化工生產(chǎn)中降低精餾技術(shù)能耗的策略

施飛

摘 要：精餾技術(shù)應(yīng)用于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)中，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，然而生產(chǎn)過程中需要的能源量較大，不利于化工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。所以，在化工產(chǎn)品中應(yīng)用精餾技術(shù)時，需要對精餾技術(shù)的原理與影響因素做詳細(xì)分析，進(jìn)而通過先進(jìn)的技術(shù)策略來降低精餾技術(shù)的能耗，增加化工產(chǎn)品的利潤，加速化工企業(yè)的技術(shù)變革。

關(guān)鍵詞：精餾技術(shù);化工產(chǎn)品;化工企業(yè);能耗

化工企業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，采用精餾技術(shù)生產(chǎn)化工產(chǎn)品時，消耗的能源量巨大，這對我國的能源利用影響很大。因此，化工企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需要以降低能耗為目標(biāo)，優(yōu)化與精進(jìn)精餾技術(shù)的主要內(nèi)容，保證生產(chǎn)質(zhì)量與數(shù)量的同時，努力做到節(jié)能與環(huán)保，促進(jìn)化工行業(yè)的節(jié)能發(fā)展。

1.化工生產(chǎn)中精餾技術(shù)的原理

化工生產(chǎn)中，精餾技術(shù)是指對化工產(chǎn)品含有的物質(zhì)做科學(xué)分離，進(jìn)而為以后的工業(yè)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)?；瘜W(xué)精餾一般對物理性質(zhì)各異的物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的精餾操作，基于不同的物理與化學(xué)方法來分離各物質(zhì)成分?；瘜W(xué)精餾環(huán)節(jié)中，當(dāng)工作人員對精餾塔底部的結(jié)構(gòu)加熱時，大量的蒸汽與熱量一起儲存在精餾塔當(dāng)中。在不斷加熱下，精餾塔的溫度持續(xù)變化?；瘜W(xué)噴霧基于物質(zhì)在各溫度下的物理性質(zhì)有規(guī)律地進(jìn)行精餾，在這一過程中分離化學(xué)物質(zhì)。

2.化工生產(chǎn)中影響精餾技術(shù)能耗的因素

2.1溫度變化

溫度變化會對精餾技術(shù)造成很大影響。所以，必須控制溫度，以防溫度變化降低精餾效果。如果在精餾工藝運(yùn)行過程中塔內(nèi)溫度產(chǎn)生很大變化，精餾塔的負(fù)荷將顯著增加，塔中進(jìn)料成分隨之產(chǎn)生變化，對精餾作業(yè)產(chǎn)生很大的影響。如果降低塔內(nèi)溫度，精餾塔底部的熱負(fù)荷增加，塔中冷熱空氣呈現(xiàn)不均勻分布。進(jìn)料溫度對塔內(nèi)的溫度起到?jīng)Q定性作用，所以在精餾環(huán)節(jié)中，應(yīng)調(diào)整進(jìn)料溫度正常，以防溫度過高或者過低，影響到精餾工作，進(jìn)而浪費(fèi)能源。

2.2壓力的影響

將精餾技術(shù)應(yīng)用于化工產(chǎn)品時，考慮到需要利用精餾塔來分離混合物，該技術(shù)對精餾塔內(nèi)的壓力有很高的要求。如果壓力達(dá)不到要求，就會造成物料分離失敗。只有在規(guī)范的壓力條件下，才能良好地進(jìn)行精餾工作，以確保物料分離在盡可能好的條件下完成。精餾期間壓力波動性大，會改變精餾塔中的氣液組成。低濃度的氣體是可變的，難以分離物質(zhì)，導(dǎo)致精餾精度降低，降低物料分離的精度。總的來說，精餾塔壓力過低、過高，都會對精餾工藝的完成產(chǎn)生很大的影響，不利于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，給化工產(chǎn)品的生產(chǎn)帶來能耗過大的危害，圖1為精餾塔示意圖。

2.3進(jìn)料量

在化工產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)中，進(jìn)料對精餾技術(shù)有效性產(chǎn)生很大影響。向精餾塔進(jìn)料時，進(jìn)料量應(yīng)精準(zhǔn)控制，必須在規(guī)定范疇內(nèi)。按規(guī)定，進(jìn)料應(yīng)低于精餾塔加熱釜與冷凝器的最大允許值。否則，精餾技術(shù)將無法充分使用，材料難以分離。此外，要保證精餾塔進(jìn)料的組成精準(zhǔn)，不同原料的比例與用量始終不變。唯有如此，精餾塔才能有效地進(jìn)行精餾工作，以防塔上部分離的氣體達(dá)不到生產(chǎn)要求，對精餾效果產(chǎn)生影響。如果進(jìn)料構(gòu)成與進(jìn)料量不在規(guī)定范圍內(nèi)，精餾塔的運(yùn)行方式會發(fā)生一定的變化，精餾塔內(nèi)部失去平衡，精餾質(zhì)量變差。因此，在精餾工作中，進(jìn)料要嚴(yán)格基于生產(chǎn)要求，準(zhǔn)確把控進(jìn)料構(gòu)成與數(shù)量，確保精餾工作的效率與質(zhì)量。

