化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)

張恒偉

(忻州市能源監(jiān)察綜合行政執(zhí)法隊(duì)，山西 忻州 034000)

近年來我國的資源形勢愈發(fā)緊張，對環(huán)境和能源的保護(hù)要求也更加嚴(yán)格。由此，無論是社會企業(yè)還是個(gè)人，對保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的關(guān)注度都達(dá)到了前所未有的高度。在化工行業(yè)，其一向以高能耗、高污染而出名，因此如何推進(jìn)化工工藝的節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用則成為現(xiàn)階段化工企業(yè)關(guān)注的重要內(nèi)容。對化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)展開分析，為化工行業(yè)改進(jìn)工藝裝置和生產(chǎn)工藝提供參考。

1 化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用方式分析

有關(guān)調(diào)查顯示，我國大多數(shù)化工企業(yè)在化工工藝當(dāng)中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)大致是從化工生產(chǎn)反應(yīng)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)以及廢水處理等角度展開，從不同方面達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

1.1 生產(chǎn)反應(yīng)工藝

在化工生產(chǎn)反應(yīng)工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，主要是通過采取各種反應(yīng)手段的方法來降低能耗。在實(shí)踐中，常見的生產(chǎn)反應(yīng)工藝包括了吸熱反應(yīng)時(shí)對溫度的控制、反應(yīng)壓力的控制、反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的保障等。其中，控制吸熱反應(yīng)發(fā)生時(shí)的吸熱溫度，可以降低化工工藝生產(chǎn)對反應(yīng)環(huán)境溫度降低的消耗，減少對生產(chǎn)環(huán)境熱能的供應(yīng)，從而達(dá)到了節(jié)能降耗的效果。而控制反應(yīng)壓力則是為了控制化工生產(chǎn)當(dāng)中反應(yīng)物輸送和壓縮的能耗。最后，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率則可以直接降低催化劑的使用劑量和副作用的產(chǎn)生，從而控制能耗[1]。

1.2 生產(chǎn)設(shè)備

調(diào)查顯示，在化工工藝當(dāng)中生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)將直接影響到其運(yùn)行能源的需求。一般而言，當(dāng)化工生產(chǎn)設(shè)備存在諸如損壞、結(jié)垢或者漏氣的情況時(shí)，其運(yùn)行所需能量就會增加，造成能源消耗量增多。舉例而言，當(dāng)化工生產(chǎn)中的蒸汽鍋爐等設(shè)備出現(xiàn)漏氣時(shí)，鍋爐內(nèi)的熱能就會被散發(fā)出來，造成熱損耗的增加，從而導(dǎo)致了蒸汽能源被浪費(fèi)。面對此種情況，在化工工藝當(dāng)中，應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)關(guān)鍵的基礎(chǔ)內(nèi)容是通過對生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)和優(yōu)化，改變生產(chǎn)設(shè)備的能源利用情況，通過利用節(jié)能設(shè)備、淘汰老舊設(shè)備和高能耗設(shè)備等形式，做好設(shè)備的節(jié)能降耗。

1.3 生產(chǎn)技術(shù)

在化工工藝的節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中，對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)也是提高節(jié)能降耗效果的主要措施。具體而言，現(xiàn)在大部分的化工企業(yè)都已經(jīng)進(jìn)行了生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化升級，通過引進(jìn)先進(jìn)化工生產(chǎn)技術(shù)的方式，降低化工生產(chǎn)工藝的能耗，彌補(bǔ)生產(chǎn)過程中存在的技術(shù)缺陷，在提高化工生產(chǎn)水平的同時(shí)，降低單位生產(chǎn)量的能源消耗。

1.4 廢水處理

在化工工藝中，節(jié)能降耗技術(shù)的利用也會表現(xiàn)在對生產(chǎn)廢水的處理上，通過廢水回收再利用的方式降低化工工藝的能耗。在化工生產(chǎn)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)廢水回收和處理利用，一方面可以做到對水資源的節(jié)約利用，提高水資源的利用效率；另一方面，也有助于節(jié)約化工工藝生產(chǎn)中的熱能，通過回收高溫凝結(jié)水的方式，實(shí)現(xiàn)對熱能的重新利用，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。在實(shí)踐中，常見的廢水處理方式包括了化工生產(chǎn)的氧化溝利用、CAST化工工藝等技術(shù)手段。

2 化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

綜上所述，對化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行了大致的分析，可以發(fā)現(xiàn)：常見的節(jié)能降耗技術(shù)都是從生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等角度出發(fā)，通過探索不同的生產(chǎn)方法來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗技術(shù)的有效利用。節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用如下：

2.1 新工藝和新設(shè)備的利用

探究新的化工工藝和設(shè)備的利用，可以有效提高化工生產(chǎn)的節(jié)能降耗效果，從而達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的?，F(xiàn)階段，我國大部分的化工企業(yè)都在逐步探索新工藝和新設(shè)備的利用，并逐漸改變了化工工藝的應(yīng)用方式和技術(shù)手段，做到了生產(chǎn)效率的提升，有效降低了能源的消耗。具體而言，利用新工藝和新設(shè)備，需要對現(xiàn)有的化工工藝生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行升級改造，將部分傳統(tǒng)和高能耗的設(shè)備和生產(chǎn)線進(jìn)行替代生產(chǎn)，通過利用諸如分餾塔、空冷器或者加熱爐等先進(jìn)設(shè)備，降低化工生產(chǎn)的能耗。而在生產(chǎn)工藝上，則可以通過利用短程蒸餾技術(shù)、結(jié)晶分離技術(shù)等，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的表現(xiàn)，不斷提高化工生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化率[2]。

