化工工藝研發(fā)過程中節(jié)能措施的實(shí)施

肖國軍，逯晨旭，張海燕，童莉萍

（石河子市富源化工有限公司，新疆 石河子 832000）

化工企業(yè)在開展化工工藝研發(fā)工作的過程之中，往往會(huì)消耗大量的能源，產(chǎn)生大量的污染物，這就使得中國出現(xiàn)資源短缺及生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，不僅會(huì)嚴(yán)重危害到人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境，還會(huì)嚴(yán)重影響到社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展與國家經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。為有效改善這種不良的化工工藝研發(fā)問題，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)改變以往的化工工藝研發(fā)理念，將節(jié)能環(huán)保的理念融入到實(shí)際的化工工藝研發(fā)工作中，創(chuàng)新化工工藝研發(fā)的節(jié)能技術(shù)，有效降低化工工藝研發(fā)產(chǎn)生的能源消耗和對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染問題，促使化工企業(yè)效益與中國健康生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 化工工藝研發(fā)過程中的能耗現(xiàn)狀

中國在全面進(jìn)入信息化時(shí)代之后，各種信息技術(shù)層出不窮，這些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)促使中國現(xiàn)代化建設(shè)水平大幅度提升，而化學(xué)工藝領(lǐng)域在這種社會(huì)背景下也有了新的發(fā)展。工藝研發(fā)過程中開始使用科學(xué)技術(shù)，研發(fā)過程更加智能化，研發(fā)效率和研發(fā)質(zhì)量顯著提升。智能化研發(fā)過程中需要采用信息設(shè)備，這些設(shè)備的增加促使研發(fā)過程的能耗明顯增加，這與中國所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展理念并不相符，因此社會(huì)發(fā)展對(duì)化工工藝研發(fā)過程的能耗提出了更高的要求。耗能水平較高促使許多不可再生能源急劇減少，并且這些能源在挖掘和開采的過程中，生態(tài)環(huán)境也遭到極大破壞，這反而不利于國家的進(jìn)一步發(fā)展，中國在這種情況下提出了可持續(xù)發(fā)展理念，并且倡導(dǎo)各個(gè)領(lǐng)域要節(jié)能降耗，提高能源利用率，避免能源浪費(fèi)，降低能源消耗，為能源和生態(tài)環(huán)境提供更大的保護(hù)，所以現(xiàn)階段的化學(xué)工藝研發(fā)也逐漸以節(jié)能降耗為研發(fā)原則?；ば袠I(yè)是中國非常重要的產(chǎn)業(yè)之一，并且在工業(yè)化發(fā)展階段，該行業(yè)屬于中國的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)對(duì)中國的整體發(fā)展造成極大的影響。

現(xiàn)今隨著各種新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，化工行業(yè)仍舊在眾多展業(yè)中占據(jù)非常重要的地位，該行業(yè)的最大特點(diǎn)是能耗水平相對(duì)較高，主要表現(xiàn)在能源消耗量大且能源利用率低。能源消耗量大是因?yàn)楝F(xiàn)今的化工工藝研發(fā)更為復(fù)雜，再加上許多新型設(shè)備的接入，研發(fā)過程對(duì)能源的需求就會(huì)明顯增大，為了保證研發(fā)過程的正常運(yùn)作，能源消耗量勢必會(huì)增大。能源利用率低的根本原因在于許多化工企業(yè)發(fā)展時(shí)間相對(duì)較久，這就促使許多研發(fā)設(shè)備使用時(shí)間相對(duì)較長，研發(fā)過程中的許多設(shè)備都出現(xiàn)落后、老化的情況，對(duì)能源的利用水平逐漸降低。綜上分析，化工工藝研發(fā)過程中能源消耗量是明顯增加的，而為了促使化工行業(yè)在新的時(shí)代背景中更好發(fā)展，化工工藝研發(fā)過程中勢必融入節(jié)能措施，在降低能源消耗的同時(shí)，提高能源利用率。

