簡析化工工藝中的節(jié)能降耗現(xiàn)狀及其策略

楊美美 方明明

山東華魯恒升化工股份有限公司 山東德州 253000

化工工藝包含的內(nèi)容比較多，涉及的操作流程比較復(fù)雜，它主要是通過對原材料的整合，在化學(xué)反應(yīng)的作用下，使原材料轉(zhuǎn)化為成品的一個過程，在這個材料和成品的轉(zhuǎn)換過程中，涉及了能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)轉(zhuǎn)換等內(nèi)容，所以節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用是有一定現(xiàn)實基礎(chǔ)的。現(xiàn)階段，我國能源存儲量非常緊缺，不少生產(chǎn)企業(yè)在化工工藝中通過使用節(jié)能降耗技術(shù)降低能源消耗率，在節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用過程中，要從企業(yè)的實際需求出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟效益和社會效益進行全面的考慮。化工工藝涉及的材料比較多，會用到很多化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)多為液體，如果未經(jīng)處理就排放，會對水資源造成嚴重的影響，所以我們要對化工工藝中產(chǎn)生的有害物質(zhì)進行嚴格的控制。

1 化學(xué)工程工藝中使用綠色化工技術(shù)的原則

在實際的化學(xué)工程工藝進行的過程中，要想能夠讓大自然不受到污染物的破壞，在施工中不要為了節(jié)省經(jīng)費而選擇質(zhì)量較差的材料，應(yīng)該合理的選擇化工材料，并且積極的運用綠色化學(xué)工程這項技術(shù)[1]。首先要說的是在材料的選擇上面，選擇材料時不僅要控制材料的質(zhì)量，還要保證其綠色安全無污染，不會對環(huán)境造成太大的危害。第二點，要想增加化學(xué)反應(yīng)的速度應(yīng)該合理的選擇綠色催化劑，據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一部分化學(xué)工程工藝存在著浪費材料和污染環(huán)境的問題，絕大部分的原因是因為在選擇催化劑時沒有全面的考慮，最終會導(dǎo)致大自然受到了間接性的污染。綜上所述，影響國家環(huán)境發(fā)展的主要“兇手”是污染物，能夠推進化學(xué)工程工藝發(fā)展的重要力量是選取對自然環(huán)境無害的催化劑，同時也會對其發(fā)展起到了有效的推動作用。最初使用催化劑的目的是能夠增強化學(xué)反應(yīng)的速度，讓分子在施工的過程中可以進行不規(guī)則的運動來發(fā)揮催化劑的最大效用。如果要走持續(xù)發(fā)展的目標，在化工工藝進行的過程中，可以更深入的開展一場關(guān)于對催化劑原料研究的活動。

2 傳統(tǒng)化工工藝優(yōu)化的節(jié)能減排技術(shù)

2.1 減少生產(chǎn)過程中的動力消耗

動力消耗作為化工生產(chǎn)中能耗的重要組成部分，為了實現(xiàn)化工生產(chǎn)節(jié)能減排，企業(yè)應(yīng)從工藝優(yōu)化上減少化工生產(chǎn)中的動力消耗。可采取以下幾種措施來減少生產(chǎn)中的動力消耗。第一種方式是采用變頻調(diào)速技術(shù)，企業(yè)在工藝技術(shù)優(yōu)化中應(yīng)用這種技術(shù)，由于生產(chǎn)設(shè)備使用會產(chǎn)生負荷率較低的情況，而使用該技術(shù)能夠使電動機的設(shè)計負荷高于運轉(zhuǎn)負荷，將負荷的問題解決，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益水平。第二種方式是優(yōu)化供熱、供電系統(tǒng)配置，企業(yè)在優(yōu)化工藝的過程中可將供電及供熱系統(tǒng)配置改善，改變傳統(tǒng)工藝的單套配置，使化工企業(yè)生產(chǎn)效率得到提升，并且使能源消耗問題得到解決，可使生態(tài)環(huán)境得到充分的保護，實現(xiàn)節(jié)能的目的。第三種方式是減少水資源消耗，化工企業(yè)技術(shù)優(yōu)化中可采用回水處理工藝，出水在經(jīng)過了過濾、吸附等環(huán)節(jié)處理之后能夠得到凈化[2]。之后可在實際的化工生產(chǎn)中投入使用，將其用于水洗、冷凝環(huán)節(jié)之中，能夠減少在化工生產(chǎn)中消耗的用水量，有效控制了水資源的使用，使企業(yè)的生產(chǎn)能耗降低，進而達到節(jié)能環(huán)保的效果。

