化工生產中真空工藝優(yōu)化與節(jié)能初探

王智穎(新疆化工設計研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830006)

0 引言

化工生產裝置中，真空工藝的應用十分廣泛。在化工生產的過濾、干燥、氣力輸送、脫水等化工環(huán)節(jié)都能見到真空工藝。真空工藝具有減壓操作進行分離的優(yōu)勢，減壓操作具有很多優(yōu)點，能夠在熱敏性較高的物系中進行分離，同時，減壓操作能夠有效降低能源的消耗量，從而提高化工產品的質量與產量，減壓操作作為真空工藝的最大優(yōu)勢體現(xiàn)在真空設備的正確選擇以及真空工藝的合理選擇。

1 概述

化工生產中，對干燥、精餾這些生產環(huán)節(jié)要求十分嚴格，一般要求達到減壓操作的1.23*10-1-5.12*102Pa的絕壓真空狀態(tài)，國內大多數(shù)化工企業(yè)使用的是四級到六級蒸汽噴射泵，用以真空工藝，多級蒸汽噴射泵內部結構為一、二級電路進行串聯(lián)，然后進入二級混合泠凝器裝置中，最后完成噴射、持續(xù)混合冷凝。同理，化工生產中蒸發(fā)這一生產環(huán)節(jié)也應達到指定要求，要求真空減壓操作達到5.12*103-1.23*104Pa的絕壓真空狀態(tài)，國內大多數(shù)采用水噴射真空泵或者水環(huán)式真空泵，個別采用一至三級蒸汽噴射泵的真空工藝。

2 化工生產中真空工藝優(yōu)化與節(jié)能舉例分析

化工生產中的干燥、精餾等化工生產環(huán)節(jié)，就真空減壓操作中使用多級蒸汽噴射泵以及蒸發(fā)生產環(huán)節(jié)時，減壓操作經常使用水噴射真空泵出現(xiàn)工作效率低下、消耗量大的問題，研究者需對真空工藝進行優(yōu)化，以便達到節(jié)能減耗的目的。

例如，某一工廠聚酯切片真空工藝的改造和排污二次凈化以及蒸發(fā)真空工藝改造為例的真空工藝優(yōu)化和節(jié)能分析。

2.1 聚酯切片的原真空工藝

這一真空工藝含有3套四級蒸汽噴射泵，正常生產時，其中兩臺投入生產、一臺備用，達到裝置的絕壓真空極限，使聚酯切片含水量降到最低，單套噴射真空泵在蒸汽環(huán)節(jié)的耗能高，達到75m3/h。傳統(tǒng)的真空工藝存在以下不足：第一，達到真空極限狀態(tài)時耗時較長；第二，蒸汽耗能較大；第三，直接混合冷凝對水資源污染較大，增加了有毒物質，加大循環(huán)用水工作造的工作難度。

2.2 改造后的真空工藝及優(yōu)勢分析

這一真空工藝是基于原有的真空工藝上進行了改造與優(yōu)化，采用一臺真空泵代替三級、四級蒸汽噴射泵，一、二級蒸汽噴射泵借助薄管式水冷器達到間接冷卻的效果，在選擇真空設備時，可以選擇水環(huán)式真空泵或者水噴射真空泵，因為蒸汽噴射泵和水噴射真空泵與機械裝置實現(xiàn)串聯(lián)是一項已經成熟的真空工藝技術，但蒸汽噴射真空泵與水真空噴射泵的串聯(lián)技術尚不成熟，真空度達不到化工生產時的生產要求并且工作效率地，在國內甚少使用，原四級蒸汽噴射泵啟動時，四級真空泵可以達到生產要求時的真空度，之后啟動三級蒸汽噴射泵進行配合工作，原有的真空工藝進行改造后，不僅保持了較高的真空度，提高蒸汽噴射泵的抽氣能力。并且改造后的真空工藝效率設備是原有真空工藝的1.5倍以上，因此，優(yōu)化真空工藝更適應化工生產要求，真空工藝在進行改造優(yōu)化后的優(yōu)勢顯而易見，其節(jié)能減耗的效果日益顯著，從而促進真空工藝事業(yè)的發(fā)展。

3 化工生產中真空工藝優(yōu)化趨勢

真空工藝運用于化工生產環(huán)節(jié)中的每一處，只要達到化工生產中生產要求就能夠滿足生產所需的真空度，由于其真空過程不受重視，現(xiàn)階段，我國噴射式真空泵又難以達到工作效率高、節(jié)能減耗的目標，因此，只有選擇裝置較高的真空設備才能有效實現(xiàn)節(jié)能減耗，采用機械泵和優(yōu)化后的真空工藝來彌補，這是現(xiàn)代化化工生產的優(yōu)化趨勢，在生產過程中，對抽干空氣進行真空環(huán)節(jié)時，抽氣設備需達到1.33*10-1-5.23*102Pa的絕壓真空要求，這一要求可以借助一、二級蒸汽噴射泵內部薄管換熱器進行冷卻實現(xiàn)串聯(lián)活塞式真空泵的真空工藝。在中國，化工生產中采用三級蒸汽噴射泵時真空工藝可達到0.1-1Pa的絕壓真空要求，因此，生產規(guī)模下較小的裝置下課直接選用旋片式真空泵；若需要更高的真空度時，可以使用有一定余壓或重新增加作為噴射真空泵完成真空工藝，能夠有效降低排污量，使真空工藝優(yōu)勢發(fā)揮到最大，達到真空極限耗時較短，從而提高化工生產的質量與產量。選擇真空工藝設備時應結合實際生產需求來考慮，對實際情況進行具體分析，合理選擇真空工藝設備，科學搭配真空工藝，實現(xiàn)真空工藝的最優(yōu)化。

4 結語

綜上所述，化工生產中的真空工藝貫穿于整個化工身產環(huán)節(jié)，由于其生產過程中不受重視，導致能源消耗大，環(huán)境污染嚴重。因此，進行真空工藝改造和優(yōu)化節(jié)能十分重要，不僅使人們生活以及健康不受污染環(huán)境的威脅，也間接促使了化工企業(yè)經濟效益得到提高，從而促使化工其能夠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的綠色經營模式，直觀反映了社會文明的進步。

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