3.降低化學(xué)精餾技術(shù)能耗的策略

3.1分級換熱節(jié)能技術(shù)

應(yīng)用分級換熱節(jié)能技術(shù)，通常需要在塔板中央設(shè)置換熱器，利用精餾塔的中心和下部位置，優(yōu)化其冷凝效果，從而防止塔頂產(chǎn)生明顯的溫差。有效控制溫差之后，可以利用低級冷凝進(jìn)行化學(xué)操作。在此過程中，如果精餾塔底部溫差較大，可將再沸器置于塔板中央，以實(shí)現(xiàn)熱轉(zhuǎn)化的效果。分級換熱節(jié)能技術(shù)避免發(fā)生蒸餾器中央溫度低、精煉時間長與精餾槽溫度失衡等問題，治理并預(yù)防不必要的熱損失，使熱利用率提高，提高精餾效率，達(dá)到節(jié)能降耗的企業(yè)目標(biāo)。

3.2塔式熱集成節(jié)能技術(shù)

在常規(guī)的化工精餾中，通常采用精餾塔進(jìn)行操作，此時消耗大量能源。應(yīng)用塔式熱集成節(jié)能技術(shù)，可以有效降低制造過程的能耗，并將物料均勻分布到精餾塔的各個部分。同時，以物料的不同揮發(fā)性為依據(jù)，對物料進(jìn)行更細(xì)致的分析，方便物料的集中回收。如果在精餾操作過程中，組分之間的沸點(diǎn)差異較大，則應(yīng)集中回收高揮發(fā)性物質(zhì)。由上可知，塔式熱集成節(jié)能技術(shù)在化工產(chǎn)品制造中的應(yīng)用，可以有效組合不同沸點(diǎn)，有利于不同性質(zhì)物料的回收。因此，這項(xiàng)技術(shù)可減少精餾塔內(nèi)形成大溫差，提高化學(xué)精餾過程的節(jié)能效應(yīng)。

3.3釜身集熱節(jié)能技術(shù)

對化工產(chǎn)品進(jìn)行精餾并不容易，因?yàn)榄h(huán)境溫度低，環(huán)境冷空氣吸收了精餾釜內(nèi)的溫度，導(dǎo)致持續(xù)的熱量消耗和能源的大量浪費(fèi)。應(yīng)用釜身集熱節(jié)能技術(shù)，可通過有效整合精餾釜，充分發(fā)揮精餾釜的效應(yīng)。這種效應(yīng)通常通過團(tuán)簇效應(yīng)的支持，減少操作中的熱量浪費(fèi)，有效收集熱量，提升工作效率，使實(shí)際操作更為高效化與精準(zhǔn)化。

3.4多效精餾節(jié)能技術(shù)

多效精餾節(jié)能技術(shù)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要是各種物料進(jìn)入精餾塔時，要充分利用精餾塔中現(xiàn)有的熱量，再用再沸器保證足夠的熱量。這種技術(shù)不僅對操作溫度有更高的標(biāo)準(zhǔn)，而且對操作壓力也有一定的要求。多效精餾節(jié)能技術(shù)可大大提高節(jié)能效果。在對高組分塔進(jìn)行冷凝時，也能節(jié)省不同運(yùn)行環(huán)節(jié)中的能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。當(dāng)前，很多化工企業(yè)都開始應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，節(jié)能效果也較好。但此項(xiàng)技術(shù)還有很大的提升空間，因此化工企業(yè)應(yīng)重視這項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用與開發(fā)，進(jìn)一步提高企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效益。

3.5使用新技術(shù)改進(jìn)填料塔

填料是填料塔主要的傳質(zhì)內(nèi)部部件，其性能受到氣液流體分布均勻性與填料表面潤濕程度的制約。為不斷創(chuàng)新填料塔，新型填料的結(jié)構(gòu)化填料需要與綜合傳質(zhì)研究的特點(diǎn)相結(jié)合。首先，新型填料需要對材料進(jìn)行分類，使金屬絲網(wǎng)與波紋。

4 結(jié)語

能源因?yàn)橛胁豢稍偕?，能源問題是當(dāng)前各國需要解決的共同問題，特別是在化工企業(yè)中需要格外注意。廣泛應(yīng)用精餾技術(shù)，可通過新技術(shù)與新設(shè)備實(shí)現(xiàn)能耗降低的效果，生產(chǎn)更多的化工產(chǎn)品。此外，要針對精餾技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及影響因素，實(shí)現(xiàn)技術(shù)內(nèi)容的創(chuàng)新與改進(jìn)，著力提高化學(xué)精餾技術(shù)的節(jié)能作用，實(shí)現(xiàn)降低能耗與環(huán)境保護(hù)的雙重效果。

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