孟令威
摘要:化工工藝是一種能源密集型工業(yè),不管是原料還是產(chǎn)品生產(chǎn)加工,均要實現(xiàn)大量的能量轉(zhuǎn)換。在化工工藝中引入低碳節(jié)能技術(shù),不僅是化工企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)化管理的重要需求,還是推動化工企業(yè)有序健康發(fā)展的重要途徑。鑒于此,主要針對化工工藝節(jié)能降耗的重要性以及節(jié)能降耗的主要措施進行深入的研究分析。
關(guān)鍵詞:化工工藝;節(jié)能降耗;應(yīng)用
引言
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和競爭的日益激烈,化工企業(yè)必須在工藝流程上進行合理的降本增效措施,才能保證企業(yè)在激烈的競爭下能夠很好地運行下去。要有效的實行節(jié)能降耗,就必須在技術(shù)上進行優(yōu)化創(chuàng)新,不斷轉(zhuǎn)變經(jīng)營發(fā)展思路,改進生產(chǎn)工藝,全面提升企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,全面實現(xiàn)企業(yè)的綜合效益。
1、化工工藝節(jié)能降耗的必要性
化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用能起到節(jié)約能源的目的,有效提升能量轉(zhuǎn)化率,提高能源利用率,對節(jié)約能源使用有著重要的意義。在化工工藝中通過使用一些催化劑、活化劑并通過使用新技術(shù)、新設(shè)備,使能源轉(zhuǎn)化率得到最大程度的提升,降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,是化工企業(yè)努力的方向。
以污水回用技術(shù)為例,很多化工工藝對水資源都有著很大的需求,而在經(jīng)過化學反應(yīng)后,很多化學元素就會進入到水中,產(chǎn)生大量的污水,而這些污水在化學生產(chǎn)結(jié)束后則會被排放到河流、湖泊、海洋中,造成大面積的水資源污染,進而使當前的水資源短缺問題變得更為嚴重。而通過污水回用技術(shù),則可以在化學生產(chǎn)結(jié)束后,對產(chǎn)生的污水進行一定的處理,使其能夠?qū)η鍧嵉乃Y源進行有效替代,從而降低對水資源的消耗,這樣一來化學生產(chǎn)污水所造成的水資源污染也會大大降低。
節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用能降低化工工藝中的動力損耗,從而降低能量的損耗程度。在化工生產(chǎn)過程中,通常需要使用到一些化工設(shè)備來進行輔助生產(chǎn),而這些化工設(shè)備在運作過程中必不可少的會伴隨著動力損耗的出現(xiàn),對能量損耗程度產(chǎn)生一定的影響。因此,為減小能量損耗程度,就需在化工工藝中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)來對其動力損耗進行控制,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用價值。
化學工藝主要是指通過化學反應(yīng)以及配套生產(chǎn)工序?qū)⒃牧限D(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程,也就是說化學生產(chǎn)中原材料必然會發(fā)生各種各樣的化學反應(yīng),而這些化學反應(yīng)則是需要以能源支持為基礎(chǔ)的。例如:在很多化工工藝中,原材料必須在高溫、高壓等特殊條件下才能夠發(fā)生化學反應(yīng),進而轉(zhuǎn)化為商品,而要想制造高溫、高壓的生產(chǎn)環(huán)境,自然也就需要大量的能量與能源作為支撐。因此,化工工藝對于能源的消耗是非常大的,而通過對各種節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用,則可以使化工工藝對于能源的需求大大降低,并提高對能源的利用效率,從而達到節(jié)能降耗的效果。同時,節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用還能夠在很大程度上降低化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染。因此,化工工藝對于能源的消耗是非常大的,而通過對各種節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用,則可以使化工工藝對于能源的需求大大降低,并提高對能源的利用效率,從而達到節(jié)能降耗的效果。同時,節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用還能夠在很大程度上降低化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染。
