>

C.太陽能、潮汐能、生物能

7.依據(jù)國際能源專家分析，今后將確定會(huì)優(yōu)先開發(fā)利用的5種新能源是：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、（）?/p>

A.核聚變能量和生物質(zhì)能

B.生物質(zhì)能和波浪能

C.波浪能和氫能

8.國家對鋪張資源和嚴(yán)峻污染環(huán)境的落后生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)備和產(chǎn)品實(shí)行（）制度。

A.限期治理

B.超標(biāo)收費(fèi)Ｃ.限期淘汰

9．為保障國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)進(jìn)展，國務(wù)院提出（）的方針。

A：堅(jiān)持節(jié)省、杜絕鋪張B：加快能源開發(fā)C：能源開發(fā)與節(jié)省并舉，把節(jié)省放在首位

10．對風(fēng)機(jī)、水泵等耗能大的設(shè)備采納（）技術(shù)節(jié)能降耗的最有效手段。

A：變頻調(diào)速B：雙速電機(jī)C：液力耦合

11.地球的自然資源是有限的，但可以通過（）來延長它們的壽命，做到物盡其用。

A.削減損耗

B.重復(fù)使用

C.分類收集

12.一公斤標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值是（）Kcal。

A.5000

B.6000

C.7000

13.一公斤標(biāo)準(zhǔn)油的發(fā)熱值是（）Kcal。

A.12000

B.10000

C.9000

14.使用空調(diào)采暖、制冷的公共建筑應(yīng)當(dāng)實(shí)行室內(nèi)()制度。

A、冬季不得高于20。c

B、夏季不得低于26。C

C、冬季不得高于20。C，夏季不得低于26。C

D、溫度掌握

15.消費(fèi)者推斷家用電器的節(jié)能水平主要依據(jù)什么？()

A.家電品牌

B."中國能效標(biāo)識”

C.產(chǎn)品規(guī)格型號D國家標(biāo)準(zhǔn)號

16.在"中國能效標(biāo)識”中有幾種不同的顏色，其中綠色代表：()

A.禁止

B.警告

C.環(huán)保節(jié)能

D.節(jié)電

17.CPU芯片散熱器熱管從CPU端依次可劃分為（）三個(gè)階段。

A.絕熱段、蒸發(fā)段和冷凝段

B.冷凝段、蒸發(fā)段和絕熱段

C.冷凝段、絕熱段和蒸發(fā)段

D.蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段

18.對于建筑節(jié)能而言，在其他條件相同的狀況下，建筑物的體形系數(shù)越大，（）。

A.建筑物耗熱量指標(biāo)越小

B.建筑物耗熱量指標(biāo)越大

C.建筑物耗熱量指標(biāo)部變

D.不確定.

19.熱泵能將低溫物體的能量向高溫物體轉(zhuǎn)移，而()。

A.外界需要作功

B.外界無需作功

C.依據(jù)高溫物體和低溫物體的溫差大小確定是否需要消耗功

D.外界獲得電能

20.國務(wù)院（）主管全國的節(jié)能監(jiān)督管理工作，國務(wù)院有關(guān)部門在各自的職責(zé)范圍內(nèi)負(fù)

責(zé)節(jié)能監(jiān)督管理工作，并接受國務(wù)院管理節(jié)能工作的部門的指導(dǎo)。

A.國家能源局

B.國家環(huán)境愛護(hù)部

C.管理節(jié)能工作的部門

D.工業(yè)信息化部

21.能源系統(tǒng)的總效率由三部分組成，分別是（）。

A.開采效率、中間環(huán)節(jié)效率、終端利用效率

B.開采效率、發(fā)電效率、照明效率

C.開采效率、燃燒效率、終端利用效率

D.開采效率、貯運(yùn)效率、發(fā)電效率

22.下面各種設(shè)備中，能量轉(zhuǎn)換和利用結(jié)合在一起的設(shè)備是（）。

A.鍋爐

B.熱管

C.列管式轉(zhuǎn)熱器

D.爐窯

23.節(jié)省資源是我國的基本國策。國家實(shí)施（）的能源進(jìn)展戰(zhàn)略。

A.開發(fā)為主，合理利用

B.利用為主，加強(qiáng)開發(fā)

