基于化工工艺及典型化工设备节能

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者:张世斌
[导读] 化工生产全程危险性特征明显,而且整个生产过程会制造大量污染物,
        摘要:化工生产全程危险性特征明显,而且整个生产过程会制造大量污染物,因此,其必须严格遵循有关规定与标准,有效降低对附近环境带来的负面影响。积极改进化工工艺、合理挑选化工设备,实现节能减耗目标,是当下化工企业必须高度关注并有效处理的问题。
        关键词:化工工艺;化工设备;节能
        引言:地大物博、各类资源整体储量丰富为我国工业特色标签,但是能源短缺问题还是不容小觑。有关部门及化工企业必须高效利用各类能源,基于化工工艺与化工设备组织节能设计剖析及探究活动,确保国内化工企业持续、稳步发展。
        1在化工工艺中采用节能策略的必要性分析
        当前,国内化工生产技术持续发展、化工企业总体生产规模日益扩展、管理机构及层级不断增多,在高产量要求的作用与影响下,产业发展同环境保护间的矛盾逐步突显。从化工工艺设计层面出发,国内化工企业普遍具备以下两大问题。第一,在落实生产任务时,拟定并实施不可逆、不合理方案,造成原料输送与设备启动中的能耗大幅提升,材料浪费严重,与节省生产成本这一理念相背离。第二,当下多数化工工艺都将着力点放于怎样有效提升生产品质及效率,尚未对科学利用废弃物形成正确、理性认识,造成大量废弃物无法获得科学处理,随意排放。生产管理部门未科学树立循环利用观念,生产活动背离绿色生产原则,在影响附近生态环境的同时,损害企业社会效益。所以,有序改进、完善化工工艺设计,拟定针对性节能生产策略对我国化工企业今后持续发展而言意义非凡。
        从企业生产层面出发,在化工工艺当中引入节能策略可以保护各类资源,降低设备实际损耗,将可持续发展理念贯穿化工生产始终。从企业长远发展层面出发,可转变之前盈利为主的企业发展模式,基于环境保护与绿色生产理念,优化工艺路线、改进化工设备,引导管理部门积极思考,实现资源合理配置目标,优化生产方案,在提升企业实际产能与效益的同时,营造良好社会形象。
        2化工工艺设计环节的节能问题分析
        2.1设备选择问题
        纵观化工车间,内部陈列设备类型多样,主要由塔器、反应器、分离设备、结晶设备以及吸附设备等组成,上述设备组装时极为复杂,各个组装环节相互联系,如果某一环节发生失误,就会影响生产活动有序、顺利进行,而且还会构成较为严重的安全威胁及隐患。化工企业是否绿色生产与其自身发展质量紧密相连,属于化工企业有序发展的硬性指标,所以,设计团队在拟定工艺路线与设备安装模式时,不仅要考虑国家安全标准,还要重点关注生产设备实际动能转化率、污水处理设备安装以及生产设备整体维护费用。化工企业管理部门,要定期指派人员维护、保养设备,评估设备性能、淘汰落后设备,主动引进或是研发新型节能设备,在提升企业整体生产质量与效率的同时,确保周围环境得到有效保护。
        2.2材料选择问题
        化工生产需要大量能源支撑。因为生产原料较为特殊,必须按照有关标准及规范来储存原料。所以,化工企业在材料挑选时,一定要从企业生产实际出发,严格参考自身储存条件,原料整体使用量、具体配比以及使用指南都要做出严格规定,确保化工生产有序、安全进行。除此之外,在落实生产任务时,合成与分解某类材料会损耗大量能源、排放众多污染物,而且废渣与废水的实际利用难度颇大,面对这一情况,化工设计团队要努力寻找生产替代品,早日实现节能降耗目标。
        3化工工艺节能途径
        3.1 改变反应工艺条件
        降低工艺整体能耗:第一,减小反应压力,有效控制机泵实际能耗,确保气态反应物压缩功耗获得有效控制;第二,有效控制吸热反应实际温度,减小供热温位。
        3.2提高催化剂的活性
        催化剂在化工节能生产当中占据重要位置,新型催化剂能形成新型、科学性工艺过程,确保反应转化率稳步提升,通过温度压力减小,来有效控制单位产品实际能耗;此外,还可利用催化剂选择性来有效降低实际副产物量,在节省原料损耗的同时,将分离过程的实际负荷与能耗控制在合理范围内。
        3.3加强余热、气体回收
        化工生产会排放大量余热,它又叫二次能源,属于一次能源转化后所得产物,它可以被化工生产再次利用,例如,回收后的高温余热可用于蒸汽供发电、低温余热可用来预热各类工艺物料。要提醒的是,低温热回收可能会成为未来热回收领域的重点议题。除此之外,化工生产还会产出大量的中间气体与尾气,科学落实气体回收相关工作,既能降低有毒有害性气体的实际排放总量,还能节约原料损耗。
        4化工生产常见的节能设备
        4.1 储热器
        就当下化工生产现状而言,热能散失率高且能源转换实际效率偏低情况严重。

