运用绿色化工技术推动化学工程与工艺节能发展

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第8期   作者:向清华 黄亮 王基发
[导读] 在科学技术不断发展创新的今天,中国化学工程技术也到了一定的提升。
        向清华  黄亮  王基发
        瓮福达州化工有限责任公司  四川达州  635000
        摘要:在科学技术不断发展创新的今天,中国化学工程技术也到了一定的提升。化学工程工艺的不断发展和改进不仅可以推动中国化学行业的发展,而且也能够促进国家经济发展。在传统的化学工程工艺的生产和加工的过程中,往往会产生很多有毒有害的物质,如果传统的化学工程工艺不能得到有效的改进,一直处在一个相对落后的状态,就会导致化学资源、原材料利用效率不高,并且治理化学污染的成本也十分高。如果对于这些有毒有害的物质没有进行一定的处理就随意丢弃,很容易造成对生态环境的破坏。为了能够保证化学工程工艺的可持续发展,降低整体能源资源利用率,研究人员需要对化学工程工艺技术进行全面改进,重视和发展生态化学工程技术的应用,通过发挥生态化工技术的优点来有效促进化学工程工艺的快速发展。
        关键词:绿色化工技术;化学工程;工艺节能
        引言
        化工工艺的概念较为宽泛,囊括了化工技术和化学生产,可以将其看作是化工原料加工的过程,如果进行细化的话,则包括原料的处理和最终产品的精制。随着经济的发展,需求量加大,资源变得日益紧张,如果在化工生产环节,资源浪费严重,将会加剧紧张的局势,生态环境即将面临破坏。基于此,化工工艺节能降耗应该受到重视,在采取先进技术的同时,还要加强管理,将化工工艺转变为绿色工艺。
1化工工艺主要的能量损耗
        化工行业因为其自身特征,在实际生产环节,会伴随能量损耗发生,如果不严格控制,损耗将会是非常严重的。常见能耗的类型主要发生在工艺生产环节,一方面是能量的损耗,另一方面是能量的浪费。这里就要涉及最小功的问题,在化工生产阶段,为了确保工艺平稳、有序、顺利进行,一些能量的浪费在所难免,即为最小功,在很多环节中,都起着重要的作用,是无法消除的部分。由此可以看出,最小功与能量损耗的定义是不同的,能量损耗可由多种诱因导致,这一部分是可以通过合理手段控制的。在分析能量损耗时,关于最小功的部分通常可以忽略,所谓节能降耗是要想办法将能量损耗合理控制,将其控制在最小限值,以此来节约资源,提升化工生产效益。
2化工工艺中节能降耗的意义
        在对我国当前社会资源的利用率来分析,能源出现严重的短缺问题,我国非常推崇可持续发展,化工企业要想长远的发展,就要实现节能降耗。针对我国煤化工和石油化工企业来说,能利用的资源在不断的枯竭,很难满足实际的供求。在化工工艺中,采用节能降耗技术,可以改善生产时效性,减少化工原料的消耗,有效地控制污染,提升企业的效益,因此,在化工工艺中采用节能降耗技术,淘汰落后的生产工艺,实现自动化的化工工艺,才能降低企业的生产成本,提升企业的综合竞争力。针对化工企业来说,在实际的生产环节中,会产生二氧化碳和二氧化硫等污染物,对人们的身体健康产生负面影响,在节能降耗技术应用时,也可以减少各类有害气体的排放,起到保护生态环境的效果。
3化工工艺中节能降耗技术的应用要素
        节能降耗技术在化工工艺中的有效应用可进一步拓展化工行业的产业覆盖面,提升市场占有率,实现产业驱动式的协调发展。节能降耗技术在化工工艺中的应用要素主要包括意识要素、技术要素和体系要素。就意识要素而言,意识是行动的驱动力,优良的节能降耗意识可支持化工企业不断创新化工工艺和生产机制,实现生产环境的全面改善,进一步满足我国对化工行业发展的节能环保要求,促进行业环境不断改善;就技术要素而言,近年来,我国科学技术水平不断提高,节能降耗技术的应用逐渐脱离传统的化工生产领域,在行业内实现有效覆盖,充分拓宽了节能降耗的路径,应基于社会环境和市场环境对化工产品生产及化工产品物流的影响,以先进技术为依托,全面加强生产创新力度和管理创新力度,进一步夯实行业发展基础。就体系要素而言,经济全球化时代中,化工产品的流通速度呈现了明显的上升趋势,对化工行业和化工生产工艺提出了更高的要求,这意味着化工企业要想持续保持优良的发展态势,必须具备整体性较高的管理体系,以保证节能降耗技术的应用有效性和持续性。


