张 淼
(化工部长沙设计研究院沈阳分院,沈阳 110000)
浅谈节能降耗技术在化工工艺中的运用
张淼
(化工部长沙设计研究院沈阳分院,沈阳 110000)
本文以化工工艺中的节能降耗技术为研究对象,深入剖析化工工艺中节能降耗技术的应用,通过详细阐述改善化工反应条件、改进生产技术、优化生产设备、提高废水回收效率以及使用阻垢剂等节能降耗技术,从而提升化工企业的经济效益,为化工企业良好发展提供重要的理论意义。
化工工艺;节能降耗;技术
化工工艺是利用物质之间能够发生化学反应,生成新的物质的一种工艺手段。该工艺反应中发生能量的转换与能量的消耗。随着现代化技术的提高,化工工艺的自动化水平也随之增高,产品的生产效率也得到提高。但化工生产中存在着严重的能量消耗与原料浪费,这就增加了企业的生产成本,也浪费了环境资源,产生了过度的能耗,不能响应国家节能减排的政策。所以化工企业提高节能减排,降低能耗是很有必要的。
改革开放之后,随着我国社会经济的快速发展,我国的资源与能源的消耗也随之增加。化工工艺中利用的多数资源是不可再生的,所以其资源具有匮乏性,为了能够使化工工业健康、持续的发展,企业就必须在节约能耗、节约资源层面上进行技术的改进,降低生产能耗,使化工工业中能耗的成本降低,使产品的成本降低,提高化工产品的竞争性。能源与资源的过度的消耗,也产生了大量的环境问题,例如:温室效应、雾霾以及酸雨,这些环境问题给人们的生活带来了很大影响。所以节能降耗技术在化工的成本节约和环境保护方面有着非常重要的意义。
3.1 改善化工反应的工艺条件
影响化工工艺反应效率的主要是三个方面:①反应的外部压力,②吸热反应的温度控制,③化学反应的转化效率。
第一,化工反应中应降低反应的外部压力,为了能够准确的得知外部压力,需要进行合理的科学计算,这样才能保证化工反应的高效稳定进行,使电机系统能够合理供给输送反应物质,尤其是在压缩气态的反应物质时的耗能。第二,吸热反应的温度控制,给予吸热反应温度过高,将造成巨大的能量消耗,也不利于反应的进行,因此应该尽量合理的控制吸热反应的温度,使整个工艺的热量达到一个优化,提高设备的传热效率,提高设备的热量利用率。第三,在工艺上应该提高化学反应的转化率,严格加强化学副反应的控制,合理使用催化剂,提高反应的正反应速率,严格控制反应条件减少副反应发生,提高产品的生产效率,降低能源的消耗,降低副产物与主产品分离时的能耗等。
3.2 改进生产技术,使用高新技术
面对世界经济的日益全球化,我国的化工工业也应积极学习国外的先进技术与管理理念,通过提高生产技术来提高生产工艺的效率,进而达到实现化工企业的经济效益提高。在此方面有一个成功的例子就是结晶分离技术及短程整流技术应用于化工反应中,使化工反应的整体能耗得到了有效的降低。另外一方面也可在选用工艺时使用操作简便的,能量转换效率较高的其连续性好的节能技术,并且在生产过程中不断的发现可以改进的方法及方式,对技术不断的革新与完善,最终实现对工艺中能源的有效利用,提高企业经济效益。
3.3 优化生产设备,采用新型设备
为了提高生产效率,同时减少不必要能量的损耗,在化工企业生产中应该使用性能高,先进标准的,耗能低的高效分馏塔、电机拖动系统、换热器及加热炉和空冷器等化工设备。还需要为现在使用的化工设备持续的进行优化,例如在变频节能调速上使用电机拖动系统。制定合理的变频方案,可以将工艺中原来的静态阀门转变为动态调节方式,从而可以使电机长时间的在高效的工况状态下运行,进而减少了装置低效率的运行,从而使设备高效运行,减少了设备电能的损耗。在系统供热方面,企业应该使用优化组合的供热系统,这样可以减少和预防高热抵用现象。从优化供热系统配置温位热源功能特性来讲,将个装置联合使用,可以提高热能的利用率,减少损耗。
3.4 提高废水回收利用效率
水资源是我国宝贵的资源,我国鼓励各企业废水利用,尽量的实现废水的“零排放”。目前我国的化工企业废水的利用率普遍较低,如在对冷凝水的回收上就造成了热能的浪费也造成了水资源的巨大损失。为避免这样的问题,在蒸汽疏水阀型号的选择和安装上,要严格按照规范执行。还有其他两个问题:①高温凝结水泵送气蚀问题,②开放式回收闪蒸降温。这些问题的存在会使加热受阻,发生设备漏气等情况的发生。所以化工企业应借鉴国外的经验减少对漏气设备的使用,合理的选用疏水阀,回水管及回收水泵,合理利用电气自动化设备,从而实现凝结水的高效回收,达到了节能减排的目的。对于企业产生的废水,可以使用常用污水生化处理,如A2/O、氧化沟、UNITANK、CAST等工艺,这些生化处理方法可以降低企业的能耗,且处理污水的效果良好,使化工中的污水的污染物质降解,达到排放标准,不对环境造成影响,同时也有利于废水的深化处理,使下一步废水的回收做准备。
3.5 使用外加剂
化工的设备长期与化工原料接触无可避免会产生一些锈蚀与结垢。比如,锅炉在等一些加热设备,在长时间的使用,由于水中离子的电离作用往往会在设备内结垢,这样严重影响了设备的传热系数,造成无法达到预期的传热效果,导致了大量的热量无畏地丧失。针对这种问题企业常常选用阻垢剂来阻止水中的难溶盐的结垢和表面沉淀,从而保证金属设备具有良好的传热性,使设备保持良好的传热性能。
通过上述的总结,本文认为可以从以下几个方面来做到节能减耗:改善化工工艺反应的条件;及时使用新技术,新设备;合理利用废水回收装置提高废水利用率;使用合理的外加剂延缓设备的结垢和表面锈蚀,从而保证设备的热传递效率。化工企业做好节能降耗,也提高的企业的经济效益,也带来巨大的社会效益,为我国可持续发展做出重要贡献。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.080