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简介
这是能源化学工程概论ppt，包括了能源简介，煤炭，石油，天然气，核能，太阳能，氢能，生物质能与地热能，燃料电池，其他能源等内容，欢迎点击下载。
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主要内容 第一章 能源简介 1.1 能源及其分类 1.2 能源利用史 1.3 能源的作用 1.4 能源储量及消费 1.5 能源化学 1.6 能源与环境 1.7 能源发展趋势 能源的定义 一次能源：直接从自然界取得的能源 可再生能源：可供人们取之不尽的一次能源 常规能源：已经广泛利用的能源 有关能源的国际组织 国际能源机构（国际能源署、国际能源组织）International Energy Agency， IEA 世界能源理事会（世界能源委员会）World Energy Council， WEC 国际原子能机构International Atomic Energy Agency， IAEA 世界石油大会（世界石油理事会）World Petroleum Congress， WPC 石油输出国组织Organization of the Petroleum Exporting Countries简称欧佩克（OPEC）或油组 政府间气候变化专业委员会Intergovernmental Panel on Climate Change， IPCC 经济合作与发展组织Organization for Economic Cooperation and Development， OECD 能源计量单位 能源计量单位可以有3种表示方法 能量单位：用热功单位来表示，如焦耳（J）、卡（cal）、千瓦小时（kWh）；英国热能单位（BTU） 当量单位：用能源的当量值表示，常见的如煤当量和油当量。 能源的实物量单位：用能源的实物量来表示，如煤用吨(t)，石油用(桶)，天然气用立方米(m3)。 能源的评价 储量 能量密度 储能的可能性与供能的连续性 能源的地理分布 开发费用和利用能源的设备费用 运输费用与损耗 能源的可再生性 能源的品位 对环境的影响 1.2 能源利用史 人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。 (1)火的发现和利用； (2)畜力、风力、水力等自然动力的利用； (3)化石燃料的开发和热的利用； (4)电的发现及开发利用； (5)原子核能的发现及开发利用 用中子轰击铀235时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做核裂变。 1.3 能源的作用 2010年底煤炭探明储量分布 2010年底天然气探明储量分布 2010年底各国天然气探明储量分布 全球一次能源消费量 2010年人均一次能源消费量 本世纪我国能源消费增长 能源的定义 机械能 动能：物体运动的能量 位能：物体因位置而具有的能量 热 能：一种与温度有关的能量形态 电 能：以电流电压呈现的能量 辐射能：以电磁波方式呈现的能量 化学能：食物、化石燃料等物质储存的能量 核 能：粒子相互作用而释放出的能量 能量贬值原理 能量不仅有量的多少，还有质的高低。热力学第一定律只说明了能量在量上要守恒，并没有说明能量在“质”方面的高低。 自然界进行的能量转换过程是有方向性的。 不需要外界帮助就能自动进行的过程称为自发过程，反之为非自发过程。自发过程都有一定的方向 热力学第二定律 克劳修斯说法：“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。” 开尔文说法：“不可能从单一热源吸取热量使之完全转变成功而不产生其它影响。” 能量储存 机械能——以动能、势能形式储存。 热能——以潜热、显热形式储存。 电能——感应场能或静电场能。 化学能、核能——自身即为储能形式。 机械能的储存 以动能形式储存 （1）飞轮 以势能形式储存 （1）弹簧、扭力杆和重力装置 （2）压缩空气储能 （3）抽水蓄能电站：纯抽水蓄能电站 ，混合式抽水蓄能电站 电能的储存 蓄电池 发展方向：廉价、高效、能大规模储能。 静电场和感应电场 （1）电容器在直流电路中广泛用作储能装置，在交流电路中则用于提高电力系统或负荷的功率因数，调整电压； （2）高电压技术、高能核物理、激光技术、地震勘探等方面采用的直流高压电容器； （3）超导磁铁蓄能。 化学能储存 一种高能量密度的储存方法； 利用某些物质在可逆化学反应中的吸热和放热过程来达到热能的储存和提取； 技术上困难，目前尚难实际应用。 