基于金屬材料理化特性化工設(shè)備節(jié)能工藝的研究

劉曙光

摘? 要：化工行業(yè)與其他行業(yè)存在著很大的異同，要想達到節(jié)能目的，必須根據(jù)該行業(yè)的特殊性制定出合理的方案，節(jié)能并非是吝嗇于資源的使用，而是在使用的過程中減少浪費，提高資源使用率，化工設(shè)備的健全與完善是節(jié)能措施中最重要的一個步驟。對此，文章重點基于金屬材料理化特性化工設(shè)備節(jié)能工藝進行研究分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：金屬材料;理化特性;化工設(shè)備;節(jié)能工藝

引言

能源是世界經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，我國能源雖然豐富，但人均占有量很低。目前我國能源面臨嚴峻的形勢和挑戰(zhàn)，能源利用效率遠低于發(fā)達國家，以大量消耗資源為代價換取經(jīng)濟的高速增長;節(jié)約能源、合理用能是全球性的發(fā)展戰(zhàn)略，作為用能大戶的化工生產(chǎn)行業(yè)，對這個問題應更加重視。節(jié)能降耗就是采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、環(huán)境和社會可接受的一切措施，來提高能源的利用效率，最大限度地減少消耗。

1當前國內(nèi)外化工節(jié)能措施

1.1加強能源管理

目前日本在能源管理方面處于領(lǐng)先地位，工業(yè)發(fā)達國家在化工生產(chǎn)領(lǐng)域通過加強能源管理，可使生產(chǎn)能耗降低7%-20%。加強能源管理的基礎(chǔ)工作具體表現(xiàn)在建立能耗計量、測定熱平衡、嚴格崗位責任制、建全操作管理和設(shè)備管理制度，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，提高保溫效果，改善設(shè)備狀況，在安全穩(wěn)定生產(chǎn)基礎(chǔ)上長周期運轉(zhuǎn)。

1.2采用新的節(jié)能工藝和設(shè)備

改進工藝過程是化工企業(yè)節(jié)能降耗的重要手段，通過改進工藝，降低工藝總用能和過程火用損耗，從源頭實現(xiàn)節(jié)能降耗。工藝改進主要包括采用新的催化劑和助劑等提高目的產(chǎn)品收率;開發(fā)新工藝，提高裝置操作彈性，從而降低能耗。

2金屬材料理化特性對化工設(shè)備節(jié)能工藝的影響

2.1金屬熱處理對化工設(shè)備節(jié)能的影響

金屬材料的熱處理是指將金屬材質(zhì)的工件放在一定的介質(zhì)中，對其進行加熱、保溫和冷卻等處理，通過這些方式改變金屬材料表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)來控制金屬性能的工藝方法，將被處理過的已改變性質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬材料用在化工設(shè)備上，達到節(jié)約能源的作用，如將經(jīng)過外加電源保護法的金屬放在化工設(shè)備內(nèi)，減少設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕面，降低對化工設(shè)備處理的費用，延長化工設(shè)備的使用壽命。

2.2化工設(shè)備常用金屬材料加工工藝

化工設(shè)備常用的金屬材料的加工分為冷加工和熱加工，冷加工主要包括鉗、刨和磨等，化工設(shè)備的熱加工主要為鑄造和鍛壓，鍛壓分為鍛造和沖壓，鍛造和沖壓都屬于變形加工，鍛造加工的歷史比較長，鍛造是用捶打和擠壓的方式把金屬鍛造成型，沖壓即沖擊和擠壓，沖壓的加工方式主要應用于加工無煙囪錐度要求獲得一定規(guī)格的零件，這種方式生產(chǎn)成本低，且非常高效。