2 化工工藝研究期間環(huán)保意識(shí)與節(jié)能措施實(shí)施的原則和意義

2.1 環(huán)保理念下化工工藝的節(jié)能原則

為將節(jié)能環(huán)保理念真正運(yùn)用到化工工藝研發(fā)的過程之中，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格地遵循以下的節(jié)能原則開展研發(fā)工作，以保障節(jié)能減排的化工工藝研發(fā)效果。相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)提高生產(chǎn)方案與環(huán)保理念結(jié)合的適宜性，合理地控制生產(chǎn)材料質(zhì)量，將化工工藝研發(fā)與環(huán)保理念結(jié)合在一起，通過嚴(yán)格遵循這3 個(gè)化工工藝環(huán)保研發(fā)原則，使化工工藝研發(fā)工作能夠真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，真正保護(hù)好人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。

當(dāng)生產(chǎn)方案能夠與環(huán)保理念相匹配，即可有效地避免因節(jié)能環(huán)保技術(shù)工作效率與效果低下，產(chǎn)生的各種影響化工工藝研發(fā)進(jìn)度與生產(chǎn)產(chǎn)量的問題；當(dāng)化工工藝研發(fā)期間的生產(chǎn)材料和質(zhì)量能得到有效控制，即可有效地避免因?qū)ιa(chǎn)材料質(zhì)量控制不合理，產(chǎn)生的能源過度浪費(fèi)的問題；將化工工藝研發(fā)技術(shù)與節(jié)能環(huán)保理念結(jié)合在一起，即可有效避免因化工工藝研發(fā)中缺乏節(jié)能環(huán)保理念，產(chǎn)生的破壞與污染生態(tài)環(huán)境的問題。

因此，化工企業(yè)應(yīng)重視遵守節(jié)能環(huán)保研發(fā)原則的重要性，嚴(yán)格地控制化工工藝研發(fā)期間生產(chǎn)方案、生產(chǎn)材料質(zhì)量和研發(fā)工藝技術(shù)，使新型的環(huán)保節(jié)能工藝能夠被有效運(yùn)用到化工工藝研發(fā)工作之中，使節(jié)能環(huán)保理念與研發(fā)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)完美結(jié)合，促使化工企業(yè)的化工工藝研發(fā)效果與經(jīng)濟(jì)效益的共同提升。

2.2 化工工藝研發(fā)期間環(huán)保意識(shí)與節(jié)能措施實(shí)施的意義

實(shí)際上在化工工藝研發(fā)期間，以環(huán)保節(jié)能意識(shí)與措施開展研發(fā)工作，是確保化工企業(yè)與國家可持續(xù)發(fā)展的重要前提。一旦化工企業(yè)不重視節(jié)能環(huán)保問題，依舊沿用以往的化工工藝研發(fā)技術(shù)開展工作，不僅會(huì)使中國的能源越來越稀少，產(chǎn)生供不應(yīng)求的問題，還會(huì)嚴(yán)重破壞中國的生態(tài)環(huán)境，對(duì)人類的生存與發(fā)展造成嚴(yán)重的威脅。因此，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)真正認(rèn)識(shí)到在化工工藝研發(fā)期間，提高環(huán)保意識(shí)和實(shí)施節(jié)能措施工作的意義與價(jià)值。讓化工企業(yè)能夠結(jié)合企業(yè)實(shí)際化工工藝研發(fā)的工作情況，積極地研究和制定有效的節(jié)能環(huán)保措施，將其運(yùn)用到實(shí)際的化工生產(chǎn)中。通過這種節(jié)能環(huán)保的技術(shù)與措施，能夠有效地解決化工工藝研發(fā)期間產(chǎn)生的能源大量消耗問題、生態(tài)環(huán)境被過度破壞問題以及研發(fā)產(chǎn)量一直低下的問題，而且能夠?qū)崿F(xiàn)資源的最大化利用、生態(tài)環(huán)境的最佳保護(hù)與生產(chǎn)產(chǎn)量的最大化提升，為中國化工企業(yè)的發(fā)展與國家的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。相關(guān)的化工企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)樹立正確的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，及時(shí)改變以往陳舊的化工工藝生產(chǎn)理念，立足于國家的可持續(xù)發(fā)展與企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，制定更加高效與環(huán)保的節(jié)能措施，不斷加快中國化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的步伐。

