化工工藝中的節能分析

楊志杰（內蒙古化工職業學院 010070）

近年來，我國經濟快速發展，各個領域的能源消耗與日俱增，我國面臨著越來越嚴峻的能源危機。化工工藝是一項復雜的綜合性技術，通過采用多種節能減損措施，不斷提高化工工藝的生產效益，降低化工工藝能耗，推動我國化工工藝可持續發展。

一、化工工藝中的能耗

化工工藝的節能主要分為新技術開發、設備改進和加強管理三個階段，其目的是為了提高能源的綜合利用率，在化工生產過程中，最大程度地降低能源損耗。在化工生產過程中，主要包括兩部分的能源損耗：其一是化工工藝的最小功，為了確保化工生產的必要速度，需要消耗一些能量和推動力，這部分能量損耗不具有節能潛力[1]；其二是能量損耗，在化工工藝過程中，由于一些合理的因素產生的能源損耗，例如流體阻力過大或者推動力過大造成的能源損耗，對于這部分能源損耗，可以通過采取有效措施進行改造和完善，從而最大程度地降低這部分能源損耗。

二、化工工藝中的節能裝置解析

1.熱管換熱器

熱管換熱器是一種常見的節能設備，其內部的隔板可以將熱管換熱器中的熱水和冷水徹底分開，可以有效避免出現單根熱管的不良狀況，確保了整個換熱器的良好運行，因此熱管換熱器被廣泛的應用在一些強腐蝕、易爆和易燃的場所，具有較高的安全性和可靠性。熱管換熱器內部的熱流體和冷流體在各自的管道中流動，從而更容易的實現了熱流體和冷流體的逆流換熱，同時熱管換熱器在熱能回收場所的應用，具有很高的性價比，經濟效益較高。當一些含塵量較高的流體進入熱管換熱器之后，熱管換熱器可以通過調整結構受熱面積，可以有效解決堵灰問題。同時在稅后一些腐蝕性較強的流體煙氣時，熱管換熱器通過調整管壁溫度、冷凝段和蒸發段接觸面積[2]，從而減少腐蝕區域。

2.熱泵

熱泵通過利用自身的能量，凝聚周圍介質環境中的能量，接著在傳熱循環系統中逐漸提高系統溫度，熱泵在過程中，由冷凝器釋放出大量的高溫蒸汽，這些熱量通過泵管傳遞到儲水箱，經過冷凝之后，由膨脹閥將傳熱工質傳送到蒸發器中，實現玄幻利用，在這個過程中熱泵消耗的能量轉化為輸出功。因此熱泵具有良好的節能性，可以有效節約大量的能源，是一種能源價值較高的節能裝置。

3.蓄熱器

蓄熱器在工業鍋爐供氣系統中發揮著不可替代的重要作用，蓄熱器將供氣系統中多余的熱量儲存起來，然后在其他環節將這部分熱量釋放出去，可以有效提高熱量的利用率。供氣系統發生大幅度的氣量波動，會導致工業公路供氣系統的水位和鍋里汽壓發生上下波動，給鍋爐的安全操作和使用帶來很大困難，影響鍋爐的燃燒率。蓄熱器內部含有過濾負載，可以有效提高工業鍋爐的運行效率。蓄熱器主要有兩種類型：定壓式和變壓式，定壓式蓄熱器在運行過程中不能隨意改變工作壓力，給水蓄熱器是一種最常用的機械設備；變壓式蓄熱器可以隨著存儲熱量的變化而隨時調整工作壓力。

三、化工工藝中的節能措施選項

1.積極引進新工藝、新設備和新技術

近年來，我國現代化科學技術快速發展，各種新工藝、新設備和新技術不斷涌現，同時也推動了化工工藝的快速發展。為了更好地實現化工工藝的節能性，化工企業要根據自身化工工藝的實際情況，積極引進新工藝、新設備和新技術，不斷完善和優化化工工藝，例如在化工工藝中應用結晶分析技術和蒸餾技術，可以有效減少化工工藝的能源損耗，提高化工工藝的能源利用率，簡化化工工藝流，增強化工工藝的原動力。

2.提高化工設備運行效率，減少能量損耗

在化工工藝過程中，降低化工工藝的外部反應壓力，降低化工工藝的能量損耗，合理設置化工工藝的反應壓力，有助于降低化工生產中電機拖動系統輸送方英武的能量損耗，特別是可以有效減少化工氣體的壓縮功耗[3]，同時可以確保化工工藝的穩定、高效、安全運行。為了更好地實現化工工藝的節能降損目標，在確保化學物在化工環境中正常反應的前提下，最大程度地提高化工資源利用率，加快化工工藝的反應時間，減少化工系統在發生化學反應時需要耗費的熱量，減少熱量損耗，減少化工工藝中不必要的化工流程，減少物質分離過程中的能量損耗，最大限度的提高設備的運用效率。