2.2 高活性催化劑

化工工藝過程中，經(jīng)常使用到高活性催化劑，高活性催化劑包括了三個方面的內(nèi)容，分別是原料處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品精制，化學(xué)反應(yīng)也是化工工藝的核心，在化學(xué)反應(yīng)的過程中，是原料和能源消耗最高的一個環(huán)節(jié)，高活性催化劑正是針對這一環(huán)節(jié)，對能耗進行一個有效的控制。催化劑本身就是一種可遷移的物質(zhì)，它的作用在于加快物質(zhì)反應(yīng)速率的同時不改變物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，起到一個催化作用，只加快化學(xué)反應(yīng)速率，不改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)，縮短化學(xué)反應(yīng)周期，當(dāng)反應(yīng)速率加快，相應(yīng)的能源消耗率也會降低，反應(yīng)速率的快慢與催化劑的活性有關(guān)，催化劑的活性越高，反映速率就越快，那么催化效果就越顯著，節(jié)能降耗效果也更加理想，對于不同化學(xué)反應(yīng)，同種高活性催化劑所起到的催化作用也是不同的，我們要根據(jù)工藝實際需求進行合理的選擇，比如在氯酸鉀制取氯氣的化工工藝中，我們可以適當(dāng)加入高活性氧化銅，加快反應(yīng)速率，降低化工工藝對氯氣需求量。

2.3 選用高溫管道材料

在化工生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到一些高危環(huán)境，因此為了適應(yīng)這個環(huán)境就需要選用高溫管道材料。在選擇過程中，需要保障管道材料溫度和強度成正比，溫度塑性成反比[3]。在生產(chǎn)環(huán)境下，溫度越高，強度越高。其次還需要注重其抗拉強度和溫度成反比。

2.4 余熱回收

化工工藝是一個綜合性的操作流程，在這個工藝開展的過程中，會產(chǎn)生很多的熱量，大多數(shù)熱量都是在化學(xué)反應(yīng)期間產(chǎn)生的，我們可以將這些熱量進行回收，存儲起來，當(dāng)化工工藝某個環(huán)節(jié)需要熱量供應(yīng)時，我們再將收集的這部分熱量投入使用，這樣一來可以有效提高熱量的利用率，降低能耗。余熱回收設(shè)備有蓄熱器、熱管轉(zhuǎn)熱器、熱泵等，蓄熱器可以根據(jù)熱量產(chǎn)出的標準合理收集多余的熱量，在之后的生產(chǎn)過程中再將這部分熱量釋放出來，節(jié)能效果非常理想。在化工工藝中，不僅可以對余熱進行回收，也可以對污水、肥料進行回收處理，使資源可以得到最大化的利用，發(fā)揮資源應(yīng)有的價值。

3 結(jié)語

綜上所述，在化工行業(yè)中，由于生產(chǎn)耗能較大，對我國的能源發(fā)展產(chǎn)生了不利，為了改善這種情況，應(yīng)對傳統(tǒng)化工工藝進行優(yōu)化，采取有效的措施加強化工生產(chǎn)的效果，使生產(chǎn)更加符合節(jié)能環(huán)保的要求。應(yīng)加強化工企業(yè)的監(jiān)管力度，大力研發(fā)新型反應(yīng)設(shè)備，采用新技術(shù)控制動力設(shè)備，加強應(yīng)用效果，為化工生產(chǎn)帶來有效的幫助，能夠提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，降低能耗，這樣可為化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展建立穩(wěn)定的基礎(chǔ)。