化工工艺节能降耗论文

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1化工工艺当中常见的能源消耗来源

一般情况下化工生产均为流水线作业，并且整个生产流程无法可逆，在这种典型的机械化加工过程中显然会带来大量的能耗，同时这部分能耗也成为了化工生产成本当中的重要组成部分。正常情况下将化工生产能耗分为两大类，首先实际生产明显无法达到理论功的要求，这在很大程度上是受到了生产工艺本来的制约。另一方面在某些情况下由于生产期限所致，可能存在赶工或加速完成订单的情况，也就是说在实际生产过程中无法对推动力进行有效控制，或者说这部分能耗是客观存在的。其次是化工生产时由于人为操作不够规范或一些不合理的因素干扰使得工艺在原有基础上能耗更大，而对于这种能耗则可以通过改善工艺或改善管理进行调节，以此来降低损失。

2化工工艺当中节能设备分析

2.1热管换热器

热管换热器是化工工艺当中最为常见的节能设备，作为一种具备高导热性质的传热组件热管是基于在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来进行热量传递。由于上述特点使得热管具备了良好的等温性，并且冷热两侧的传热面积均可根据要求进行调节并能够实现远端传热，另外可对其进行温度控制。由于受到材质所限使得热管的耐高温性以及抗氧化能力均不够理想，为了弥补上述缺点可加入陶瓷换热器来进行完善。从经济角度来看热管的性价比较好，经济效益较高，安全性及稳定性都较为理想。在长期使用过程中热管换热器可能会出现堵灰问题，可预先对受热面积进行调节来预防此类情况出现。若生产过程中出现腐蚀性气体时，一般可对管壁温度进行调整，同时调节蒸发段与冷凝段接触面积来尽可能控制腐蚀情况。

2.2蓄热器

蓄热器多见于工业锅炉当中，它在供气系统当中可将多余热量储存起来即收集了一部分能量，当工业生产有所需求时则将这部分能量释放出来，从而达到能源循环的效果。在锅炉实际工作时会存在气量产生大幅波动的情况，这就会使得锅炉内部的气压受到影响，甚至还会带来水位浮动，在这种情况下会给锅炉操作带来较大的阻碍，同时会使得燃烧效率在一定程度上有所下降。针对于以上情况采取蓄热器便能够让锅炉获得稳定，对其负荷进行改善从而给予锅炉更好的运行条件，让锅炉可以保持相对较高的使用效率。从类型上来看蓄热器一般分为两种，一种是定压式蓄热器，另外一种是变压式蓄热器，其中定压式蓄热器在应用过程中能够保持恒压状态，给水蓄热器即为最常见的代表之一。当用汽量低比锅炉蒸发量还要低时，那么多余的蒸汽将被用于加热给水，然后将给水转变为饱和水在蓄热器当中储存。然而在汽量不断上升的过程中，蓄热器可将饱和水送入锅炉，以此来加大锅炉的蒸发量。相对而言给水蓄热器更加实用与小型锅炉，大型锅炉温度较高，会使得蓄热器的蓄热能力有所下降。蒸汽蓄热器的压力则会受到热量影响，热量增减时它也会随之出现变化。在锅炉蒸发量较汽量更大时，多余的蒸汽将进入至蓄热器当中并对饱和水进行加热，而蒸汽本身也凝结与其中，此时蓄热器压力也会在一定范围内提升。而汽量高于锅炉蒸发量时，也就是说蓄热器会产生加压，饱和水沸点下降，从而出现沸腾态，同时蓄热器将向锅炉提供蒸汽让锅炉负荷可维持不变。在这个过程中有一组自动阀门可对气压进行控制，从而让蓄热器以及锅炉的压力维持在正常态，在大型工业系统当中蒸汽蓄热器较为常见。

2.3热泵

热泵技术作为一种新型能源技术近年来受到了广泛关注。它的主要功能是将低位热源导向于高位热源。它主要是从自然界当中取得热能，然后以电力进行做功从而将其转变为高品位热能供用户使用。通常采取COP性能指数对热泵性能进行评价。大多数热泵制冷系数处于3至4范围内，换句话说热泵可将自身能量需求的3至4倍热能从低温物体导向于高温。事实上热泵是一种能量提升装置，工作时自身需消耗一部分电能，但经过转变提取的能量是消耗电能的数倍，因此带来了巨大的效益。在最新的报道中称最新的热泵制冷系数可达到6至8，若该技术可得到普及将能够大大地促进能源使用。