2、化工工藝中的常見能耗
化學產(chǎn)業(yè)屬于傳統(tǒng)高能耗行業(yè),在實際生產(chǎn)工藝中其能耗主要可劃分為能源損耗和能源浪費。其中,對于能源損耗而言,其是指受各式各樣主觀因素影響而造成的不必要的能源損失。而這些主觀因素主要包括企業(yè)管理、設(shè)備狀況、技術(shù)工藝、操作技能等,因而,依托加強企業(yè)管理,適時維護設(shè)備,完善技術(shù)工藝等途徑可有效縮減能源損耗。對于能源浪費而言,其主要表現(xiàn)于化工工藝中理論層面的最小功。這一能源浪費主要是為了確?;て髽I(yè)持續(xù)生產(chǎn)加工的必要速度及進度,而存在的推動力及相關(guān)難以避免的能量耗散?,F(xiàn)階段,理論層面的最小功尚且不具備低碳節(jié)能的潛力,還沒有低碳節(jié)能技術(shù)適用于減少能源浪費。而能源損耗則具有極大的低碳節(jié)能潛力,依托對化工企業(yè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)采取有效針對的低碳節(jié)能手段,便可達成對能源損耗的有效改善及規(guī)避,并且這同樣是現(xiàn)階段在化工工藝中應(yīng)用低碳節(jié)能技術(shù)手段的重要著手點。
3、化工工藝中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用
3.1、合理利用阻垢劑
在化工企業(yè)進行化工生產(chǎn)的過程中,常常需要使用一定數(shù)量的機電設(shè)備進行化工生產(chǎn)。但是,機電設(shè)備在化工生產(chǎn)的過程中將會產(chǎn)生不同程度的銹蝕問題。如果銹蝕問題得不到及時的處理,將會造成銹蝕面積越來越大,進而影響到整個機電設(shè)備的工作效率和導熱性能。最后的結(jié)果就是機電設(shè)備要對化工材料進行加熱所消耗的能源將是未銹蝕設(shè)備的好幾倍,這在很大程度上增加了能源的不必要損耗。針對化工工藝中機電設(shè)備常見的生銹現(xiàn)象,不能對其置之不理,任其發(fā)展,而是采取適當?shù)拇胧┘右越鉀Q。目前較為流行的方式是利用阻垢劑,對產(chǎn)生銹蝕的機電設(shè)備進行銹蝕部位的清洗,并及時定期對機電設(shè)備進行維修和檢測,以保證機電設(shè)備都能夠處于一個安全的工作狀態(tài),使得化工企業(yè)的能源消耗降到最低。
3.2、控制動力能耗
現(xiàn)今大部分化工企業(yè)對于動力能耗認識不足,并未給予其足夠的重視。一般情況下,化工工藝在生產(chǎn)過程中消耗最多的就是動力能耗,因此,主要從以下幾個方面對其加強重視:對變頻節(jié)能調(diào)速的應(yīng)用范圍進行有效的擴展,促使電機拖動系統(tǒng)能耗降到最低。與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝相對比,對變頻節(jié)能進行合理的調(diào)速改造,保證電機拖動系統(tǒng)處于動態(tài)平衡的狀態(tài),同時有效避免電機拖動中的一些問題,從而降低能源消耗;對供熱系統(tǒng)進行合理的優(yōu)化,從而真正實現(xiàn)整體生產(chǎn)系統(tǒng)中供熱系統(tǒng)的優(yōu)化工作。
3.3、完善化工工藝
結(jié)合對化工工藝能耗水平的相關(guān)影響因素的分析,應(yīng)當對化工企業(yè)的化工工藝予以有效完善,并應(yīng)用有效針對的技術(shù)手段開展處理,以促進化工生產(chǎn)加工中能源損耗的有效降低。完善化工工藝:其一,加強對變頻節(jié)能調(diào)速的有效應(yīng)用。變頻節(jié)能調(diào)速的有效應(yīng)用是降低能源消耗的一條有效途徑,可利用變頻節(jié)能的動態(tài)調(diào)速,推進對以往化工生產(chǎn)加工中應(yīng)用的閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)的優(yōu)化改造,使全面機電設(shè)備運行系統(tǒng)運行處在一個平衡的狀態(tài)下,進而縮減電能的損耗。其二,增強催化劑活性。在化工生產(chǎn)加工中,催化劑發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其一方面具備加速或者延緩工藝化學反應(yīng)的功效,一方面可縮減溫度壓力及單位產(chǎn)品的能耗,提高生產(chǎn)轉(zhuǎn)換率。所以,增強催化劑活動可有效切實縮減化工工藝生成的副產(chǎn)物,并可有效的減少化工工藝反應(yīng)物用量及能源損耗。其三,加大污水回收力度。在化工生產(chǎn)加工中通常會產(chǎn)生大量的誤會,通過對污水回收技術(shù)的有效應(yīng)用,有助于提高水資源利用率,縮減水資源損耗。因而,既要開展好電能、熱能及水資源的有效回收,還要加強對化工生產(chǎn)加工中余熱、余壓的二次利用。
