化工工艺中的节能分析

杨志杰（内蒙古化工职业学院 010070）

近年来，我国经济快速发展，各个领域的能源消耗与日俱增，我国面临着越来越严峻的能源危机。化工工艺是一项复杂的综合性技术，通过采用多种节能减损措施，不断提高化工工艺的生产效益，降低化工工艺能耗，推动我国化工工艺可持续发展。

一、化工工艺中的能耗

化工工艺的节能主要分为新技术开发、设备改进和加强管理三个阶段，其目的是为了提高能源的综合利用率，在化工生产过程中，最大程度地降低能源损耗。在化工生产过程中，主要包括两部分的能源损耗：其一是化工工艺的最小功，为了确保化工生产的必要速度，需要消耗一些能量和推动力，这部分能量损耗不具有节能潜力[1]；其二是能量损耗，在化工工艺过程中，由于一些合理的因素产生的能源损耗，例如流体阻力过大或者推动力过大造成的能源损耗，对于这部分能源损耗，可以通过采取有效措施进行改造和完善，从而最大程度地降低这部分能源损耗。

二、化工工艺中的节能装置解析

1.热管换热器

热管换热器是一种常见的节能设备，其内部的隔板可以将热管换热器中的热水和冷水彻底分开，可以有效避免出现单根热管的不良状况，确保了整个换热器的良好运行，因此热管换热器被广泛的应用在一些强腐蚀、易爆和易燃的场所，具有较高的安全性和可靠性。热管换热器内部的热流体和冷流体在各自的管道中流动，从而更容易的实现了热流体和冷流体的逆流换热，同时热管换热器在热能回收场所的应用，具有很高的性价比，经济效益较高。当一些含尘量较高的流体进入热管换热器之后，热管换热器可以通过调整结构受热面积，可以有效解决堵灰问题。同时在税后一些腐蚀性较强的流体烟气时，热管换热器通过调整管壁温度、冷凝段和蒸发段接触面积[2]，从而减少腐蚀区域。

2.热泵

热泵通过利用自身的能量，凝聚周围介质环境中的能量，接着在传热循环系统中逐渐提高系统温度，热泵在过程中，由冷凝器释放出大量的高温蒸汽，这些热量通过泵管传递到储水箱，经过冷凝之后，由膨胀阀将传热工质传送到蒸发器中，实现玄幻利用，在这个过程中热泵消耗的能量转化为输出功。因此热泵具有良好的节能性，可以有效节约大量的能源，是一种能源价值较高的节能装置。

3.蓄热器

蓄热器在工业锅炉供气系统中发挥着不可替代的重要作用，蓄热器将供气系统中多余的热量储存起来，然后在其他环节将这部分热量释放出去，可以有效提高热量的利用率。供气系统发生大幅度的气量波动，会导致工业公路供气系统的水位和锅里汽压发生上下波动，给锅炉的安全操作和使用带来很大困难，影响锅炉的燃烧率。蓄热器内部含有过滤负载，可以有效提高工业锅炉的运行效率。蓄热器主要有两种类型：定压式和变压式，定压式蓄热器在运行过程中不能随意改变工作压力，给水蓄热器是一种最常用的机械设备；变压式蓄热器可以随着存储热量的变化而随时调整工作压力。

三、化工工艺中的节能措施选项

1.积极引进新工艺、新设备和新技术

近年来，我国现代化科学技术快速发展，各种新工艺、新设备和新技术不断涌现，同时也推动了化工工艺的快速发展。为了更好地实现化工工艺的节能性，化工企业要根据自身化工工艺的实际情况，积极引进新工艺、新设备和新技术，不断完善和优化化工工艺，例如在化工工艺中应用结晶分析技术和蒸馏技术，可以有效减少化工工艺的能源损耗，提高化工工艺的能源利用率，简化化工工艺流，增强化工工艺的原动力。

2.提高化工设备运行效率，减少能量损耗

在化工工艺过程中，降低化工工艺的外部反应压力，降低化工工艺的能量损耗，合理设置化工工艺的反应压力，有助于降低化工生产中电机拖动系统输送方英武的能量损耗，特别是可以有效减少化工气体的压缩功耗[3]，同时可以确保化工工艺的稳定、高效、安全运行。为了更好地实现化工工艺的节能降损目标，在确保化学物在化工环境中正常反应的前提下，最大程度地提高化工资源利用率，加快化工工艺的反应时间，减少化工系统在发生化学反应时需要耗费的热量，减少热量损耗，减少化工工艺中不必要的化工流程，减少物质分离过程中的能量损耗，最大限度的提高设备的运用效率。

