Cantitate/Preț
Produs

Process Design for Cryogenics

Autor Alexander Alekseev
en Limba Engleză Hardback – 22 aug 2024

Nivelul de studiu vizat pentru acest volum este cel de masterat și doctorat, servind totodată ca referință profesională esențială pentru inginerii din industria gazelor industriale. Process Design for Cryogenics de Alexander Alekseev oferă o perspectivă actualizată asupra metodelor de producție pentru principalele gaze utilizate în industrie, de la separarea aerului la lichefierea gazelor naturale. Găsim în această carte o abordare riguroasă a termodinamicii aplicate, autorul reușind să vizualizeze teoriile complexe prin prisma aplicabilității lor practice în instalații moderne. Notăm cu interes modul în care lucrarea este structurată pentru a ghida cititorul de la fundamentele teoretice către execuția tehnică. Primele capitole pun bazele proiectării și proprietăților fluidelor criogenice, urmate de o analiză a conceptului de reversibilitate, esențial pentru eficiența energetică. Ulterior, volumul explorează operațiile unitare și componentele hardware cheie, culminând cu secțiuni detaliate despre refrigerarea criogenică și lichefiere. Este acoperită o gamă largă de cicluri, incluzând procesul clasic Joule-Thomson, varianta contemporană cu amestec de gaze, precum și ciclurile Brayton și Claude bazate pe expandor. Comparabil cu Cryogenic Systems de Randall F. Barron în rigurozitate, volumul de față este actualizat pentru provocările tehnologice curente, punând un accent mai mare pe integrarea sistemelor hardware moderne și pe eficiența proceselor de lichefiere a hidrogenului și heliului. În timp ce alte titluri, precum cel semnat de Thomas Flynn, se concentrează pe principii generale de inginerie, Alexander Alekseev se axează specific pe designul de proces, oferind instrumentele necesare pentru a naviga între lumea teoretică a simulărilor și realitatea limitărilor fizice ale echipamentelor.

Citește tot Restrânge

Preț: 84071 lei

Preț vechi: 97758 lei
-14%

Puncte Express: 1261

Carte disponibilă

Livrare economică 30 septembrie-14 octombrie
Livrare express 15-19 septembrie pentru 6382 lei

Livrare prin curier în România Termenul estimat este afișat lângă disponibilitate.
Transport gratuit pentru acest produs Plată online sau ramburs, în funcție de opțiunile comenzii.
Retur gratuit în 14 zile Comandă securizată și suport în română.

Specificații

ISBN-13: 9783527344222
ISBN-10: 3527344225
Pagini: 384
Ilustrații: 6 farbige Abbildungen
Dimensiuni: 171 x 248 x 31 mm
Greutate: 1.16 kg
Ediția:1
Editura: Wiley-VCH GmbH
Locul publicării:Weinheim, Germany

De ce să citești această carte

Această lucrare este indispensabilă inginerilor chimiști și mecanici care doresc să stăpânească proiectarea proceselor la temperaturi extrem de joase. Cititorul câștigă o înțelegere profundă a modului în care limitările hardware influențează deciziile de design teoretic. Este un ghid practic pentru optimizarea instalațiilor de separare a aerului și lichefiere, oferind soluții concrete pentru gazele industriale critice precum hidrogenul și heliunul.


Despre autor

Alexander Alekseev este un specialist recunoscut în domeniul criogeniei, cu o expertiză vastă în proiectarea proceselor industriale. Lucrările sale se concentrează pe intersecția dintre termodinamica teoretică și implementarea practică a sistemelor de răcire și lichefiere. Prin colaborarea cu Wiley-VCH GmbH, autorul aduce în fața comunității științifice și tehnice o sinteză a celor mai noi tehnologii utilizate în separarea gazelor și ingineria criogenică, fiind un susținător al eficienței energetice în procesele de înaltă complexitate.


Notă biografică

Alexander Alekseev is a senior innovation manager at the Linde Group (Germany). He studied at Moscow Power Engineering Institute (Russia) and completed his PhD at the Technical University of Dresden (Germany). He then worked at Stanford University (USA) as a guest scientist and at Messer Cryotherm (Germany), before joining the Linde Group in 2005. Since 2012 he is also a guest lecturer at the Technical University of Munich (Germany).

