基于金屬材料理化特性化工設備節(jié)能工藝的研究

劉曙光

摘? 要：化工行業(yè)與其他行業(yè)存在著很大的異同，要想達到節(jié)能目的，必須根據該行業(yè)的特殊性制定出合理的方案，節(jié)能并非是吝嗇于資源的使用，而是在使用的過程中減少浪費，提高資源使用率，化工設備的健全與完善是節(jié)能措施中最重要的一個步驟。對此，文章重點基于金屬材料理化特性化工設備節(jié)能工藝進行研究分析，以供參考。

關鍵詞：金屬材料;理化特性;化工設備;節(jié)能工藝

引言

能源是世界經濟發(fā)展的重要物質基礎，我國能源雖然豐富，但人均占有量很低。目前我國能源面臨嚴峻的形勢和挑戰(zhàn)，能源利用效率遠低于發(fā)達國家，以大量消耗資源為代價換取經濟的高速增長;節(jié)約能源、合理用能是全球性的發(fā)展戰(zhàn)略，作為用能大戶的化工生產行業(yè)，對這個問題應更加重視。節(jié)能降耗就是采取技術上可行、經濟上合理、環(huán)境和社會可接受的一切措施，來提高能源的利用效率，最大限度地減少消耗。

1當前國內外化工節(jié)能措施

1.1加強能源管理

目前日本在能源管理方面處于領先地位，工業(yè)發(fā)達國家在化工生產領域通過加強能源管理，可使生產能耗降低7%-20%。加強能源管理的基礎工作具體表現在建立能耗計量、測定熱平衡、嚴格崗位責任制、建全操作管理和設備管理制度，杜絕跑、冒、滴、漏現象，提高保溫效果，改善設備狀況，在安全穩(wěn)定生產基礎上長周期運轉。

1.2采用新的節(jié)能工藝和設備

改進工藝過程是化工企業(yè)節(jié)能降耗的重要手段，通過改進工藝，降低工藝總用能和過程火用損耗，從源頭實現節(jié)能降耗。工藝改進主要包括采用新的催化劑和助劑等提高目的產品收率;開發(fā)新工藝，提高裝置操作彈性，從而降低能耗。

2金屬材料理化特性對化工設備節(jié)能工藝的影響

2.1金屬熱處理對化工設備節(jié)能的影響

金屬材料的熱處理是指將金屬材質的工件放在一定的介質中，對其進行加熱、保溫和冷卻等處理，通過這些方式改變金屬材料表面或內部的組織結構來控制金屬性能的工藝方法，將被處理過的已改變性質結構的金屬材料用在化工設備上，達到節(jié)約能源的作用，如將經過外加電源保護法的金屬放在化工設備內，減少設備產生的腐蝕面，降低對化工設備處理的費用，延長化工設備的使用壽命。

2.2化工設備常用金屬材料加工工藝

化工設備常用的金屬材料的加工分為冷加工和熱加工，冷加工主要包括鉗、刨和磨等，化工設備的熱加工主要為鑄造和鍛壓，鍛壓分為鍛造和沖壓，鍛造和沖壓都屬于變形加工，鍛造加工的歷史比較長，鍛造是用捶打和擠壓的方式把金屬鍛造成型，沖壓即沖擊和擠壓，沖壓的加工方式主要應用于加工無煙囪錐度要求獲得一定規(guī)格的零件，這種方式生產成本低，且非常高效。

2.3化工工藝可能用到的金屬處理方法

第一，金屬鑄造工藝。金屬鑄造是指將熔融到一定程度的金屬熔液倒入鑄型中，經過冷卻和凝結后得到預定形狀鑄件的工藝。金屬鑄造工藝可以避免使用機械化加工而產生的能量損耗，金屬鑄件的穩(wěn)定性高，表面粗糙度低，易于人工掌握;第二，金屬材料切割。金屬材料切割是指用機床等對坯料或工件進行切割，讓工件成為所需要的尺寸。金屬材料的切削加工是機械制造工藝中的重要加工方法，可以達到工件所需的精度和表面粗糙度，在機械制造工藝中一直占有重要的作用;第三，粉末冶金。粉末冶金是用金屬或非金屬為原材料經過一系列復雜的化工工藝形成金屬材料、復合材料等，粉末冶金可以減少金屬成分偏聚、不均勻等締結問題，粉末冶金技術在化工工業(yè)、材料制備、納米科技、新材料等領域都具有舉足輕重的作用;第四，金屬焊接。金屬的焊接是指在高溫、高壓或加熱的方式下對金屬或其他熱塑性材料進行接合的制造工藝，好的焊接技術是機械制造的根本，如果焊接不恰當會直接影響產品的性能，好的金屬焊接也可以提升化工設備的質量，增加化工設備的使用時間。

3基于金屬材料理化特性化工設備節(jié)能工藝研究

3.1化工設備節(jié)能減耗的方法

第一，化工設備減耗方法。化工設備的主體材料對酸堿性的要求都很高，適合用于化工設備主體材料的金屬有很多，但是那些金屬的造價高，用于化工設備的制造并不符合化工工藝發(fā)展的合理性。為了找到適合代替昂貴金屬的化工設備的金屬材料，可以對一些金屬材料進行處理。例如，利用化學腐蝕的原理對化工主體設備進行鈍化或者電鍍處理，阻止反應物對化工設備的腐蝕，降低化工設備的損耗;第二，化工設備節(jié)能方法。利用金屬具有導熱性的理化特性，對化工設備工作過程中產生的熱量進行收集和貯存。導熱性好的金屬散熱性也好，導熱性最好的金屬是銀，銅和鋅次之，可以用來收集化學反應過程中產生的熱量，如用導熱性好的金屬制作散熱器、熱交換器等化工設備的零件，提高能量的利用率，增加化工設備節(jié)能的效果。

3.2化工工藝節(jié)能減耗的方法

第一，加快化工工藝反應的時間。熱管換熱器可以加快化工工藝反應的時間，減少化工設備中反應進行的時間和熱量的損耗，減少化工工藝冷熱水交換時物質分離所造成的能量損耗。熱交換管可以提高整個化工設備的能量運用率，熱交換管在化工反應中靈活性很大，熱交換管可以用作分離提純。在化工工藝的熱分餾中，采用熱蒸餾的方法，可以解決堵灰和能量流失等問題;第二，減少化工工藝過程中的能量損耗，使用化工設備減少化工工藝反應過程中的能量損耗，利用金屬的性質加強熱泵的熱收集能力，使化工設備工藝更加節(jié)能，例如熱泵可以利用自身的能量，凝聚介質中的熱量，可以降低化工產品分離過程中的能量損耗，避免化工工藝發(fā)生過程中熱循環(huán)系統逐漸升溫而造成的體系不穩(wěn)定問題，減少能量的流失。

結束語

綜上所述，產和動力耗能是浪費能源最主要的地方，從這兩方面著手，能夠節(jié)省很多不必要浪費的資源。除了節(jié)能之外，還提出了減排的發(fā)展理念，化工行業(yè)在節(jié)能的同時還要注重對排放物的處理，廢氣污水需要經過專業(yè)的處理再排放入自然中。我國倡導可持續(xù)發(fā)展，這種理念并不僅僅只應用在經濟上，資源和生態(tài)環(huán)境同樣適用，我國工業(yè)在實行資源可持續(xù)發(fā)展的同時，還應該建立一個可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

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