2.3化工工藝可能用到的金屬處理方法

第一，金屬鑄造工藝。金屬鑄造是指將熔融到一定程度的金屬熔液倒入鑄型中，經(jīng)過冷卻和凝結(jié)后得到預定形狀鑄件的工藝。金屬鑄造工藝可以避免使用機械化加工而產(chǎn)生的能量損耗，金屬鑄件的穩(wěn)定性高，表面粗糙度低，易于人工掌握;第二，金屬材料切割。金屬材料切割是指用機床等對坯料或工件進行切割，讓工件成為所需要的尺寸。金屬材料的切削加工是機械制造工藝中的重要加工方法，可以達到工件所需的精度和表面粗糙度，在機械制造工藝中一直占有重要的作用;第三，粉末冶金。粉末冶金是用金屬或非金屬為原材料經(jīng)過一系列復雜的化工工藝形成金屬材料、復合材料等，粉末冶金可以減少金屬成分偏聚、不均勻等締結(jié)問題，粉末冶金技術(shù)在化工工業(yè)、材料制備、納米科技、新材料等領(lǐng)域都具有舉足輕重的作用;第四，金屬焊接。金屬的焊接是指在高溫、高壓或加熱的方式下對金屬或其他熱塑性材料進行接合的制造工藝，好的焊接技術(shù)是機械制造的根本，如果焊接不恰當會直接影響產(chǎn)品的性能，好的金屬焊接也可以提升化工設(shè)備的質(zhì)量，增加化工設(shè)備的使用時間。

3基于金屬材料理化特性化工設(shè)備節(jié)能工藝研究

3.1化工設(shè)備節(jié)能減耗的方法

第一，化工設(shè)備減耗方法?；ぴO(shè)備的主體材料對酸堿性的要求都很高，適合用于化工設(shè)備主體材料的金屬有很多，但是那些金屬的造價高，用于化工設(shè)備的制造并不符合化工工藝發(fā)展的合理性。為了找到適合代替昂貴金屬的化工設(shè)備的金屬材料，可以對一些金屬材料進行處理。例如，利用化學腐蝕的原理對化工主體設(shè)備進行鈍化或者電鍍處理，阻止反應物對化工設(shè)備的腐蝕，降低化工設(shè)備的損耗;第二，化工設(shè)備節(jié)能方法。利用金屬具有導熱性的理化特性，對化工設(shè)備工作過程中產(chǎn)生的熱量進行收集和貯存。導熱性好的金屬散熱性也好，導熱性最好的金屬是銀，銅和鋅次之，可以用來收集化學反應過程中產(chǎn)生的熱量，如用導熱性好的金屬制作散熱器、熱交換器等化工設(shè)備的零件，提高能量的利用率，增加化工設(shè)備節(jié)能的效果。

3.2化工工藝節(jié)能減耗的方法

第一，加快化工工藝反應的時間。熱管換熱器可以加快化工工藝反應的時間，減少化工設(shè)備中反應進行的時間和熱量的損耗，減少化工工藝冷熱水交換時物質(zhì)分離所造成的能量損耗。熱交換管可以提高整個化工設(shè)備的能量運用率，熱交換管在化工反應中靈活性很大，熱交換管可以用作分離提純。在化工工藝的熱分餾中，采用熱蒸餾的方法，可以解決堵灰和能量流失等問題;第二，減少化工工藝過程中的能量損耗，使用化工設(shè)備減少化工工藝反應過程中的能量損耗，利用金屬的性質(zhì)加強熱泵的熱收集能力，使化工設(shè)備工藝更加節(jié)能，例如熱泵可以利用自身的能量，凝聚介質(zhì)中的熱量，可以降低化工產(chǎn)品分離過程中的能量損耗，避免化工工藝發(fā)生過程中熱循環(huán)系統(tǒng)逐漸升溫而造成的體系不穩(wěn)定問題，減少能量的流失。

結(jié)束語

綜上所述，產(chǎn)和動力耗能是浪費能源最主要的地方，從這兩方面著手，能夠節(jié)省很多不必要浪費的資源。除了節(jié)能之外，還提出了減排的發(fā)展理念，化工行業(yè)在節(jié)能的同時還要注重對排放物的處理，廢氣污水需要經(jīng)過專業(yè)的處理再排放入自然中。我國倡導可持續(xù)發(fā)展，這種理念并不僅僅只應用在經(jīng)濟上，資源和生態(tài)環(huán)境同樣適用，我國工業(yè)在實行資源可持續(xù)發(fā)展的同時，還應該建立一個可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻

[1]? 尚文庭.化工設(shè)備節(jié)能技術(shù)應用與發(fā)展趨勢[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（01）：104.

[2]? 范喜頻，解利芹.化工設(shè)備節(jié)能技術(shù)應用與發(fā)展趨勢[J].化工管理，2017（25）：127.