第1章 工業(yè)代謝 001
1.1 工業(yè)代謝及其分析方法 002
1.1.1 關于代謝的研究 002
1.1.2 工業(yè)代謝的起源及其發(fā)展 002
1.1.3 工業(yè)代謝的基本概念 004
1.1.4 工業(yè)代謝分析的研究對象和范圍 006
1.2 工業(yè)代謝分析的研究意義 007
1.3 工業(yè)代謝的分析方法 010
1.3.1 物質流分析與元素流分析 011
1.3.2 投入產出分析 013
1.3.3 生命周期評價 014
1.3.4 生態(tài)足跡分析 015
1.3.5 能值分析 016
1.3.6 人類占用的凈初級生產量 017
1.3.7 常用分析方法的對比 019
1.4 工業(yè)代謝分析的研究與應用 020
1.4.1 工業(yè)代謝的實證研究 020
1.4.2 流域尺度的代謝研究 022
1.4.3 金屬及重金屬工業(yè)代謝研究進展 022
1.4.4 流程型生產過程的物質代謝研究進展 027
參考文獻 028
第2章 流程型工業(yè) 035
2.1 工業(yè)生產的類型 036
2.2 工業(yè)生產基本代謝過程 038
2.2.1 工業(yè)生產過程的代謝 038
2.2.2 社會經濟系統(tǒng)中的工業(yè)代謝 040
2.3 流程型生產與代謝特征 041
2.4 常見的流程型工業(yè) 042
2.4.1 鋼鐵行業(yè) 042
2.4.2 有色行業(yè) 044
2.4.3 水泥行業(yè) 046
2.4.4 醫(yī)藥行業(yè) 046
參考文獻 048
第3章 流程型行業(yè)代謝分析與評價基本方法 049
3.1 流程型工業(yè)代謝分析框架 050
3.1.1 基本步驟 050
3.1.2 確定研究范圍和對象 050
3.1.3 流程型工業(yè)物質流識別 051
3.1.4 物質平衡賬戶的建立 055
3.1.5 代謝分析與結果解釋 058
3.2 物質流的靜態(tài)分析法 059
3.2.1 量化表征與評價分析 059
3.2.2 圖形表征與物質流圖繪制 060
3.2.3 常用的制圖軟件 061
3.3 物質流的動態(tài)分析法 064
3.3.1 冶金過程的數學模型法 065
3.3.2 化工過程的物料衡算法 065
參考文獻 066
第4章 工業(yè)代謝分析的數據及獲取 067
4.1 物質流分析的數據需求 068
4.2 生產型數據獲取 071
4.2.1 國民經濟統(tǒng)計年鑒 071
4.2.2 工業(yè)統(tǒng)計年鑒 073
4.2.3 能源統(tǒng)計年鑒 073
4.2.4 實地調研數據 073
4.3 排放型數據獲取 074
4.3.1 生態(tài)環(huán)境調查與統(tǒng)計數據 074
4.3.2 工業(yè)污染源產排污系數 077
4.3.3 實測數據 077
4.4 數據的不確定性分析 078
4.4.1 蒙特卡洛分析方法 078
4.4.2 拉丁超立方抽樣方法 079
4.4.3 敏感性分析 079
4.4.4 概率分析 080
參考文獻 080
第5章 冶煉過程重金屬物質代謝分析與評價水口山工藝 082
5.1 我國鉛冶煉發(fā)展概況 083
5.1.1 鉛冶煉技術 083
5.1.2 鉛冶煉過程主要環(huán)境問題 086
5.1.3 研究背景和意義 087
5.2 SKS工藝中重金屬物質代謝分析與評價 089
5.2.1 SKS工藝研究對象與系統(tǒng)邊界 089
5.2.2 鉛冶煉過程物質流識別與確定 091
5.2.3 SKS冶煉過程工業(yè)代謝分析與評價 096
5.2.4 鉛冶煉過程重金屬污染防治環(huán)節(jié)分析 110
5.2.5 鉛冶煉過程的統(tǒng)計熵分析 114
參考文獻 124
第6章 冶煉過程鉛的代謝分析及優(yōu)化富氧底吹液態(tài)高鉛渣直接還原工藝 126
6.1 富氧底吹液態(tài)高鉛渣直接還原工藝研究對象與系統(tǒng)邊界 127
6.1.1 研究對象概況 127
6.1.2 系統(tǒng)邊界及采樣方案 128
6.2 物質流識別與確定 131
6.2.1 基本物質流圖的構建 131
6.2.2 數據獲取 132
6.2.3 鉛物質流核算 134
6.3 富氧底吹液態(tài)高鉛渣直接還原工藝鉛物質流代謝分析與評價 136
6.3.1 粗鉛冶煉過程鉛的物質流分析 136
6.3.2 粗鉛精煉過程鉛的物質流分析 140
6.3.3 鉛物質代謝評價 142
6.4 重點污染物與重點工序分析 146
6.5 鉛物質代謝優(yōu)化模型 147
6.5.1 模型構建 147
6.5.2 模型邊際影響分析 149
6.5.3 生產過程鉛物質流優(yōu)化模型分析 151
參考文獻 156
第7章 典型冶煉工序重金屬代謝行為模擬富氧底吹BBF-ME模型 157
7.1 火法冶煉過程的模型模擬 158