热能的储存 显热储存 潜热储存 化学储存 地下含水层储存 1.6 能源与环境 全球环境恶化主要表现在大气和江海污染加剧、大面积土地退化、森林面积急剧减少、淡水资源日益短缺、大气层臭氧空洞扩大、生物多样性受到威胁等多方面，同时温室气体的过量排放导致全球气候变暖，使自然灾害发生的频率和强度大幅增加。 大气环境的三大问题 20世纪80年代中期，在南极上空发现了臭氧空洞，它与地球变暖及所谓的温室效应和酸雨沉降问题构成全球性的大气环境问题，明显地危及全人类的生存和繁衍，引起了国际社会的高度关注，使当今的世界环境问题具有明显的时代特征。 臭氧层的空洞 臭氧层的作用 臭氧层空洞的产生 臭氧层的保护 全球正在变暖 大气层的作用 温室气体的来源 CO2与全球变暖 气候变化对环境的影响 解决温室效应的对策 酸雨 酸雨的形成 酸雨污染来源 酸雨的危害 酸雨对湖泊的影响 pH对于湖中生物的影响 酸雨对农作物的影响 酸雨对森林的影响 酸雨除危害农作物之外，也危害森林，如阿尔卑斯山和西德黑森林，瑞士、英国等的森林中，半数以上的树木呈枯黄，枝叶凋落。在加拿大魁北克，在受损严重的山区，绝大部分的树木已经枯萎。另外，美国的针叶林也遭受伤害。 酸雨对建筑物的影响 酸雨对人类的影响 酸雨控制对策 热污染 热污染是指日益现代化的工农业生产和人类生活中排放的各种废热所造成的环境污染。 热污染可以污染大气和水。 火力发电厂、核电站和钢铁厂的冷却系统排出的热水以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水中均含有大量废热。 热污染对水生生物的影响 热污染首当其冲的受害者是水生生物。由于水温升高，使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。 热污染对人体健康的影响 河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。 随着人口和耗能量的增长，城市排入大气的热量日益增多。按照热力学定律，人类使用的全部能量终将转化为热，传入大气，逸向太空 热污染对大气的影响 使地面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射热减少，沿地面空气的热减少，上升气流减弱，阻碍云雨形成，造成局部地区干旱，影响农作物生长，使土壤沙化。 近一个世纪以来，地球大气中的二氧化碳不断增加，气候变暖，冰川积雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎热的城市，变得更热。 专家们预测，如按现在的能源消耗的速度计算，每10年全球温度会升高0.1℃～0.26℃；一个世纪后即为1.0℃～2.6℃，而两极温度将上升3℃～7℃，对全球气候会有重大影响。 如何减少大气热污染 提高热效率可减少热污染； 利用废热也可减少热污染； 利用降温冷却减少大气热污染。 放射性污染 但是，核电厂等核设施从建设、运营及退役全过程中都存在着潜在的放射性危害。若不加强管理，核电厂在任何环节发生事故时，都会造成严重的放射性污染，威胁公众健康。 从污染物对人和生物的危害程度看，放射性物质污染要比其他污染严重得多。 正因为如此，从核能开发以来，人们就对放射性污染的防治极其重视，采取了一系列严格的措施，并将这些措施以法律的形式明确下来。 1.7 能源发展趋势 世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。 世界能源面临的另一问题是，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对环境质量的要求也越来越高，相应的环保标准和环保法规也越来越严格。 可持续发展的深刻内涵 “发展”是大前提，即发展是人类永恒的主题； “协调性”是核心； “公平性”是关键； “科学技术进步”是必要保证。 中国能源问题 ①一次能源人均占有率低 ②能源消费随经济发展而迅猛增长 ③以煤为主的能源结构短期难以改变 ④生态环境压力明显增大 中国能源可持续发展的对策 三个手段： 加强政府的宏观决策和行政管理； 运用市场机制的调节作用； 利用经济增长的机遇。 解决我国能源问题应采取的措施 提高能源利用率； 努力改善能源结构； 加速实施洁净煤技术； 合理利用石油和天然气； 加快电力发展速度； 积极开发利用新能源； 建立合理的农村能源结构，扭转农村严重缺能局面； 改善城市民用能源结构，提高居民生活质量； 重视能源的环境保护。
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