过程热力学分析

过程热力学分析

thermodynamic analysis of process 化工热力学的一项研究内容，即应用热力学第一定律和第二定律分析化工过程，以确定在过程中有效能损失的数量、分布和原因，目的在于了解过程中的能量利用情况和节约途径，为过程的优化和不同过程比较提供依据。

　　有效能的损失，按原因可分为：(1)排出损失，这是生产中的泄漏和散热以及废弃物和未利用物料排出的损失；(2)不可逆损失，这是由压力差推动下的流体流动、浓度差推动下的质量传递以及化学热差推动下的相变化和化学反应所引起的损失。

　　过程热力学分析的基础是有效能损失的计算，有两种计算方法。

　　有效能分析法通过物料衡算和能量衡量，计算系统中各进出物流的流量和状态参数以及系统与环境间交换的热和功，计算各物流的系统有效能和热量有效能，然后按下式计算有效能的损失：

式中B_i1和B_i2分别为进入和离开系统的物流的系统有效能；B_Qk为热量有效能；Wj为系统与环境间交换的有用功，系统作功时为正值，得功时为负值。采用有效能分析法不仅可求得有效能的不可逆损失，还可求得排出损失，便于考虑对排出有效能的回收利用。

　　熵分析法通过物料衡算和能量衡算，计算系统中各进出物流的流量和状态参数以及系统与环境间交换的热和功；计算进出系统的物流熵；然后按下式计算有效能损失：

式中S_i1和S_i2分别为进入和离开系统的物流熵；Q_k为系统与环境间交换的热量；T₀为环境温度。对于绝热定态流动过程：

　　熵分析法计算简便，但只能求得有效能的不可逆损失，不能求得排出损失；

　　　　　　　　　　　　　　　　——摘自《安全工程大辞典》（化学工业出版社）