探討節(jié)能減排技術(shù)在合成氨生產(chǎn)中的應(yīng)用

楊興武

摘 要：眾所周知，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)一直是我國重點(diǎn)發(fā)展事業(yè)，而合成氨作為工業(yè)生產(chǎn)污染物排放最大，不可再生能源的消耗最大被列為重點(diǎn)整治的重點(diǎn)對象。伴隨著相關(guān)科技的快速發(fā)展，我國合成氨工業(yè)領(lǐng)域也有所創(chuàng)新，即在合成氨工業(yè)技術(shù)中適當(dāng)融入節(jié)能減排技術(shù)。相對來講，我國雖是個資源大國，但部分資源還相對欠缺，除此之外，在追求全面小康脫貧致富的道路上避免不了對環(huán)境有所破壞，對此，在發(fā)展合成氨工業(yè)中融入節(jié)能減排技術(shù)一方面降低對環(huán)境的損害另一方面增大了收益，真正實(shí)現(xiàn)有限資源效益最大化，為我國合成氨技術(shù)在國際市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。凡事有利必有弊，融入節(jié)能減排技術(shù)的合成氨工藝在能耗以及其他方面產(chǎn)生了相關(guān)問題，因此本文就這些問題為具體切入點(diǎn)，剖析節(jié)能減排技術(shù)在合成氨工藝中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排技術(shù);合成氨工業(yè);生產(chǎn)過程;節(jié)能措施

1 我國合成氨工業(yè)的發(fā)展背景

近年來我國工業(yè)發(fā)展勢不可擋，尤其合成氨工業(yè)，原因之一它對于發(fā)展農(nóng)業(yè)、工業(yè)等行業(yè)都是必不可少的，既增大了資源利用率又?jǐn)U大了合成氨技術(shù)的收益，在一定程度上超越其他國家。我國總的來說屬于化肥用量和生產(chǎn)最大的國家，所用的原材料大體都是不可再生能源，這必然使得生產(chǎn)成本以及相關(guān)能源的提高，雖增大了相關(guān)工業(yè)收益但同時也隱藏著一定的弊端，最為顯著的就是環(huán)境污染，因?yàn)樵趯?shí)行工藝生產(chǎn)中由于高溫和高耗能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了對環(huán)境污染較嚴(yán)重的物質(zhì)，如二氧化硫、氮氧化物以及一氧化碳等?；诖?，我國有的放矢針對合成氨工藝過程中的環(huán)境污染問題從節(jié)能減排技術(shù)的角度出發(fā)提出相關(guān)對策，期望在不影響合成氨工業(yè)的正常發(fā)展情況下最大程度的降低對環(huán)境的污染。

2 合成氨工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)工作原理

在合成化肥的過程中合成氨的生產(chǎn)過程可以說是耗能最大、生產(chǎn)工藝最復(fù)雜且能耗問題產(chǎn)生最多的階段，在進(jìn)行原料轉(zhuǎn)化時會進(jìn)一步加大對能源的消耗。綜上所述，工業(yè)生產(chǎn)人員往往把合成氨過程中的節(jié)能減排工序作為降低能耗流程的重中之重。一般的降低熱能損耗的過程主要有以下幾點(diǎn)，即：冷卻過程、熱能轉(zhuǎn)換過程以及熱能消耗和利用過程。為了使節(jié)能減排技術(shù)發(fā)揮效果最大化，工業(yè)人員還會將動力消耗問題列為重點(diǎn)，因?yàn)樵谏a(chǎn)合成氨過程中機(jī)械阻力以及工藝施行時易產(chǎn)生壓力過高或壓力不足等極端情況。

3 節(jié)能減排技術(shù)在合成氨產(chǎn)業(yè)中的價值分析

工業(yè)氨在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時會釋放大量的能量，自然在合成氨工業(yè)中會耗費(fèi)很多能量，目前國際上一般的企業(yè)都是采用燃燒煤炭供能，雖解決了持續(xù)提供動力的難題，但也存在著弊端，會產(chǎn)生大量有害物質(zhì)污染環(huán)境，不僅如此，煤炭供能成本也相對較高。但是有些國家通過采取一定措施可以大幅度降低工業(yè)生產(chǎn)成本，盡管會產(chǎn)生自然污染物但也是微乎其微的，經(jīng)過長時間鉆研以及多次實(shí)踐，最終證明在合成氨的中間關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)施節(jié)能減排技術(shù)就可以達(dá)到以上要求，降低工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)不可再生能源的消耗問題。

4 節(jié)能減排技術(shù)在合成氨工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段不得不承認(rèn)煤氣化技術(shù)是目前應(yīng)用最多的合成氨能量供應(yīng)來源，且原材料的煤氣化是合成氨生產(chǎn)過程中的重要步驟，但是如果該環(huán)節(jié)處理不當(dāng)將會造成嚴(yán)重的不可再生的能源消耗，目前市面上的合成氨生產(chǎn)加工主要是以燃燒煤氣為主要動力來源，且占據(jù)主要加工份額，大約為70%-75%左右。為降低能量消耗，提高資源利用率，我國經(jīng)過多次實(shí)踐總結(jié)出如下幾點(diǎn)：

4.1 容器內(nèi)壁采用三氧化二鋁材料

工業(yè)上的三氧化二鋁，俗稱陶瓷纖維，它具有較高的耐熱性能以及放熱性。用陶瓷纖維這種材料做合成氨工藝的熔爐內(nèi)壁，可以在一定時間內(nèi)積累熱量并保存，當(dāng)達(dá)到該材料的熱值時立即放熱，吸熱快放熱也快，在極大程度上提高了能源的利用率，相對于煤氣化技術(shù)具有較廣闊的發(fā)展市場，近年來令越來越多的企業(yè)趨之若鶩。

