化工工藝中的節(jié)能措施分析論文
化工生產(chǎn)在獲得高利潤(rùn)、高收益的同時(shí)還伴有高能耗和強(qiáng)污染,因此化工生產(chǎn)的節(jié)能措施與全國(guó)環(huán)境保護(hù)措施的進(jìn)行都有密切關(guān)系。在化工工業(yè)中,由于化工工藝的節(jié)能措施與效益很低,對(duì)化工生產(chǎn)造成了很大的困難,在很大程度上制約了化工工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,為了節(jié)約能源,我們需要尋求一些新的節(jié)能措施,對(duì)資源進(jìn)行合理有效利用,以環(huán)保節(jié)能為原則,借助科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)節(jié)能的目的。
1 化工工藝的耗能與節(jié)能的必要性分析
1.1 化工工藝中的耗能
化工企業(yè)在理論上的耗能主要包括能量損耗和最小功。在化工生產(chǎn)過程中由于一些措施的不達(dá)標(biāo)以及設(shè)備自身存在問題引起的能量消耗稱為能量損耗。最小功則是指在生產(chǎn)過程中由于一些原因造成的必要的或不可避免的消耗。從理論上來講,最小功是不存在節(jié)能措施的,至于能量損耗則可以通過一定的節(jié)能措施研究和過程分析有效避免,這樣便可以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
1.2 節(jié)能的必要性
在化工工藝中使用的資源多是不可再生資源,這對(duì)于當(dāng)前能源緊缺的情況來說是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。很多化工產(chǎn)品的成本增多多是因?yàn)槟茉磽p耗大,同時(shí)化工工藝的耗能增多也對(duì)環(huán)境造成了不可忽視的壓力,引發(fā)了許多環(huán)境污染,在一定程度上也影響了人們的正常生產(chǎn)生活。為了有效節(jié)約能源,減少化工生產(chǎn)的成本,為化工生產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益,在化工工藝中采用節(jié)能措施是極為必要的。在化工工藝中采用節(jié)能措施既可以改善環(huán)境問題,節(jié)約能源,又可以促使化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 化工工藝的節(jié)能潛能
能源是人類發(fā)展的基石,雖然地球上存儲(chǔ)的能源數(shù)量很多,但隨著能源的不斷開采與浪費(fèi),現(xiàn)在的能源種類與數(shù)量不斷減少,造成了能源緊缺的現(xiàn)狀,對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成了極大的影響。因此,在利用能源的'同時(shí)也需要采取一定的措施節(jié)約能源,這樣才可以促進(jìn)能源的可持續(xù)使用;I(yè)是一個(gè)耗能嚴(yán)重的行業(yè),在化工工藝中存在很多的能源浪費(fèi), 如果在化工工藝中沒能正確處理有害氣體與工業(yè)污水,甚至還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。因此,在化工工藝中需要采取一定的措施節(jié)能減排,實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的綠色化。
2.1 提高能源利用率
我國(guó)當(dāng)前的大多數(shù)化工企業(yè)的運(yùn)行與生產(chǎn)都是依賴于煤,但是在實(shí)際的化工工藝生產(chǎn)中化工企業(yè)卻沒能充分利用煤資源,煤資源利用率低造成了很大的能源浪費(fèi),因此在化工工藝中推行節(jié)能措施是極有潛力的。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在化工生產(chǎn)中提高能源的利用率,每提高1%,化工生產(chǎn)便可以節(jié)約150t 煤,由此我們可以看出,只要提高了化工工藝中的能源利用率,便可以節(jié)約大量的能源。
2.2 耗能設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)水平
當(dāng)前我國(guó)的化工企業(yè)采用的生產(chǎn)設(shè)備不同,不同類型設(shè)備的熱效率又有不同。當(dāng)前我國(guó)使用的鍋爐設(shè)備平均熱效率為55%-60%,這與國(guó)外鍋爐熱效率的80%以上有很大的差距。耗能設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)水平在很大程度上決定了化工工藝的耗能多少,如果能夠提高耗能設(shè)備的生產(chǎn)效率,進(jìn)一步完善生產(chǎn)技術(shù)就可以節(jié)約能源,這也是在化工工藝中采用節(jié)能措施的潛能體現(xiàn)。
3 化工工藝的節(jié)能措施
3.1 開發(fā)綠色的化工技術(shù)
化工工藝需要積極開發(fā)綠色的化工技術(shù),從生產(chǎn)源頭就堅(jiān)持綠色的生產(chǎn)理念, 對(duì)生產(chǎn)過程中的廢棄物進(jìn)行重復(fù)利用并合理利用資源,這樣便可以最大限度地降低生產(chǎn)成本,降低耗能,在生產(chǎn)過程中廢物排放也可以大量減少,將對(duì)環(huán)境的不良影響降到最低。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在化工工藝中開發(fā)綠色技術(shù)已經(jīng)處于不斷的進(jìn)步與完善中,并取得了一定的進(jìn)步。通過在化工工藝中采用綠色的化工技術(shù),化工工藝中經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間的矛盾便可以得到有效解決,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與化工工業(yè)的進(jìn)步,促使化工工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3.2 降低動(dòng)力能耗