能源总体转换效率过低,会造成设备内部温度无法达到预定指标,原料无法充分合成,而且转化时间与产品质量紧密相连。但是,在工业锅炉内部储存适量热量,在需要时释放,能有效防止热量散失率一直处于攀升状态。与此同时,该装置还具备超强过滤能力,在提升锅炉实际燃烧能力的同时,还能有效提升能源实际利用效率。
        4.2热管转换器
        热管转换器就是要将热流体和冷流体分开。这样一来,在化工生产时,某个热管出现故障其余部分也能有序运行,还能运用到易燃易爆区域当中。将此装置有效运用至生产领域,还能让冷热两种流体自行组织逆流换热,且此转换设备便于安装、体积小,能为企业带来良好经济收益。
        4.3 热泵
        热泵能消耗自身能量,将附近能源汇集到一起,之后利用传热循环系统实施加温。如此一来,就能将冷凝器当中的热量全部释放出去,集中在储水箱当中,之后再通过膨胀阀作用,回流至蒸发器,确保能源循环、高效利用。
        5化工工艺及典型化工设备节能途径
        5.1优化设备, 减少损失
        就化工企业而言,其工艺与典型化工设备主要负责分离提纯产品,然而在实际作业当中,通常发生提纯时能源损失偏多的现象,因此,化工企业要立足于企业自身实际,选择节能性化工设备,有效控制能源损耗与肆意浪费。例如,在实际作业时,可以根据实际情况对精馏塔实际工作压力加以优化、调整,如此一来,就能有效强化整体回流比,利用热泵蒸馏有效控制分离时的实际能源损耗。除此之外,还能基于反应压力降低来实现压缩目标,在减小吸热反应实际温度的同时,合理控制供热温位,降低副反应出现实际概率,确保节能目标早日实现。与此同时,为有效落实节能生产任务,可把高效填料运用至设备改进当中,还要科学运用绝热型材料,通过新型生产方式,有效提升设备整体生产效率,降低能源实际损耗。
        5.2回收反应预热装置
        上文已经提到,化工企业在落实生产任务时会产生大量余热,其实此类能源属于二次能源。通常来说,利用化工生产技术,能使一次能源散发七成热量,并运用到实际工业生产当中。然而,余下的三成还未得到有效利用,倘若企业未效利用余下的三成热量,就会导致热量肆意损耗,大幅提升企业总体投资成本。所以,化工企业必须添置相关装置,例如回收反应预热装置,把余下的三成余热有效利用起来,避免能源浪费。就目前来说,热管泵技术的使用频率最高,此项技术能有效提升预热回收实际能力,广泛运用此项技术的原因极为简单,其体积较为紧凑且压力小,能有效控制漏点腐蚀,可以广泛运用到合成氨工业与硫酸工业当中。据有关研究显示,将此项技术科学运用至合成氨工业当中,能源整体利用效率能提升37.5%以上;将其运用至硫酸工业当中,能源整体利用效率能提升4.9%以上。综合来说,科学运用热管泵技术能有效提升能源实际利用效率,确保化工企业整体经济收益稳步提升。
        5.3强化管理能力
        化工企业要想有序、稳步运行,实现化工工艺与化工设备节能目标,企业自身管理能力极为重要。科学管理不仅能优化工艺流程,还能有效降低企业整体能源损耗,因此,化工企业需要引进并组建能力强、熟悉化工管理、实践经验丰富的管理队伍,保证化工管理有关工作有序、顺利开展,有序组织节能技术培训活动,将所有制度贯彻于实际工作当中。除此之外,化工企业还要禁止设备超负运转,做好产品分类,合理调整各生产流程,引进先进管理模式,明确拟定设备维护机制,把全部管理工作都落实至具体人员肩上,强化管理作用。
        5.4强化催化剂活性
        催化剂属于化工领域常用物质,通过催化剂能有效强化或是减弱化学反应,因此,企业要想实现节能目标,就必须提升催化剂实际活性,通过高活性催化剂来代替化工原料。例如,某车企为有效强化汽车整体废弃处理水平,借助氧化铝催化剂来清除汽油当中遗留的杂质,提升汽油实际纯净度。
        6结束语
        综合来说,当前国内社会各领域都还处于建设时期。对化工企业来说,要想有效实现节能目标,就要基于化工工艺与典型化工设备,逐步提升自身化工整体处理水平,有效强化节能型装置,根据自身情况引进先进技术并做出适当优化、改进,强化节能技术与节能设备同化工生产实际间的沟通与联系,逐步提升设备整体节能水平。笔者希望通过本文的简要剖析与阐述,能为国内化工企业今后有序、持续以及健康发展提供理论支撑与依据,为我国化工行业早日实现节能环保目标贡献自己力量。
参考文献:
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[3]黄莹.化工工艺中常见节能降耗技术研究[J].化工管理,2019(20):59-60.
[4]周永盛.化工节能减排应用工艺开发进展[J].化工管理,2020(2):40-41.

作者简介:张世斌,1984.11,男,新疆阿拉尔,职称助工,甘肃农业大学               阿拉尔市中泰纺织科技有限公司  化学纤维、化工水处理
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