3 化工工藝研發(fā)過程中的節(jié)能裝置

3.1 熱泵

在常規(guī)泵的基礎(chǔ)之上對(duì)熱泵進(jìn)行了改進(jìn)，保留常規(guī)泵基礎(chǔ)功能的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了性能和功能的創(chuàng)新。熱泵在運(yùn)行過程中可以充分利用自己的能量將周圍介質(zhì)環(huán)境中的能源有效聚集起來，這種聚集對(duì)傳熱循環(huán)造成影響，促使循環(huán)系統(tǒng)的整體溫度不斷升高，達(dá)到一定溫度閾值時(shí)，熱泵本身自帶的冷凝器就會(huì)釋放出大量的高溫蒸汽，泵管會(huì)將這些熱量有效地傳輸給儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱對(duì)這些熱量進(jìn)行冷凝，最后傳熱工質(zhì)就會(huì)通過膨脹閥直接傳輸?shù)秸舭l(fā)器當(dāng)中，這就形成了完整的熱能循環(huán)系統(tǒng)。熱泵雖然對(duì)相應(yīng)的能量進(jìn)行了消耗，但是在這種循環(huán)系統(tǒng)的作用下，消耗的能量也相對(duì)良好地轉(zhuǎn)化成了輸出能量，整體節(jié)能效果相對(duì)理想。

3.2 熱管換熱器

熱管換熱器是現(xiàn)今一種常見的節(jié)能設(shè)備，該設(shè)備本身自帶的隔板可以將冷流體和熱流體進(jìn)行有效的分割，冷流體和熱流體處于各自流動(dòng)的狀態(tài)，這種狀態(tài)不僅能夠促進(jìn)逆流換熱，同時(shí)還能保證設(shè)備運(yùn)行具有更高的穩(wěn)定性，即使熱管出現(xiàn)故障，熱管換熱器整體的運(yùn)行都不會(huì)受到影響。熱管換熱器一般安裝在強(qiáng)腐蝕、易爆和易燃的位置上，安全性和可靠性都相對(duì)較強(qiáng)。在實(shí)際的化工工藝研發(fā)過程中，企業(yè)可以通過對(duì)熱管換熱器的合理應(yīng)用最大限度節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，在應(yīng)用的時(shí)候還可以根據(jù)流體性質(zhì)和特點(diǎn)對(duì)設(shè)備的實(shí)際受熱面積進(jìn)行調(diào)整，有效預(yù)防灰塵堵塞。如果流體具有一定的腐蝕性，企業(yè)就可以適當(dāng)調(diào)整實(shí)際的傳遞面積，對(duì)管壁的溫度進(jìn)行調(diào)整，防止腐蝕面積擴(kuò)大，對(duì)管壁進(jìn)行有效保護(hù)，以此延長設(shè)備的使用壽命。

3.3 蓄熱器

蓄熱器在化工工藝研發(fā)過程中的應(yīng)用非常廣泛，并且在工業(yè)鍋爐供氣系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。傳統(tǒng)的鍋爐供氣系統(tǒng)內(nèi)部的熱量波動(dòng)非常頻繁，這就導(dǎo)致氣壓處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，鍋爐供氣系統(tǒng)無法保證穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行效率就會(huì)受到極大的影響，并且這種波動(dòng)狀態(tài)還會(huì)促使能源浪費(fèi)相對(duì)嚴(yán)重。而蓄熱器的應(yīng)用完全避免了這些情況，蓄熱器更好地調(diào)節(jié)了工業(yè)鍋爐供氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，極大程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。蓄熱器在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠?qū)⒐庀到y(tǒng)中多余熱量有效地儲(chǔ)存起來，然后在工藝研發(fā)的其他環(huán)節(jié)將這些熱量有效地應(yīng)用和釋放，這個(gè)過程極大程度上提高了研發(fā)過程對(duì)熱能的利用，促使研發(fā)過程的能源消耗明顯減少。蓄熱器的內(nèi)部還有過濾負(fù)載，該功能極大程度上提高了工業(yè)鍋爐的運(yùn)行效率。現(xiàn)今的蓄熱器主要有2 種類型，分別是定壓式和變壓式，2 種類型的優(yōu)缺點(diǎn)各不相同，在實(shí)際使用的時(shí)候，企業(yè)要根據(jù)工業(yè)鍋爐供氣系統(tǒng)進(jìn)行合理選擇。