7.1.1 建模方法的選擇 158
7.1.2 基于元素勢法的多相平衡模型構建 160
7.2 BBF-ME模型的建立 164
7.2.1 研究對象及概況 164
7.2.2 模型的簡化與假設條件 166
7.2.3 熔煉平衡時反應體系構成 167
7.2.4 確定計算所需參數 167
7.3 底吹爐熔煉過程模型計算實例 169
7.3.1 計算結果 169
7.3.2 模型的驗證 170
7.4 底吹爐工序工業(yè)代謝模擬 170
7.4.1 原料成分對Pb代謝行為的影響 171
7.4.2 熔煉溫度對Pb代謝行為的影響 174
7.4.3 加氧量對Pb代謝行為的影響 176
參考文獻 178
第8章 電解鋁工業(yè)代謝分析 180
8.1 我國鋁業(yè)發(fā)展現狀 181
8.1.1 電解鋁業(yè)概況 181
8.1.2 主要生產工藝 184
8.1.3 行業(yè)產排污現狀 185
8.2 鋁的主要產品及典型代謝關系識別 189
8.2.1 鋁的主要產品及產業(yè)鏈 189
8.2.2 典型鋁產業(yè)園區(qū)物質代謝關系識別 195
8.3 我國鋁行業(yè)物質流分析 200
8.3.1 鋁行業(yè)的物質代謝研究方法 200
8.3.2 2020年我國鋁業(yè)的物質流分析 203
參考文獻 206
第9章 資源再生行業(yè)廢物流代謝分析 207
9.1 資源再生行業(yè)發(fā)展概況 208
9.1.1 廢棄資源綜合利用的主要品種 208
9.1.2 再生資源行業(yè)的布局 210
9.1.3 再生資源行業(yè)的發(fā)展特點 210
9.2 再生資源物質流圖及構建方法 211
9.2.1 再生資源物質流 211
9.2.2 再生資源物質流圖及其構建方法 213
9.3 典型資源再生過程物質代謝 214
9.3.1 靜脈產業(yè)園再生資源代謝模式 214
9.3.2 我國廢PET飲料瓶物質代謝模式分析 219
參考文獻 222
第10章 制糖工業(yè)共生系統(tǒng)及代謝分析 223
10.1 我國制糖行業(yè)發(fā)展概況 224
10.1.1 制糖行業(yè)概況 224
10.1.2 主要產品和工藝 224
10.1.3 行業(yè)產排污現狀 226
10.2 制糖工業(yè)代謝類型及其主要特征 229
10.3 制糖生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的組成和結構 229
10.4 廣西貴糖集團制糖生態(tài)工業(yè)模式及代謝分析 231
10.4.1 廣西貴糖生態(tài)工業(yè)雛形 232
10.4.2 貴糖模式的生態(tài)工業(yè)網絡類型 232
10.4.3 貴糖模式的代謝類型及主要特點 233
10.4.4 廢物循環(huán)利用的區(qū)域環(huán)境效應 234
參考文獻 236
第11章 工業(yè)集聚區(qū)能源代謝與碳排放 237
11.1 我國工業(yè)集聚區(qū)概況 238
11.1.1 我國工業(yè)集聚區(qū)的表現形式與現狀分布 238
11.1.2 工業(yè)集聚區(qū)產業(yè)結構與能源消耗 239
11.2 工業(yè)集聚區(qū)碳排放核算與代謝分析方法 240
11.2.1 核算框架與技術流程 240
11.2.2 燃料燃燒排放 241
11.2.3 工業(yè)生產過程排放 242
11.2.4 電力、熱力調入與調出產生的排放 242
11.2.5 廢棄物處理 243
11.3 典型集聚區(qū)碳排放代謝分析 247
11.3.1 化工行業(yè)主導型集聚區(qū)碳排放代謝分析 247
11.3.2 電子行業(yè)主導型集聚區(qū)碳排放代謝分析 253
參考文獻 261
第12章 流域總磷的工業(yè)代謝分析 262
12.1 長江流域總磷的工業(yè)代謝分析 263
12.1.1 長江流域概況 263
12.1.2 研究范圍與系統(tǒng)邊界 266
12.1.3 分析方法與研究手段 266
12.1.4 總磷的代謝分析 268
12.2 沱江流域總磷的工業(yè)代謝分析 271
12.2.1 沱江流域概況 271
12.2.2 研究范圍與研究方法 271
12.2.3 總磷的代謝分析 272
參考文獻 275
第13章 流程型工業(yè)代謝分析研究展望 276
13.1 用于提升工藝代謝效率和清潔化改造 277
13.2 用于開展工業(yè)生產過程的減污降碳協(xié)同路徑分析 278
13.3 用于流域和區(qū)域的工業(yè)污染溯源 278
附錄 279
附錄1 生產過程物質平衡賬戶建立調研表 280
附錄2 富氧底吹-鼓風爐煉鉛工藝案例中各工序Pb物質平衡賬戶 289
附錄3 底吹爐熔煉過程數學模型 291
索引 295
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