4.2 利用儲熱器節(jié)能

儲熱器節(jié)能系統(tǒng)就是一種普通的，一般企業(yè)常用的儲能設(shè)備，它的工作原理顧名思義就是在其工作前在容器內(nèi)裝滿飽和的水，他最大可以承受二十五斤左右的飽和水壓力，當(dāng)合成氨工藝過程需要能量時，該儲熱設(shè)備經(jīng)過高溫加熱產(chǎn)生大量蒸汽，經(jīng)過一段時間蒸汽累積到一定程度就可以作為合成氨的動力來源，這種加工合成氨的方法優(yōu)勢在于既環(huán)保又節(jié)能，最主要的是成本較低。

4.3 采用沸騰鍋爐

采用沸騰鍋爐可以將日?？扇紵墓I(yè)廢渣、廢舊物品、煤灰渣以及其他有燃點(diǎn)的物質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一燃燒利用，燃燒產(chǎn)生的熱量可以為合成氨工藝生產(chǎn)供能，這種方法的優(yōu)勢在于提高廢物的利用價值，降低能源消耗。雖會產(chǎn)生少量二氧化碳或二氧化硫等有害物質(zhì)但與燃燒煤炭相比幾乎可以忽略不計。

5 合成氨工藝實(shí)現(xiàn)流體輸送設(shè)備的節(jié)能減排效果

目前市面上可以實(shí)現(xiàn)合成氨技術(shù)節(jié)能能減排的手段數(shù)不勝數(shù)，但可以降低生產(chǎn)能耗以及能源而且可以使得節(jié)能減排技術(shù)效果最大化的就要屬流體輸送技術(shù)了。其主要將流體輸送設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，使合成氨的工藝動力源、內(nèi)反饋占波調(diào)速以及設(shè)備的變頻器的參數(shù)等符合節(jié)能減排的具體要求。具體來講，對于合成氨的動力工藝來源通常由汽輪機(jī)驅(qū)動的形式來提供，它的優(yōu)勢在于操作簡單、便捷易于工業(yè)人員上手，能源利用率高且消耗率小，市面上存在一些相關(guān)企業(yè)采用燃燒煤炭產(chǎn)生熱能進(jìn)而推動蒸汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動能，但眾所周知，煤炭燃燒的過程會產(chǎn)生大量的有毒有害污染物（二氧化碳和一氧化碳等），嚴(yán)重污染環(huán)境，實(shí)不可取;對于內(nèi)反饋占波主要是起到了為交流電機(jī)源源不斷的供應(yīng)動力的作用;最重要的就要數(shù)變頻節(jié)能工藝了，他可以大幅度提高平滑輪的運(yùn)動速度，進(jìn)而使電機(jī)的節(jié)能減排技術(shù)效率最大。

6 合成氨工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的相關(guān)建議

①合成氨技術(shù)涉及多方面的工藝生產(chǎn)過程，各個生產(chǎn)工藝過程環(huán)環(huán)相扣，過程復(fù)雜且多變。因此將節(jié)能減排技術(shù)融入該生產(chǎn)工藝過程就要以原材料的選取、基礎(chǔ)設(shè)備的調(diào)試、相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的的分析以及現(xiàn)場施工環(huán)境的影響等多方面為切入點(diǎn)，優(yōu)化各個生產(chǎn)加工過程在降低不可再生能源的利用量的前提下最大化資源利用率;

②節(jié)能減排響應(yīng)國家政府號召每一個企業(yè)都義不容辭，若想在不降低工業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下響應(yīng)國家號召并非易事，本文主要給出了幾種節(jié)能減排的措施，但若都不適用可以采用高效催化劑，這種方法簡單高效，唯一不足之處就是成本會很高，一般不采用;

③除此之外，合成氨的生產(chǎn)加工人員也要加強(qiáng)自身的節(jié)能環(huán)保意識，將自己真正的作為大自然的一份子，擔(dān)起環(huán)境保護(hù)的主體責(zé)任，在生產(chǎn)加工過程中的能耗問題能夠靈活應(yīng)對，采取有效措施。當(dāng)?shù)氐男姓块T更要積極響應(yīng)國家號召，將節(jié)能減排政策貫穿到實(shí)踐中，包括合成氨的工藝生產(chǎn)中，但是相關(guān)的生產(chǎn)加工人員也必須要明確設(shè)備以及工藝自身的不足，在生產(chǎn)中面對不同的問題能夠靈活采取有效措施來應(yīng)對，確保節(jié)能減排技術(shù)切實(shí)可行。

7 結(jié)語

我國是農(nóng)業(yè)大國，對化肥的用量也是相當(dāng)大的，合成氨技術(shù)在我國化工業(yè)的生產(chǎn)過程中是必不可少的，這個過程產(chǎn)生的污染物（一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等）勢必對環(huán)境產(chǎn)生不可逆的損害，但凡事有利必有弊，發(fā)展化工業(yè)必然要對環(huán)境造成不同程度的損害，為使這種損害程度降到最低，最有效的方法是結(jié)合節(jié)能減排技術(shù)。合成氨工業(yè)對于我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展特別重要，它關(guān)系到民生等問題，近年來針對各種環(huán)境污染問題政府部門更是相繼出臺了一系列舉措，由此可見，節(jié)能減排技術(shù)對于合成氨工業(yè)的重要性。

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