4 化工工藝研發(fā)階段工業(yè)電氣自動(dòng)化中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用措施

4.1 高運(yùn)行效率

在傳統(tǒng)的化工企業(yè)化工工藝生產(chǎn)中，化工企業(yè)的生產(chǎn)效率已經(jīng)難以滿足社會(huì)對(duì)化工企業(yè)化工產(chǎn)品的需求，不僅會(huì)影響中國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，還會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)的健康生態(tài)環(huán)境。因此，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)工業(yè)電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)，通過對(duì)節(jié)能型電力設(shè)備與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，不斷提高化工工藝研發(fā)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，使化工工藝能夠得到有力的系統(tǒng)支持，促使化工工藝研發(fā)工作的生產(chǎn)效率、節(jié)能效果與生產(chǎn)質(zhì)量的不斷提升[1]。

相關(guān)的化工企業(yè)還需從低能耗和低污染的角度出發(fā)，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，將現(xiàn)代化與節(jié)能型的電力設(shè)備運(yùn)用到生產(chǎn)工作之中，從根源上降低工業(yè)電力自動(dòng)化對(duì)于電能的過度消耗。并通過對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的合理運(yùn)用，使電網(wǎng)運(yùn)行期間的電壓能夠被安全與有效地把控，使其能為化工工藝研發(fā)工作的節(jié)能與高效開展提供有力的保證。所以有必要讓相關(guān)的化工企業(yè)采用高節(jié)能環(huán)保的技術(shù)，不斷提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率，促使化工工藝研發(fā)工作更加高效地開展，不斷提高化工企業(yè)的研發(fā)效益與效果。

4.2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)散熱保護(hù)措施

化工工藝研發(fā)過程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生的過度散熱問題，是化工工藝研發(fā)中的重要能耗和污染問題。如若化工企業(yè)不及時(shí)解決這種問題，就會(huì)使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量越來越大，甚至有爆破的危險(xiǎn)，不僅會(huì)危害到化工工藝研發(fā)人員的安全，還會(huì)嚴(yán)重影響到化工工藝研發(fā)工作的順利開展。因此，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)積極地研究電氣自動(dòng)化系統(tǒng)散熱保護(hù)措施，使熱量能夠得到及時(shí)合理的分散，保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)用效果。

相關(guān)的化工企業(yè)可以通過安裝半導(dǎo)體分離器的方式，有效地降低散熱器和半導(dǎo)體之間產(chǎn)生的熱阻，使熱量能夠得到及時(shí)合理的分配，避免熱能過高而損耗能源的不良現(xiàn)象。同時(shí)，通過加熱絕緣硅橡膠片或?qū)?dǎo)熱膏涂抹在接觸面上，或者為保證緊密接觸施加緊固措施，使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的熱量都能夠得到及時(shí)分散，在保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行與節(jié)能運(yùn)行的前提下，促使化工工藝研發(fā)工作的安全與高效開展。此外，通過采用這種節(jié)能環(huán)保的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，有效減少因電氣自動(dòng)化系統(tǒng)熱量過高而對(duì)生態(tài)環(huán)境的不良破壞問題，不斷加強(qiáng)對(duì)化工工藝研發(fā)工作節(jié)能環(huán)保效果的保證[2]。

4.3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的氣候防護(hù)措施

氣候同樣是影響化工工藝研發(fā)工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要因素。在化工工藝研發(fā)過程之中，實(shí)際工藝研發(fā)地的氣候出現(xiàn)了過度潮濕的問題，就會(huì)影響到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中電壓與電力的穩(wěn)定性，這樣容易使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)電路板產(chǎn)生故障，使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)浪費(fèi)大量的能源，無法被正確運(yùn)用到化工工藝工程中，非常不利于化工工藝研發(fā)工作的順利開展。