C.開發(fā)與節(jié)省并舉，把開發(fā)放在首位

D.節(jié)省與開發(fā)并舉，把節(jié)省放在首位

24.工業(yè)企業(yè)的能源利用率一般在（）。

A.10%～20%

B.20%～30%

C.30%～40%

D.40%～50%

參考答案：

1.A

2.A

3.B

4.C

5.B

6.B

7.B

8.C

9.

C10.A11.B12.C13.B

14.B15.B16.C17.D18.B19.A20.C21.A22.D23.D

24.C

其次次作業(yè)

1、21世紀(jì)的人類面臨的十大環(huán)境問題包括------------、------------、--------------、-------------、

------------、------------、--------------、-------------、------------、------------。

2、能量的種類包括：------------、--------------、-------------、------------、------------。

3、能量按形式可以分為：--------------、-------------、------------、------------。

4、能量按質(zhì)量可以分為：-------------、------------、------------。

5、化工生產(chǎn)中換熱的方式分為：-------------、------------、------------。

6、克勞修斯表述：------------------。

7、熵的微觀意義是：---------------。

8、三種熱力學(xué)分析方法：-------、------、--------。

9、化工管道中的------、------、------、----------等，均屬節(jié)流過程。

10、減阻劑的工業(yè)應(yīng)用可分為：------、------、-----、-------、------、--------。

11、轉(zhuǎn)變泵的工況點(diǎn)的途徑有：------；-------；--------。

12、傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用包括：----、----、----、-----。

13、計(jì)算理論塔板的方法有：-----，-----、-------。

14、填料種類包括：------、------；填料的材質(zhì)有----、----、-----。

15、填料性能優(yōu)劣通常依據(jù)-----、-----及-----來衡量。

16、制冷系統(tǒng)四大部件包括：-----、-----、-----、-------。

17、多效蒸發(fā)中物料和冷卻介質(zhì)的流淌方向有-----、------和-------。

參考答案：

1、21世紀(jì)的人類面臨的十大環(huán)境問題包括人口問題、能源危機(jī)、森林面積銳減、土地嚴(yán)峻荒漠化、自然災(zāi)難頻發(fā)、淡水資源日益枯竭、溫室效應(yīng)加劇、臭氧層破壞、酸雨消失頻繁、污染物排放劇增

2、能量的種類包括：內(nèi)能、動(dòng)能、重力勢能、熱、功

3、能量按形式可以分為：熱能、機(jī)械能、電能、化學(xué)能

4、按質(zhì)量可以分為：高級能量、低級能量、寂態(tài)能量

5、化工生產(chǎn)中換熱的方式分為：直接接觸式、間壁式、蓄熱式

6、克勞修斯表述：熱量不行能自動(dòng)地從低溫物體傳到高溫物體

7、熵的微觀意義是：系統(tǒng)內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)無序性的量度。

8、三種熱力學(xué)分析方法：能量衡算法、熵分析法、有效能分析法

9、化工管道中的縮擴(kuò)變化、各種調(diào)整閥門、限流孔板、高壓流體的泄壓或排放等，均屬節(jié)流過程。

10、減阻劑的工業(yè)應(yīng)用可分為：油品的輸送、工業(yè)用水的輸送、污水的輸送、生化反應(yīng)器的攪拌、流體噴嘴、固體物料的水力輸送

11、轉(zhuǎn)變泵的工況點(diǎn)的途徑有：轉(zhuǎn)變泵的特征曲線；轉(zhuǎn)變管路性能曲線；同時(shí)轉(zhuǎn)變泵的特征曲線和管路性能曲線

12、傳熱過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用包括：蒸發(fā)、蒸餾、干燥、結(jié)晶