3节能降耗技术在化工工艺中应用建议

3.1加强催化技术使用

在大多数化学反应当中都需要利用催化剂来提升反应活性，特别是在规模化生产中催化剂有着十分重要的作用。通过使用催化剂不仅仅可以提升化学反应效率，同时可以降低化学反应条件，使得反应在低温低压条件下也可正常进行，这就大大地降低了能耗。在部分高效催化剂的作用下可以降低反应当中的副产物含量也就让原材料的使用量得到了有效控制。

3.2加强工艺自动化控制

在实际生产过程中通过投入自动化设备来对工艺进行控制，来提升工艺生产的稳定性以及安全性。例如将PLC应用在实际化工工艺控制当中便可实现化工生产自动化。PLC（ProgrammableLogicController）即为可编程逻辑控制器，它实质上是储存器但具有可编程功能，同时可实现逻辑计算、顺序控制并且可借助输出、输入手段对各类型生产过程进行调节。PLC系统通过数据采集对相关工艺进行控制，数据采集即按照自动化控制系统模数对精度进行转换，同时可对数据周期进行自动化扫描从而得到模块采样速度，然后利用各种方式如图表、文字等对数据进行表达从而将实时信息展示在相关工作者面前。工艺顺序控制则是对可选功能组级进行独立性的开启或停止工作，同时可满足单项控制需求。一旦出现特殊情况产生程序故障时，PLC将会直接对信号进行中断并关闭或停止相关程序，让自动化控制可保持安全态工作。自动化生产无疑较人为操作精确性更高，并且避免了人为操作错误，由此来达到能耗控制的目的。

3.3控制生产动力损耗

在生产线上投入变频调速器并构建出有效的变速调节方案，以此对电机能源消耗进行控制。方案设定中要保证电机拖动系统可在输入过程中与输出过程中维持平衡态。相对而言化工生产装置的负荷率较低，因此采取节能变频技术可避免机器长时间处于工频运作状态，让电量得到有效控制。同时对于供热系统进行改良，在这个过程中可采取组合装置来实现系统优化，来提升冷热能源转化的效率，从而产生低热高勇的效果。对余热回收进行完善。在使用传统工艺生产的过程中大量余热会直接被浪费，事实上这部分余热涵盖了很大的能量，完全可以被再次回收、利用来进行生产。在部分高温反应当中便可采取特殊装置如蓄热器对余热进行回收利用以此来提升热效率同时控制生产成本。

3.4合理利用阻垢剂

在部分设备如锅炉等使用一段时间后，设备内部必然会出现结垢或锈蚀，这显然会对设备的传热带来影响，降低设备的换热效果，采取阻垢剂能够将这些结垢或锈蚀出去从而保证设备的换热系数处于正常状态当中，这不仅仅可以控制能耗同时也提升了设备的使用安全性。

3.5加入新工艺促进生产效率提升

化工生产效率的提升必然与新工艺的加入有着明显关系，化工企业在资金、条件、规模允许的情况下应当引进国内外先进工艺以及节能型设备，以此来将降低能耗，控制成本。对一些基础技术如结晶技术、蒸馏技术等进行优化，从而让整个生产流程整体上更加合理化，进一步控制消耗。

4对化工工艺生产管理进行完善

节能降耗技术的有效实施不仅仅需要设备支持，同时还需要管理工作相互配合。由于化工生产涉及面及规模较大，因此整个流程较为复杂，在一定程度上能源损耗也取决于环境因素以及管理因素等。因此在实际管理过程中需要对节能损耗给予充分重视，加强生产监督，并落实执行生产制度的执行力，对违规行为进行严惩。对于生产操作进行规范，同时对生产设备使用投入进行合理化组织，预防出现过负荷生产。在上述基础上加强设备维护工作，让设备维持正常状态投入到实际生产当中。

5结语

化工生产节能对于化工企业而言是一项长久性的计战略，这既是行业趋势，同时也是当代社会需求。在宏观市场的作用下企业要想获取更大的竞争力就需要对这些流程进行优化，加大自动化设备、新工艺的投入，规范管理，以此打造一条安全、稳定的生产线，实现节能减排，提升企业经济效益。

作者:王润涛武杏荣单位:安徽工业大学