4化工节能降耗技术措施
        4.1化工生产工艺的优化改进
        对生产工艺进行优化改进可以有效降低化工生产的能耗,实现节能降耗的绿色化工的发展目标。首先可以积极采用变频调速技术,现代化工生产离不开电能的参与,变频调速技术可以通过对电机转速的动态调整,实现化工生产过程电能的平稳供应,减少电能的浪费。其次要积极选择催化率更高的化学催化剂,或者通过环境参数的调整提高催化剂的效能。催化剂可以对化学反应的速率进行调节,在化工工艺中温度和压力的变化会直接影响催化剂的性能和化学反应的速度,因而技术人员可以通过化学催化剂的优化选择或者是催化剂活性的提高促进化工工艺生产转换效率的提升,促进化工工艺节能降耗目标的实现。此外要注重化工生产的污水处理和回收,化工工艺产生的废水中存在大量的毒害物质,必须要经过有效的净化确保对自然水源无害后才可以进行排放,为了提高水资源的利用效率还可以将净化后的水进行回收和再利用。制冷以及发电等能量转化也是有效的节能降耗技术。最后化工企业可以对供热系统进行改进,对传统的单套供热装置进行改善通过组合装置优化供热系统配置,在确保供热效能的前提下尽可能降低能效,提高能源的转化率,减少能源的浪费。
        4.2有效融合先进技术
        面对日益提升的化工产品生产压力,应积极打破传统生产框架和管理框架的限制,全面整合并应用相关先进技术,促进化工工艺节能降耗水平的提升。例如,可借助互联网技术搭建化工节能降耗信息集成平台,该平台主要包括生产管理子系统、监控管理子系统、运输管理系统、电力供应管理系统,以C/S模式和B/S模式系统架构为前提,实现了数据库设计。以该数据库为基础,相关生产管理人员能够全面整合化工产品的生产信息和能耗信息,根据节能降耗要求,完成生产过程的有效管控。另外,在搭建化工信息集成平台的过程中,还可有效融合数据挖掘技术和数据分析技术,对化工产品的能耗环境进行具体感知,导出一段时间内化工产品生产过程中的能耗信息变化特征,明确化工工艺的节能降耗改进方向,实现节能降耗环境的针对性优化。另外,还可通过开展化工工艺节能降耗现状分析,明确当前化工产品生产过程中主要的能源消耗模块,以此为前提,精细化开展完成相关环节的优化和改进,进一步挖掘能源浪费隐患的来源,提高能源管理的有效性和深度。
        4.3控制化工生产过程中的动力能耗
        在设备投入到使用中就应该对设备使用技术进行研究,完善设备的运行方式,将电机系统拖动,有效地降低电能的消耗问题。在实际工作开展时,变频节能调速技术应用时可以改善设备的阀门采用静态调节的方式,在输出的环节中,应该确保生产设备电能输出具有稳定性,有效地解决装置的负荷问题。也可以通过优化组合化工供热系统降低能耗,在实际工作中采用节能减排的理念,实现对热能源的合理转化。有效地防止高热低用的问题,确保机械运行的功率可以有效地节省电能,降低化学反应中造成的能源浪费问题。
结束语
        随着节能理念的不断深入,提倡资源节约已经成为主流趋势,尤其是工业生产中的资源节约问题受到社会强烈关注。工业企业因为行业特殊性,资源浪费问题严重。为了改变现状,贴合时代发展要求,化工工艺采取有效的节能降耗措施已经势在必行,具有重大现实意义。研究表明,节能降耗理念在化工行业中的推行,可以减少资源浪费,并且有利于环境的改善,同时提高工作效率,无论是经济效益还是生态、社会效率都十分显著,值得整个行业的关注。
参考文献
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