13、計(jì)算理論塔板的方法有：逐板計(jì)算法，圖解法、簡捷法

14、填料種類包括：散裝填料、整砌填料；填料的材質(zhì)有塑料、陶瓷、不銹鋼。

15、填料性能優(yōu)劣通常依據(jù)效率、通量及壓力降來衡量。

16、制冷系統(tǒng)四大部件包括：制冷壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流元件、蒸發(fā)器

17、多效蒸發(fā)中物料和冷卻介質(zhì)的流淌方向有并流、逆流和錯(cuò)流。

第三次作業(yè)

1.能源危機(jī)和環(huán)境污染以及引發(fā)的溫室效應(yīng)是全球性的共同難題,作為能源消耗和污染排放大國,中國在節(jié)能減排方面責(zé)任重大，請簡述節(jié)能的意義。

2.能源按來源分可分為哪幾類？試簡述之

3.能源按使用狀況可分為哪幾類？試簡述之

4.簡述熱力學(xué)定律的基本內(nèi)容。

5.在放開體系中最簡潔且最有代表性的為穩(wěn)定流淌體系，簡稱穩(wěn)流體系。簡述穩(wěn)流體系的主要特點(diǎn)。

6.高效減阻劑都是高分子聚合物，請簡述其特性

7.請簡述蒸發(fā)操作必需具備的條件：

8.請簡述填料塔的特點(diǎn)：

9.節(jié)能產(chǎn)品分為幾類？

10.節(jié)能"四新”指的是什么？

11．節(jié)能的技術(shù)途徑有哪些主要內(nèi)容？

12．在能源開發(fā)利用中，要立足哪三種意識？

13.試寫出熱力學(xué)第肯定律和其次定律對節(jié)能工作的指導(dǎo)意義。

14.世界能源大會(huì)推舉的能源類型？

參考答案：

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染以及引發(fā)的溫室效應(yīng)是全球性的共同難題,作為能源消耗和污染排放大國,中國在節(jié)能減排方面責(zé)任重大，請簡述節(jié)能的意義。

答：1)節(jié)能是緩解能源供需沖突的根本出路。2）節(jié)能降耗過程是推動(dòng)我國技術(shù)進(jìn)步、縮小與發(fā)達(dá)國家差距的必由之路。3）節(jié)能是實(shí)現(xiàn)經(jīng)擠轉(zhuǎn)型的必要措施。4）節(jié)能是愛護(hù)自然資源與生態(tài)環(huán)境的必定要求。5）在化學(xué)工業(yè)中，煤、石油、自然?氣，既是能源，又是珍貴的化工原料，用作化工原料的大致占我國能源消費(fèi)的40%，節(jié)能就是節(jié)省化工原料。6）節(jié)能可以降低成本，增加利潤。7）節(jié)能可以提高企業(yè)的管理水平和技術(shù)進(jìn)步。

2.能源按來源分可分為哪幾類？試簡述之

答：能源按來源可分成三類：

（1）來自地球以外天體的能量（主體：太陽輻射能。目前所用能源的絕大多數(shù)。生物質(zhì)能煤炭、石油、自然?氣水能、風(fēng)能、海洋能）（2）地球本身隱藏的能量（地?zé)崮?、原子核能）?）地球和其他天體相互作用的能量（潮汐能）

3.能源按使用狀況可分為哪幾類？試簡述之

答：（1）常規(guī)能源:開發(fā)技術(shù)較成熟、生產(chǎn)成本較低、大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。如煤炭、水力、石油、自然?氣等。（2）新能源：目前尚未得到廣泛使用，有待科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，以便將來更經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)的能源。如太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等。目前生物質(zhì)能的利用越來越受到關(guān)注。例如秸稈氣化，生物制氫，能源植物利用等。

4、簡述熱力學(xué)定律的基本內(nèi)容。

答：熱力學(xué)第肯定律：能量轉(zhuǎn)換與守恒定律。熱力學(xué)其次定律：克勞修斯說法：不行能把熱從低溫物體傳至高溫物體而不引起其他變化，揭示能量"質(zhì)”的屬性。熱力學(xué)第三定律：0K時(shí)純物質(zhì)完善晶體的熵等于零