3.改進化工設備，提高設備利用率

分離提純是一項重要的化工工藝，但是在化工分離提純過程中，不僅需要耗費大量的能源，還會造成大部分能量的流失，因此化工企業要盡量設置適合工作的化工操作環境，采用一些高質量的提純設備。在化工工藝中，采用熱蒸餾的工藝方法，減少化工分離提純過程中的能量流失，同時還可以采用降低化工工藝供熱溫位的方式，減少分離提純過程的吸熱分度，減少反應壓力，降低化工工藝氣態反應物的反應時間和壓縮性能。在化工工藝中，不斷改進化工設備，不僅可以有效減少化工反應的能源損耗，還有助于降低化工產品分離過程中的損耗，避免在化工工藝中發生不必要的化學反應。另外，在化工工藝中通過采用高效的傳熱填料和設備，還可以有效改善化工工藝的傳熱性能。為了最大程度的降低化工工藝的熱損失，盡量采用新型絕熱材料和厚度合理的絕熱層，通過不斷改進化工工藝的生產設備，減少化工工藝過程中的能源損耗，推動化工工藝的節能、高效發展。

4.提高催化劑的活性

催化劑是化工生產中一種必不可少的重要物質，催化劑不僅可以加快化工工藝的反應速度，還可以有效降低化工工藝的能源損耗。在化工工藝中使用合適的催化劑，可以明顯形成化工工藝過程，提高化學物質的轉化和反應效率，降低化工工藝的溫度壓力和產品消耗量。同時催化劑還有一個重要的功能，即減少在化工工藝中產生的副產物，減少原材料的使用量，從而有效降低化學物質在分離過程中的能量和負荷損耗。例如，氧化鋁是一種常見的催化劑，同時也是一種重要的吸附物，它可以快速吸附在化學物質表面，而一旦氧化鋁和化學物質相接觸，氧化鋁會改變化學物質的化學結合及其性能[4]，因此在某些化工工藝中添加適當的氧化鋁可以有效縮短化工反應時間，提高化工反應速率。在化工工藝中，不斷提高催化劑的活動，可以有效提高化工工藝的經濟效益，減少化工工藝的能量損耗，降低化工生產成本，實現利益最大化。

5.改善化工供熱系統

在化工工藝中堅持節能理念，從整體角度出發，科學規劃化工工藝流程，進一步優化化工供熱系統。結合化工供熱系統自身的特點，優化系統運行過程中，實現各個子模塊的有效結合，擴大化工供熱系統的熱轉換范圍，加快熱能源和冷能源的交換速率，避免造成能源浪費，最大程度地減少化工工藝能源消耗。

6.做好污水回收和處理

化工企業要積極引進和應用污水回收和處理技術，減少水資源的損耗和浪費，做好污水的回收和處理。化工企業要強化全體工作人員的節水意識，倡導節約用水，杜絕水資源浪費。在化工工藝中，積極應用制冷和發電轉換技術，加強循環和回收利用電力、熱量、水等資源，提高有價值的的余熱、余壓等資源的利用率，實現化工工藝的節能降損，降低化工企業的生產成本，實現循環經濟的最佳實現模式。

7.使用變頻節能技術

為了更好地解決化工生產過程中設備負荷率較低的問題，在化工工藝中采用變頻節能技術，進一步改造和升級傳統化工工藝使用的閥門，確保化工生產中電機可以長時間保持平衡的輸出和輸入狀態，減少電機在長時間運行過程中處于工頻狀態下，產生的能量損耗，實現節能降耗的最終目的。

結束語

綜上所述，節能減排是我國社會可持續發展的基本要求，各個領域必須堅持節能環保理念，進一步推動化工產業結構調整和升級，提高化工工藝的管理水平，明確化工工藝中各種設備的使用和操作方法，在化工工藝中采用節能型的化工設備，針對不同化工工藝的實際情況，積極采取有效的節能措施，將節能理念滲透到化工工藝的各個環節中，最大程度地減少化工工藝能源損耗，推動化工產業快速發展，進而為國民經濟的可持續發展不斷增添活力。

[1]孔東波,邵俊華,羅傳軍.化工工藝中的節能措施研究[J].科技致富向導,2012,30:330+318.

[2]崔海波.節能降耗技術在化工工藝中的應用探討[J].才智,2013,06:266.

[3]常愛玉.化工工藝中的節能措施研究[J].化工管理,2014,06:175.

[4]楊健,汪蘭英.化工工藝中常見的節能降耗技術措施[J].中國石油和化工標準與質量,2013,19:27.