3.改进化工设备，提高设备利用率

分离提纯是一项重要的化工工艺，但是在化工分离提纯过程中，不仅需要耗费大量的能源，还会造成大部分能量的流失，因此化工企业要尽量设置适合工作的化工操作环境，采用一些高质量的提纯设备。在化工工艺中，采用热蒸馏的工艺方法，减少化工分离提纯过程中的能量流失，同时还可以采用降低化工工艺供热温位的方式，减少分离提纯过程的吸热分度，减少反应压力，降低化工工艺气态反应物的反应时间和压缩性能。在化工工艺中，不断改进化工设备，不仅可以有效减少化工反应的能源损耗，还有助于降低化工产品分离过程中的损耗，避免在化工工艺中发生不必要的化学反应。另外，在化工工艺中通过采用高效的传热填料和设备，还可以有效改善化工工艺的传热性能。为了最大程度的降低化工工艺的热损失，尽量采用新型绝热材料和厚度合理的绝热层，通过不断改进化工工艺的生产设备，减少化工工艺过程中的能源损耗，推动化工工艺的节能、高效发展。

4.提高催化剂的活性

催化剂是化工生产中一种必不可少的重要物质，催化剂不仅可以加快化工工艺的反应速度，还可以有效降低化工工艺的能源损耗。在化工工艺中使用合适的催化剂，可以明显形成化工工艺过程，提高化学物质的转化和反应效率，降低化工工艺的温度压力和产品消耗量。同时催化剂还有一个重要的功能，即减少在化工工艺中产生的副产物，减少原材料的使用量，从而有效降低化学物质在分离过程中的能量和负荷损耗。例如，氧化铝是一种常见的催化剂，同时也是一种重要的吸附物，它可以快速吸附在化学物质表面，而一旦氧化铝和化学物质相接触，氧化铝会改变化学物质的化学结合及其性能[4]，因此在某些化工工艺中添加适当的氧化铝可以有效缩短化工反应时间，提高化工反应速率。在化工工艺中，不断提高催化剂的活动，可以有效提高化工工艺的经济效益，减少化工工艺的能量损耗，降低化工生产成本，实现利益最大化。

5.改善化工供热系统

在化工工艺中坚持节能理念，从整体角度出发，科学规划化工工艺流程，进一步优化化工供热系统。结合化工供热系统自身的特点，优化系统运行过程中，实现各个子模块的有效结合，扩大化工供热系统的热转换范围，加快热能源和冷能源的交换速率，避免造成能源浪费，最大程度地减少化工工艺能源消耗。

6.做好污水回收和处理

化工企业要积极引进和应用污水回收和处理技术，减少水资源的损耗和浪费，做好污水的回收和处理。化工企业要强化全体工作人员的节水意识，倡导节约用水，杜绝水资源浪费。在化工工艺中，积极应用制冷和发电转换技术，加强循环和回收利用电力、热量、水等资源，提高有价值的的余热、余压等资源的利用率，实现化工工艺的节能降损，降低化工企业的生产成本，实现循环经济的最佳实现模式。

7.使用变频节能技术

为了更好地解决化工生产过程中设备负荷率较低的问题，在化工工艺中采用变频节能技术，进一步改造和升级传统化工工艺使用的阀门，确保化工生产中电机可以长时间保持平衡的输出和输入状态，减少电机在长时间运行过程中处于工频状态下，产生的能量损耗，实现节能降耗的最终目的。

结束语

综上所述，节能减排是我国社会可持续发展的基本要求，各个领域必须坚持节能环保理念，进一步推动化工产业结构调整和升级，提高化工工艺的管理水平，明确化工工艺中各种设备的使用和操作方法，在化工工艺中采用节能型的化工设备，针对不同化工工艺的实际情况，积极采取有效的节能措施，将节能理念渗透到化工工艺的各个环节中，最大程度地减少化工工艺能源损耗，推动化工产业快速发展，进而为国民经济的可持续发展不断增添活力。

[1]孔东波,邵俊华,罗传军.化工工艺中的节能措施研究[J].科技致富向导,2012,30:330+318.

[2]崔海波.节能降耗技术在化工工艺中的应用探讨[J].才智,2013,06:266.

[3]常爱玉.化工工艺中的节能措施研究[J].化工管理,2014,06:175.

[4]杨健,汪兰英.化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].中国石油和化工标准与质量,2013,19:27.