化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)

郭建強(qiáng)

（山西省化工設(shè)計(jì)院，山西 太原 030024）

引 言

化工工藝是指原料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過程，該工藝涉及到能量的利用和物質(zhì)的轉(zhuǎn)換?；瘜W(xué)工業(yè)是推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)之一，隨著化工工藝自動(dòng)化水平的提高，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到了大幅度提高。但是，化工生產(chǎn)過程中不僅存在著嚴(yán)重的能量浪費(fèi)，而且會(huì)造成一系列污染，對(duì)環(huán)境造成不可估計(jì)的危害。

化工企業(yè)要想可持續(xù)發(fā)展，就必須節(jié)能降耗，減少能源的消耗。使用節(jié)能降耗技術(shù)，避免了原料的浪費(fèi)，有利于化學(xué)工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)也滿足我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略要求［1－2］。化工產(chǎn)品的成本大都是在能源損耗方面，降低能源的損耗率就減少了化工產(chǎn)品的成本，從而創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 常見節(jié)能降耗技術(shù)措施及方法

1.1 改善化工工藝條件

在化工生產(chǎn)過程中，可以改善化工工藝反應(yīng)的條件，如反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

1）降低化工生產(chǎn)反應(yīng)外部所需的壓力。分析某一化工生產(chǎn)過程的影響因素后，若其中某一影響因素的實(shí)現(xiàn)比增大壓力的代價(jià)小，那么可以增強(qiáng)該影響因素而降低反應(yīng)壓力，在滿足化工過程實(shí)現(xiàn)的同時(shí)而降低了反應(yīng)壓力，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，最終達(dá)到節(jié)能的目的。

2）分析化工過程是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。若是放熱反應(yīng)，則可以將該過程放出的熱進(jìn)行回收用于下次的吸熱反應(yīng)過程，使熱量得到充分運(yùn)用，從而降低化工工藝的整體供熱量，提高熱能利用率。

3）改變反應(yīng)濃度、反應(yīng)壓力等影響化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的因素，有效抑制副反應(yīng)的進(jìn)行，從而減少副產(chǎn)物的生成，不僅使原料得到充分應(yīng)用，而且將反應(yīng)過程的能耗及產(chǎn)品分離能耗降到最低，重要的是可以減少對(duì)環(huán)境的污染。

1.2 加強(qiáng)新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的使用

隨著社會(huì)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，新設(shè)備的使用可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。先進(jìn)的化工新工藝不僅可以使原料得到充分反應(yīng)，而且能降低成本，給化工企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)收益。新工藝的出現(xiàn)還可以減少化工過程的危險(xiǎn)性，保護(hù)作業(yè)人員的人身安全。近年來采用的結(jié)晶分離新技術(shù)、短程蒸餾新技術(shù)等可以使化工工藝的總用能得到有效的控制。此外，可以使用節(jié)能型電氣設(shè)備，如高效率的精餾塔、加熱器、冷凝器和吸收塔等，把設(shè)備總能耗降到可能達(dá)到的最低限度［3］。

1.3 制定嚴(yán)格的管理制度，提高化工工藝整體水平

化工企業(yè)的能源損耗是由諸多因素共同決定的。其中，最重要的是在工藝生產(chǎn)過程中工作人員的管理水平。工作人員管理水平的高低對(duì)能源的利用率有非常大的影響。企業(yè)管理者必須聘用專業(yè)的管理人員對(duì)化工工藝過程進(jìn)行管理和操作。同時(shí)，還要定期對(duì)化工管理人員進(jìn)行嚴(yán)格的節(jié)能思想教育與培訓(xùn)。化工企業(yè)還可以將常見的節(jié)能降耗措施制作成廣告牌張貼到工廠各個(gè)角落，經(jīng)常對(duì)化工管理人員進(jìn)行節(jié)能思想教育。完善生產(chǎn)管理制度和崗位責(zé)任制，努力提高員工的生產(chǎn)積極性。對(duì)隨意浪費(fèi)能源和資源的員工給予相應(yīng)的懲罰，而對(duì)節(jié)能創(chuàng)新的勤勞員工要給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。使化工企業(yè)的生產(chǎn)管理規(guī)范化、制度化、人性化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

1.4 采用阻垢劑實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

化工企業(yè)所用到的反應(yīng)設(shè)備，如加熱鍋爐等機(jī)電設(shè)備，使用一段時(shí)間后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度的結(jié)垢或銹蝕，導(dǎo)致這些設(shè)備的傳熱系數(shù)降低，使熱能消耗增加。所以，需要使用阻垢劑對(duì)反應(yīng)設(shè)備做定期清理與護(hù)理，保障生產(chǎn)有序進(jìn)行，降低能耗。

1.5 使用高活性的催化劑

催化劑可以增加化學(xué)反應(yīng)速率，減少反應(yīng)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)能量的合理利用。同時(shí)，使用催化劑還可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，減少副反應(yīng)的發(fā)生，使反應(yīng)體系的副產(chǎn)品數(shù)量降低，不僅可以減少原材料的用量，而且能提高原材料的轉(zhuǎn)化率，使化工分離的負(fù)荷及能耗降低［4－5］。

1.6 對(duì)余熱進(jìn)行回收利用

余熱實(shí)際上是一種潛在可利用的二次能源。若將余熱進(jìn)行收集利用，可以減少熱能的消耗，節(jié)約能源購買的成本。將某一化工過程放出的大量熱加以收集利用，在降低能量消耗的同時(shí)可節(jié)約成本。目前，常用的余熱回收利用技術(shù)是熱泵管技術(shù)，該技術(shù)可以有效地提高余熱的回收利用率。余熱的回收利用也是節(jié)能降耗的有效措施之一。

2 結(jié)語

實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的穩(wěn)定發(fā)展是保護(hù)環(huán)境最有效的方法措施。環(huán)境的保護(hù)、能源的有效利用都與化工工業(yè)活動(dòng)密切相關(guān)。而化工工業(yè)要實(shí)現(xiàn)能源的有效利用就必須使用節(jié)能降耗技術(shù)，使化工生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)能耗小、污染小，保障國(guó)家能源的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造更美好的生活環(huán)境。

［1］ 李志.化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)措施［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（9）：51.

［2］ 劉凱.化工工藝中的節(jié)能措施研究［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014（8）：107.

［3］ 陳獻(xiàn)忠，雷培德.化工節(jié)能及發(fā)展趨勢(shì)［J］.湖北化工，2003（4）：41－42.

［4］ 王峰.試論化工自動(dòng)化控制的發(fā)展趨勢(shì)［J］.化學(xué)工程與裝備，2011（8）：138－139.

［5］ 劉春梅.化工工藝中常見的節(jié)能降耗技術(shù)措施探討［J］.企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2013（2）：298.