所以，相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)研究有效的氣候防護(hù)措施，通過密封、灌封和浸漬等操作，有效保障化工工藝研發(fā)工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能性。這樣既可以從根源上杜絕因氣候影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不良工作的現(xiàn)象，還可以有效避免水分進(jìn)入到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，產(chǎn)生安全與故障問題。相關(guān)的化工企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際的氣候情況，將這幾種氣候防護(hù)措施合理運(yùn)用到化工工藝研發(fā)之中，使工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠正確運(yùn)行，不斷降低化工工藝研發(fā)中產(chǎn)生的能源損耗，加強(qiáng)對(duì)能源的合理運(yùn)用，促使化工工藝研發(fā)效果不斷提升。

4.4 改進(jìn)生產(chǎn)工藝

在以節(jié)能環(huán)保為前提開展化工工藝研發(fā)工作的過程中，相關(guān)的化工企業(yè)還需將節(jié)能環(huán)保的理念融入到實(shí)際的化工工藝研發(fā)技術(shù)中，以新型的節(jié)能環(huán)保的化工設(shè)備與技術(shù)，加強(qiáng)化工工藝研發(fā)工作的開展。并通過對(duì)原有生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新，有效降低能源的消耗量和環(huán)境的污染程度，使其能夠有效地支持全新的化工工作，使企業(yè)的化工工藝研發(fā)工作能夠更加高效率與高質(zhì)量地開展，為化工企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

而且相關(guān)的化工企業(yè)還需加強(qiáng)對(duì)化工設(shè)備的創(chuàng)新、對(duì)化工工藝研發(fā)中所運(yùn)用的反應(yīng)器的創(chuàng)新、對(duì)工藝研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，使新型的環(huán)?；すに嚰夹g(shù)和設(shè)備，都能被高效地運(yùn)用到實(shí)際的化工工藝研發(fā)工作中，不斷提高化工工藝研發(fā)工作節(jié)能減排的工作效果。同時(shí)，相關(guān)的化工企業(yè)還需加強(qiáng)對(duì)化工工藝研發(fā)人員的培訓(xùn)，使其能樹立正確的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，能夠針對(duì)化工工藝研發(fā)中存在的實(shí)際能源消耗和污染問題，制定出切實(shí)有效的解決對(duì)策，使資源能夠得到最大化的運(yùn)用，使生態(tài)環(huán)境能夠得到最佳的保護(hù)。

以節(jié)能環(huán)保的化工工藝技術(shù)、設(shè)備和人員為支撐，可使整個(gè)化工工藝工作能夠真正在節(jié)能環(huán)保的前提下開展，使各種節(jié)能環(huán)保技術(shù)和措施都能夠被落實(shí)到實(shí)際的化工企業(yè)工作之中，使化工企業(yè)能夠始終朝著可持續(xù)發(fā)展的方向健康發(fā)展，有效地保護(hù)化工企業(yè)工藝研發(fā)工作的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促使中國化工企業(yè)、國家經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.5 反應(yīng)余熱有效回收

余熱屬于熱能的一種，并且是一種二次能源?；すに囇邪l(fā)過程中多種設(shè)備的運(yùn)行會(huì)促使設(shè)備溫度明顯升高，在實(shí)際的研發(fā)過程中可以增加相應(yīng)的循環(huán)系統(tǒng)或者設(shè)備對(duì)這些高溫進(jìn)行循環(huán)利用，促使余熱被有效回收，并且將這些余熱再利用到研發(fā)過程中，提高內(nèi)部能源轉(zhuǎn)化率和利用率，不需要再額外消耗能源，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。采用熱泵技術(shù)可以對(duì)反應(yīng)余熱進(jìn)行有效的回收，隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，更多反應(yīng)余熱回收技術(shù)也會(huì)被研發(fā)出來，反應(yīng)余熱回收效果將逐步得到提升。

5 結(jié)束語

綜上所述，將節(jié)能措施有效地運(yùn)用到化工工藝研發(fā)工程之中，可以有效保證中國生態(tài)環(huán)境的健康與化工企業(yè)的生產(chǎn)效率和效果。相關(guān)的化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)樹立正確的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，從節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)，積極地探究與創(chuàng)新切實(shí)有效的節(jié)能技術(shù)，最大程度地減少化工工藝研發(fā)產(chǎn)生的能源損失問題，以及破壞健康生態(tài)環(huán)境的不良問題，從而促使化工生產(chǎn)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。