5、在放開體系中最簡潔且最有代表性的為穩(wěn)定流淌體系，簡稱穩(wěn)流體系。簡述穩(wěn)流體系的主要特點(diǎn)。

答：1體系中任一點(diǎn)的狀態(tài)不隨時(shí)間的變化而變化，但可隨位置的不同而不同；2每股物流的質(zhì)量流量不隨時(shí)間而變；3每股能流的流速不隨時(shí)間而變；4整個(gè)體系內(nèi)的總質(zhì)量和總能量均不隨時(shí)間而變，體系中沒有物質(zhì)和能量的積累。

6、高效減阻劑都是高分子聚合物，請簡述其特性：

答：輸送的流體中具有良好的溶解性；

很大的分子量，通常達(dá)106-107數(shù)量級；

具有柔性的線性分子結(jié)構(gòu)；

在流淌過程中具有良好的抗機(jī)械降解性；

對輸送流體的使用無不良影響。

7、請簡述蒸發(fā)操作必需具備的條件：

答：1）蒸發(fā)操作所處理的溶液具有揮發(fā)性，而溶質(zhì)不具有揮

發(fā)性。

2）要不斷地供應(yīng)熱能使溶液沸騰汽化。由于溶質(zhì)的存在，

使蒸發(fā)過程中溶液的沸點(diǎn)溫度高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。

3）溶劑汽化后要準(zhǔn)時(shí)地排解。否則，溶液上方蒸氣壓力增

大后，影響溶劑的汽化。若蒸氣與溶液達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，蒸發(fā)

操作將無法進(jìn)行。

8、請簡述填料塔的特點(diǎn)：

答：（1）結(jié)構(gòu)簡潔，便于安裝，小直徑的填料塔造價(jià)低。

（2）壓力降較小，適合減壓操作，且能耗低。

（3）分別效率高，用于難分別的混合物，塔高較低。

（4）適于易起泡物系的分別，因填料對泡沫有限制破裂作用。

（5）適用于腐蝕性介質(zhì)，因可采納不同材質(zhì)的耐腐蝕填料。

（6）適用于熱敏性物料，因填料塔持液量低，物料在塔內(nèi)停留時(shí)間短。

（7）操作彈性較小，對液體負(fù)荷的變化特殊敏感。當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)，填料表面不能和好地潤濕，傳質(zhì)效果急劇下降；當(dāng)液體負(fù)荷過大時(shí)，則易產(chǎn)生液泛。

（8）不宜處理易聚合或含有固體顆粒的物料。

9、節(jié)能產(chǎn)品分為幾類？

答：一類是直接節(jié)能產(chǎn)品，如節(jié)能電機(jī)，這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是在使用過程中自身能耗的下降。另一類是間接節(jié)能產(chǎn)品，如管道保溫材料，在使用過程中自身不耗能或少耗能，但卻能使主導(dǎo)設(shè)備的耗能下降。再一類是新能源利用裝置，如太陽能熱水器。

10.節(jié)能"四新”指的是什么？

答：節(jié)能新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新材料。

11．節(jié)能的技術(shù)途徑有哪些主要內(nèi)容？

答：（1）改造低效的耗能設(shè)備；（2）改革落后的工藝技術(shù)；（3）改進(jìn)操作方法；（4）提高燃料質(zhì)量；（5）余熱的回收利用；（6）能量分級利用；（7）加強(qiáng)絕熱保溫；（8）提高傳動(dòng)效率

12．在能源開發(fā)利用中，要立足哪三種意識？

答：節(jié)能意識；資源意識；環(huán)保意識。

13、試寫出熱力學(xué)第肯定律和其次定律對節(jié)能工作的指導(dǎo)意義。

答：1）、能量守恒必需將體系和環(huán)境一起來考慮，單獨(dú)考慮體系時(shí)，能量是不守恒的，為節(jié)能工作的可能性供應(yīng)了理論依據(jù)。