動(dòng)力消耗指的是在化工工業(yè)的主要能耗來源。在化工工藝中維持化工裝置的運(yùn)作時(shí)常會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷率相對(duì)較低的情況,這時(shí)可以在一些設(shè)備中采用變頻調(diào)速技術(shù),比如加氫裂化裝置、空冷器以及低壓泵均可運(yùn)用變頻技術(shù)。在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)需要電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)負(fù)荷要高于運(yùn)作負(fù)荷的70%,并且額定功率要高于10kW,這樣便可以在保證化工設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。
供熱、供電裝置在運(yùn)行時(shí)需要較多的動(dòng)力能耗,為了降低能耗,提高收率與生產(chǎn)效率,化工工藝生產(chǎn)需要優(yōu)化配置供熱電系統(tǒng),對(duì)供熱裝置來說, 在化工工藝中需要充分考慮在不同溫度條件下的熱源特性,將這些熱源特性與供熱裝置聯(lián)系,在大范圍內(nèi)進(jìn)行冷熱物流匹配,從而有效防止在化工生產(chǎn)中出現(xiàn)的“高熱低用”,使供熱電裝置的能量得到充分利用。
當(dāng)前我國(guó)水能源緊缺,而化工工業(yè)中有需要耗水,因此在化工工藝中需要減緩水能源消耗。在化工工藝中加強(qiáng)水資源管理,最大限度地降低水資源的浪費(fèi),同時(shí),化工企業(yè)也可以實(shí)行污水的回用管理,最大程度地減少水能源消耗。
3.3 改善化工生產(chǎn)的工藝條件
化工生產(chǎn)的工藝條件是影響化工工藝中節(jié)能降耗的重要因素之一,為了有效降低能耗,化工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)中的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,降低化工生產(chǎn)反應(yīng)的外部壓力。化工企業(yè)首先需要充分了解化工工藝中反應(yīng)物所需的正常反應(yīng)條件, 然后對(duì)吸熱反應(yīng)的溫度進(jìn)行控制,最大限度地降低反應(yīng)的溫度,提高化工工藝生產(chǎn)中國(guó)對(duì)能源利用率。降低化工生產(chǎn)反應(yīng)的外部壓力可以有效提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,有效抑制化學(xué)反應(yīng)中的副反應(yīng),降低工藝過程中的能源損耗。由此可見,在化工工藝中降低反應(yīng)外部壓力可以有效控制化學(xué)反應(yīng),將能耗降到最低。
3.4 催化劑的活性需提高
在化工工藝生產(chǎn)中常常會(huì)用到催化劑,催化劑既可以加快反應(yīng)速率,也可以減低副反應(yīng)的速率。在化工工藝中采用有效的催化劑,一方面可以加大反應(yīng)轉(zhuǎn)化效率,同時(shí)還可以節(jié)約生產(chǎn)產(chǎn)品的消耗,降低溫度與壓力。在化工工藝中提高催化劑的活性,可以有效減少原料的使用,同時(shí)副產(chǎn)物的產(chǎn)生減少也可以有效降低化工產(chǎn)品分離過程中的負(fù)荷和能量消耗。
以氧化鋁為例,氧化鋁作為一種吸附物,在反應(yīng)過程中吸附在物體表面,改變物體的化學(xué)結(jié)構(gòu),因此氧化鋁可以輕松的吸附反應(yīng)物,加快化工反應(yīng)的進(jìn)行,提高反應(yīng)的效率。因此提高催化劑的活性,能夠有效提高化工工藝生產(chǎn)過程的效益, 同時(shí)降低生產(chǎn)過程中的能量消耗,降低化工生產(chǎn)的成本。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,化工工藝也越來越強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)與推廣, 在化工工藝生產(chǎn)中需要盡可能地采取節(jié)能降耗技術(shù)。化工企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)性發(fā)展,必須重視工藝過程中的節(jié)能降耗,在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的同時(shí)還需要盡可能地提高催化劑的活性,改善化工工藝生產(chǎn)的條件,將化工工藝生產(chǎn)過程中的能耗降到最低。在化工工藝生產(chǎn)過程中采取節(jié)能措施不僅是化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型和技術(shù)密集型企業(yè)管理的需要,也可以促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
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