張 淼
(化工部長沙設計研究院沈陽分院,沈陽 110000)
淺談節能降耗技術在化工工藝中的運用
張淼
(化工部長沙設計研究院沈陽分院,沈陽 110000)
本文以化工工藝中的節能降耗技術為研究對象,深入剖析化工工藝中節能降耗技術的應用,通過詳細闡述改善化工反應條件、改進生產技術、優化生產設備、提高廢水回收效率以及使用阻垢劑等節能降耗技術,從而提升化工企業的經濟效益,為化工企業良好發展提供重要的理論意義。
化工工藝;節能降耗;技術
化工工藝是利用物質之間能夠發生化學反應,生成新的物質的一種工藝手段。該工藝反應中發生能量的轉換與能量的消耗。隨著現代化技術的提高,化工工藝的自動化水平也隨之增高,產品的生產效率也得到提高。但化工生產中存在著嚴重的能量消耗與原料浪費,這就增加了企業的生產成本,也浪費了環境資源,產生了過度的能耗,不能響應國家節能減排的政策。所以化工企業提高節能減排,降低能耗是很有必要的。
改革開放之后,隨著我國社會經濟的快速發展,我國的資源與能源的消耗也隨之增加。化工工藝中利用的多數資源是不可再生的,所以其資源具有匱乏性,為了能夠使化工工業健康、持續的發展,企業就必須在節約能耗、節約資源層面上進行技術的改進,降低生產能耗,使化工工業中能耗的成本降低,使產品的成本降低,提高化工產品的競爭性。能源與資源的過度的消耗,也產生了大量的環境問題,例如:溫室效應、霧霾以及酸雨,這些環境問題給人們的生活帶來了很大影響。所以節能降耗技術在化工的成本節約和環境保護方面有著非常重要的意義。
3.1 改善化工反應的工藝條件
影響化工工藝反應效率的主要是三個方面:①反應的外部壓力,②吸熱反應的溫度控制,③化學反應的轉化效率。
第一,化工反應中應降低反應的外部壓力,為了能夠準確的得知外部壓力,需要進行合理的科學計算,這樣才能保證化工反應的高效穩定進行,使電機系統能夠合理供給輸送反應物質,尤其是在壓縮氣態的反應物質時的耗能。第二,吸熱反應的溫度控制,給予吸熱反應溫度過高,將造成巨大的能量消耗,也不利于反應的進行,因此應該盡量合理的控制吸熱反應的溫度,使整個工藝的熱量達到一個優化,提高設備的傳熱效率,提高設備的熱量利用率。第三,在工藝上應該提高化學反應的轉化率,嚴格加強化學副反應的控制,合理使用催化劑,提高反應的正反應速率,嚴格控制反應條件減少副反應發生,提高產品的生產效率,降低能源的消耗,降低副產物與主產品分離時的能耗等。
3.2 改進生產技術,使用高新技術
面對世界經濟的日益全球化,我國的化工工業也應積極學習國外的先進技術與管理理念,通過提高生產技術來提高生產工藝的效率,進而達到實現化工企業的經濟效益提高。在此方面有一個成功的例子就是結晶分離技術及短程整流技術應用于化工反應中,使化工反應的整體能耗得到了有效的降低。另外一方面也可在選用工藝時使用操作簡便的,能量轉換效率較高的其連續性好的節能技術,并且在生產過程中不斷的發現可以改進的方法及方式,對技術不斷的革新與完善,最終實現對工藝中能源的有效利用,提高企業經濟效益。
3.3 優化生產設備,采用新型設備
為了提高生產效率,同時減少不必要能量的損耗,在化工企業生產中應該使用性能高,先進標準的,耗能低的高效分餾塔、電機拖動系統、換熱器及加熱爐和空冷器等化工設備。還需要為現在使用的化工設備持續的進行優化,例如在變頻節能調速上使用電機拖動系統。制定合理的變頻方案,可以將工藝中原來的靜態閥門轉變為動態調節方式,從而可以使電機長時間的在高效的工況狀態下運行,進而減少了裝置低效率的運行,從而使設備高效運行,減少了設備電能的損耗。在系統供熱方面,企業應該使用優化組合的供熱系統,這樣可以減少和預防高熱抵用現象。從優化供熱系統配置溫位熱源功能特性來講,將個裝置聯合使用,可以提高熱能的利用率,減少損耗。
3.4 提高廢水回收利用效率
水資源是我國寶貴的資源,我國鼓勵各企業廢水利用,盡量的實現廢水的“零排放”。目前我國的化工企業廢水的利用率普遍較低,如在對冷凝水的回收上就造成了熱能的浪費也造成了水資源的巨大損失。為避免這樣的問題,在蒸汽疏水閥型號的選擇和安裝上,要嚴格按照規范執行。還有其他兩個問題:①高溫凝結水泵送氣蝕問題,②開放式回收閃蒸降溫。這些問題的存在會使加熱受阻,發生設備漏氣等情況的發生。所以化工企業應借鑒國外的經驗減少對漏氣設備的使用,合理的選用疏水閥,回水管及回收水泵,合理利用電氣自動化設備,從而實現凝結水的高效回收,達到了節能減排的目的。對于企業產生的廢水,可以使用常用污水生化處理,如A2/O、氧化溝、UNITANK、CAST等工藝,這些生化處理方法可以降低企業的能耗,且處理污水的效果良好,使化工中的污水的污染物質降解,達到排放標準,不對環境造成影響,同時也有利于廢水的深化處理,使下一步廢水的回收做準備。
3.5 使用外加劑
化工的設備長期與化工原料接觸無可避免會產生一些銹蝕與結垢。比如,鍋爐在等一些加熱設備,在長時間的使用,由于水中離子的電離作用往往會在設備內結垢,這樣嚴重影響了設備的傳熱系數,造成無法達到預期的傳熱效果,導致了大量的熱量無畏地喪失。針對這種問題企業常常選用阻垢劑來阻止水中的難溶鹽的結垢和表面沉淀,從而保證金屬設備具有良好的傳熱性,使設備保持良好的傳熱性能。
通過上述的總結,本文認為可以從以下幾個方面來做到節能減耗:改善化工工藝反應的條件;及時使用新技術,新設備;合理利用廢水回收裝置提高廢水利用率;使用合理的外加劑延緩設備的結垢和表面銹蝕,從而保證設備的熱傳遞效率。化工企業做好節能降耗,也提高的企業的經濟效益,也帶來巨大的社會效益,為我國可持續發展做出重要貢獻。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.080