2）、體系能量在轉(zhuǎn)化過程中，節(jié)能工作的方向是削減能量向環(huán)境的轉(zhuǎn)移。如各種燃料轉(zhuǎn)變成熱量再由熱量轉(zhuǎn)變成各種其它能量時(shí)，應(yīng)盡量將燃料燃燒的熱量轉(zhuǎn)移到體系中去，削減轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去的熱量。

3）、能量有品位凹凸，一般狀況下，不要將高品位的能量等量轉(zhuǎn)變成低品位能量。如將電能轉(zhuǎn)變成熱能時(shí)，不要直接轉(zhuǎn)變，可通過制熱機(jī)提高能源效率系數(shù)。4）、低品位能量不能完全轉(zhuǎn)變成高品位能量，在轉(zhuǎn)變的過程中需要付出肯定的代價(jià)，所付出的代價(jià)是一部分能量轉(zhuǎn)移到了環(huán)境中去，如能充分利用轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去的這部分能量，則可大大提高能量的利用效率

14.世界能源大會(huì)推舉的能源類型？

答：固體燃料（solidfuels）；液體燃料（liquidfuels）；氣體燃料（gaseousfuels）；水力（hydropower）；核能（nuclear）；電能（electricalenergy）；太陽能（solarenergy）；生物質(zhì)能（biomassenergy）；風(fēng)能（windenergy）；地?zé)崮埽╣eothermalenergy）

第四次作業(yè)

計(jì)算題：

1.試求25℃、0.10133MPa的水變?yōu)?℃、0.10133MPa冰

的抱負(fù)功，已知0℃冰的溶解焓變?yōu)?34.7kJ?kg-1。設(shè)環(huán)境溫

度為（1）25℃，（2）-25℃

2.某合成氨廠甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工段轉(zhuǎn)化氣量為5160Nm3（tNH3）-1，因工藝需要，將其溫度從1000℃降到380℃?，F(xiàn)有廢熱鍋爐機(jī)組回收余熱，已知通過蒸汽透平回收的實(shí)際功為283kW?h。試求（1）轉(zhuǎn)化氣降溫過程的抱負(fù)功；（2）余熱動(dòng)力裝置的熱效率；（3）此余熱利用過程的熱力學(xué)效率。大氣溫度為30℃，轉(zhuǎn)化氣降溫過程壓力不變，在380-1000溫度范圍內(nèi)等壓熱容為36kJ?kmol-1?K-1，廢熱鍋爐和透平的熱損失可忽視不計(jì)，透平乏汽直接排入大氣

3.計(jì)算題：在乙醇和水的混和液中，乙醇的質(zhì)量為15kg，水為25kg。求乙醇和水分別在混和液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾分?jǐn)?shù)和該混和液的平均摩爾質(zhì)量。

參考答案：

1、解：25℃、0.10133MPa的水的焓和熵：忽視壓力影響

h1=104.89kJ?kg-1s1=0.3674kJ?kg-1?K-1

0℃、0.10133MPa的冰的焓和熵：

h2=-334.7kJ?kg-1s2=-1.2260kJ?kg-1?K-1

25℃時(shí)

Wid=T0?S-?H=298×(-1.226-0.367)-(-334.7-104.89)=-35.24kJ?kg-1

-25℃時(shí)

Wid=T0?S-?H=248×(-1.226-0.367)-(-334.7-104.89)=44.43kJ?kg-1

2、

解：以1噸氨為計(jì)算基準(zhǔn)

（1）轉(zhuǎn)化氣降溫過程的抱負(fù)功：Wid=T0?S-?H

轉(zhuǎn)化氣的物質(zhì)量為：m=5160/22.4=230.4kmol

轉(zhuǎn)化氣降溫過程的焓變?yōu)??H=mCp?T=230.4×36×(380-1000)

=-5.1425×106kJ=-1428.5KW.h(1KW.h=3.6MJ)

T0?S=303×230.4×36×ln(653/1273)

=-1.677×106kJ=-466.04KW.h

Wid=T0?S-?H=-466.04-(-142