2.2 改變工藝生產(chǎn)環(huán)境

在化工工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)，還可以通過改變化工工藝生產(chǎn)環(huán)境的方式，降低生產(chǎn)當(dāng)中的能耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。結(jié)合化工工藝的具體應(yīng)用情況，改變工藝生產(chǎn)環(huán)境需要明確以下內(nèi)容：1) 從化工反應(yīng)的特點(diǎn)來看，其生產(chǎn)反應(yīng)的速率、速度相對固定，這就意味著在正常的工藝反應(yīng)狀態(tài)下，其所需要的能量相對穩(wěn)定。此時(shí)，如果要達(dá)到節(jié)能降耗的效果，就需要提高反應(yīng)的速度或者速率，并同步保持能耗的利用降低；而通過明確化工生產(chǎn)反應(yīng)所需壓力的方式，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行壓力值的控制，可以達(dá)到上述效果。2) 從化工反應(yīng)中的熱能產(chǎn)生來看，在吸熱反應(yīng)時(shí)會造成熱能的大量損耗，而要達(dá)到節(jié)能降耗的效果，就需要在保障化工產(chǎn)物穩(wěn)定且不受影響的情況下，改變吸熱過程，并對熱量進(jìn)行充分利用。3) 從化工工藝的所需化學(xué)材料來看，保障化學(xué)材料數(shù)量或者質(zhì)量的精準(zhǔn)性，是保障化工反應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)物穩(wěn)定、可靠的重要前提，也是減少副產(chǎn)物出現(xiàn)的基礎(chǔ)，盡可能讓化工反應(yīng)的產(chǎn)物都為所需產(chǎn)物才能提高能量的利用效率，減少資源浪費(fèi)。

2.3 控制動能損耗

針對化工工藝?yán)卯?dāng)中能源損耗多為動能損耗的實(shí)際情況，做好動能的損耗控制十分重要。化工企業(yè)在改進(jìn)化工工藝的過程中，可以從兩方面控制動能損耗：1) 調(diào)節(jié)化工生產(chǎn)的變頻調(diào)速范圍，通過拓寬變頻節(jié)能調(diào)速范圍的方式，減小化工工藝生產(chǎn)線中電機(jī)拖動系統(tǒng)的所需能源，從而降低動能的損耗。變頻調(diào)速是目前可以保護(hù)電機(jī)拖動系統(tǒng)的有效手段，對降低系統(tǒng)磨損、節(jié)約能源效果突出。通過拓寬變頻調(diào)度的范圍，可以對閥門進(jìn)行靜態(tài)調(diào)節(jié)，并有助于在輸出和輸入階段都保障電機(jī)拖動系統(tǒng)的動態(tài)平衡，從而控制動能損耗。2) 改進(jìn)升級化工生產(chǎn)的供熱系統(tǒng)。化工生產(chǎn)當(dāng)中的供熱系統(tǒng)是熱量散發(fā)最快的環(huán)節(jié)，只有將化工生產(chǎn)的各設(shè)備進(jìn)行有效地聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)的升級改造，才能最大限度的降低系統(tǒng)的熱能散發(fā)基數(shù)，并以最快的速度完成熱量的高速短時(shí)間傳輸，實(shí)現(xiàn)熱量的充分利用，從而完成節(jié)能降耗技術(shù)的利用[3]。

2.4 阻垢劑的應(yīng)用

在化工工藝當(dāng)中利用阻垢劑也是節(jié)能降耗技術(shù)的重要體現(xiàn)。一般而言，阻垢劑多利用于化工生產(chǎn)的加熱鍋爐當(dāng)中，當(dāng)鍋爐內(nèi)的水被長時(shí)間的加熱，在金屬材料的鍋爐里面就會產(chǎn)生大量的水垢，如果不及時(shí)清理，不僅會造成鍋爐加熱速度變慢，而且也將影響到鍋爐的使用壽命。與此同時(shí)，當(dāng)鍋爐外部出現(xiàn)了生銹、腐蝕等情況時(shí)，鍋爐也無法保持正常的工作狀態(tài)，甚至在加熱水時(shí)還將造成熱量的散發(fā)，造成能源的浪費(fèi)。因此，在鍋爐中利用阻垢劑，可以有效清理鍋爐中的水垢等物質(zhì)，并避免銹蝕情況的出發(fā)，保障鍋爐正常的工作狀態(tài)，提高熱量的利用效率。

3 結(jié)語

綜上所述，分析化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)，不僅符合了我國現(xiàn)階段節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的發(fā)展政策，而且有助于化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身生產(chǎn)工藝的調(diào)整、升級和優(yōu)化，對于改良化工工藝生產(chǎn)效果意義非凡。通過節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，可以逐步改變化工行業(yè)高能耗和高污染的固有印象，并推動化工生產(chǎn)的長遠(yuǎn)發(fā)展。