The reduction of carbon dioxide (CO2) emission has become a major target in efforts to suppress global warming. The combustion of fossil fuels for heating produces a large amount of CO2, which is the main contributor to global greenhouse gas effects. Hence, the reduction of energy consumption for heating is a very important issue nowadays and energy saving technology has attracted increased interest in many countries.
In the present study, current trend of the energy saving process design method based on exergy and thermodynamics is described. Furthermore, a new energy saving technology; self-heat recuperation technology is introduced. In this technology, all of the process heat is circulated in the process without any heat addition, leading to considerable energy saving. Finally, future possibility of new process design method is described.

エクセルギーと熱力学に基づく省エネルギーなプロセス設計

近年、地球温暖化の抑制や化石燃料依存からの脱却を目指し、省エネルギー技術が注目を集めている。産業プロセスにおいても、オイルショック以降、熱を回収することで省エネルギー化が進められてきた。プロセスの更なる省エネルギー化を目的として、エクセルギーを解析することが提案されているが、その多くはあくまでもプロセスを評価するためにエクセルギーを用いており、プロセスの設計には用いられていない。
本講演では、熱プロセスの熱移動におけるエクセルギー損失量の不可逆性を考慮した算出方法と、エクセルギー損失を最小とする熱プロセスに求められる条件を示す。さらには近年提案された自己熱再生を用いた熱プロセスがその求められる条件を満たし、算出したエクセルギー損失とほぼ同等で運転できることを報告するとともに、具体的な自己熱再生を用いて設計された化学プロセスの例を紹介する。

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