3.4、循環(huán)利用
節(jié)能降耗技術(shù)在具體實施時,并不是簡單的在源頭當中對能源加強控制,還需要對相關(guān)能源實施二次回收應(yīng)用,從而真正實現(xiàn)能源合理循環(huán)應(yīng)用?;は嚓P(guān)企業(yè)在實際生產(chǎn)的過程中,主要使用料液作為原材料,對于此,合理利用先進的技術(shù),將使用過的料液進行回收,然后在料液中添加適宜的化學劑,對其進行處理,促使料液充分發(fā)揮自身的應(yīng)用,以此保證化工企業(yè)贏得最大化的經(jīng)濟效益。
3.5、節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝管理中的應(yīng)用
化工企業(yè)在化工工藝管理的過程中重視能量的轉(zhuǎn)換和傳輸,對能源的數(shù)據(jù)進行必要的統(tǒng)計,計算傳熱系數(shù),設(shè)定專人負責節(jié)能降耗的設(shè)備運行和維修等工作,保證設(shè)備的正常運行。管理過程中建立化工工藝設(shè)計的流程圖,對工藝流程進行整體的布局和規(guī)劃,在每個工序和設(shè)備之間建立相關(guān)的聯(lián)系,保證流程圖的完整,并且工藝流程圖應(yīng)當是整個節(jié)能降耗技術(shù)的體現(xiàn),不能單獨體現(xiàn)某一部分,工藝流程圖是工藝設(shè)計的整體圖紙,是設(shè)計的基本資料,對施工有著指導作用,在實際生產(chǎn)中也能實時的督促工作人員要嚴格按照流程進行,所以說,設(shè)計流程圖比較重要,必須要完整,并且還需要根據(jù)實際情況及變化的因素進行相應(yīng)的調(diào)整和完善。除此之外,企業(yè)在進行ISO管理的工程中,也需要進行節(jié)能降耗技術(shù)的管理。我國化工企業(yè)是利用國際質(zhì)量體系(ISO)進行管理的,企業(yè)需要根據(jù)ISO標準對企業(yè)進行嚴格的管理,保證企業(yè)生產(chǎn)過程的順利進行。隨著企業(yè)的發(fā)展,企業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求,這就需要企業(yè)在管理過程中進行管理的不斷改進和深入,從而保證節(jié)能降耗的目標達到。
3.6、使用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝
新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的使用對降低能源損耗,節(jié)約能源使用具有顯著效。(1)新設(shè)備:目前主要的新型化工設(shè)備主要有低能耗電動機、低能耗加熱爐、高效制冷器、高效分餾塔、高效換熱器等,在具體的應(yīng)用當中需根據(jù)化學反應(yīng)的特點來進行選取,同時盡可能的選取一些低能耗,反應(yīng)速度快,操作簡單的化工設(shè)備。(2)新技術(shù):在技術(shù)節(jié)能上,需通過嚴謹?shù)挠嬎惴治?,以及試驗驗證,在取得一定的成效后再加以應(yīng)用,從而確保節(jié)能效果得以發(fā)揮。(3)新工藝:在工藝上,加大對新工藝的研究,比如化學反應(yīng)通過控制反應(yīng)條件可以由多步反應(yīng)改為一步反應(yīng),對于雜質(zhì)去除可以由多梯度去除,通過選用合適的工藝改為一步去除,以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的降耗節(jié)能目的。此外,企業(yè)還可以建立一些獎勵機制,對于使用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝對節(jié)約能源使用及提高化學生產(chǎn)產(chǎn)率做出貢獻者給以一定的獎勵,以提高化工企業(yè)職工對于節(jié)能降耗技術(shù)的重視程度以及對于節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的積極性。
結(jié)束語
總之,在環(huán)境污染與能源短缺問題日益嚴重的今天,化學生產(chǎn)對于節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的,而要想達到良好的節(jié)能降耗效果,則需要在化工工藝中對自動化控制、高活性催化劑、阻垢劑等多種技術(shù)進行靈活運用。
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