Cuprins

Preface xix

Acknowledgments xxi

Symbols, Signs, and Abbreviations xxiii

1 Introduction 1

1.1 Historical Background 3

1.2 Cryogenic Applications 5

References 9

2 Basics of Process Design 11

2.1 Design Procedure 12

2.2 Process Simulators and Fluid Properties 15

2.3 Optimization 15

2.4 Control Concept 17

References 18

3 Cryogenic Fluids 19

3.1 Air 19

3.2 Nitrogen 22

3.3 Oxygen 23

3.4 Argon 24

3.5 Methane 25

3.6 Neon 26

3.7 Hydrogen 27

3.8 Helium 31

3.9 Temperature-Enthalpy Diagram 34

3.10 Temperature-Entropy Diagram 36

References 38

4 Reversibility Concept 39

4.1 Reversibility and Irreversibility 39

4.1.1 Irreversibility 39

4.1.2 Reversibility 40

4.2 Carnot Engine 40

4.3 Reversible Process as Benchmark 42

4.4 Entropy 42

4.5 Exergy Concept 45

4.6 Application of Exergy Concept for Thermodynamic Analysis, Exergy Loss 49

5 Unit Operations for Cryogenic Processes 51

5.1 Isenthalpic Expansion 51

5.2 Expansion in Expander 62

5.3 Heat Exchanger 72

5.4 Single Adiabatic Compression Stage 81

5.5 Multi-Stage Compression, Isothermal Compression 86

References 94

6 Key Hardware Components 95

6.1 Thermal Insulation/Coldbox 95

6.2 Heat Exchanger 101

6.3 Expanders 115

6.4 Expansion Valve 136

6.5 Compressors 136

References 167

7 Cryogenic Refrigeration 169

7.1 Principle of Cryogenic Refrigeration 172

7.2 Joule-Thomson Process (Nitrogen Joule-Thomson Process) 181

7.3 Brayton Process 213

7.4 Claude Process 236

7.5 Mixed-Fluid Joule-Thomson Process 279

7.6 Cryogenic Refrigeration Processes, Life Cycle 330

References 331

8 Liquefaction of Cryogenic Gases 333

8.1 Thermodynamic Basics for Liquefaction 333

8.2 Nitrogen Liquefaction 355

8.3 Helium Liquefaction 374

8.4 Natural Gas Liquefaction 400

References 438

9 Supplements 439

9.1 Supplements for Cryogenic Refrigeration 439

9.2 Supplements for Liquefaction 445

References 487

Index 489


Descriere

Up-to-date overview of the method for producing the main industrial gases This book covers process design for cryogenic processes like air separation, natural gas liquefaction, and hydrogen and helium liquefaction. It offers an overview of the basics of cryogenics and information on process design for modern industrial plants. Throughout, the book helps readers visualize the theories of thermodynamics related to cryogenics in practice. A central concept in the book is the connection between the theoretical world of process design and the real limitations given by available hardware components and systems. Sample topics covered in Process Design for Cryogenics include: Cryogenic gases like nitrogen, oxygen, argon, neon, hydrogen, helium, and methaneThermodynamicsTypical cryogenic refrigeration processes, including the classic Joule Thomson process, the contemporary mixed-gas Joule Thomson process, and expander-based processes like Brayton and Claude cyclesHelium and hydrogen liquefaction and air separation Process Design for Cryogenics is a comprehensive must-have resource for engineers and scientists working in academia and industry on cryogenic processes.

Descriere scurtă

This book covers design for cryogenic processes like air separation, natural gas liquefaction as well as hydrogen and helium liquefaction. An overview of the basics of cryogenics is followed by process design for modern industrial plants. The books helps to visualize the theories of thermodynamics related to cryogenics in practice. A central concept in the book is also the connection between the theoretical world of process design and the real limitations given by available hardware components and systems.

The book begins with a chapter on cryogenic gases like nitrogen, oxygen, argon, neon, hydrogen, helium and methane, followed by a chapter on thermodynamics. The next chapters cover typical cryogenic refrigeration processes, including the classic Joule Thomson process, the contemporary mixed-gas Joule Thomson process and expander-based processes like Brayton and Claude cycles. Then helium and hydrogen liquefaction as well as air separation are discussed.

The book is a must-have for engineers and scientists working in academia and industry on cryognic processes.