化工工艺中节能降耗技术应用与优化策略

2023-01-03牛利霞

化工设计通讯 2022年2期

牛利霞

（托克托县应急管理综合行政执法大队，内蒙古呼和浩特 010200）

随着现代技术的进步和发展，化工工艺技术不断升级和优化。现阶段，化工工艺优化重点是降低资源消耗量，这也是未来化工工艺技术发展的必然趋势。在化工工艺发展中，要合理控制和规划能源，优化和升级新能源的使用。本文将详细阐述化工工艺中节能降耗技术应用现状以及具体的措施。

1 化工工艺能源消耗现状

在工业生产中，化工工艺是重要内容，对能源消耗量较大。随着化工工艺的不断升级和发展，对能源需求量进一步增加。化工工艺技术在生产中的应用可以为工业发展提供极大便利，也会给环境带来一定的影响。制冷行业的发展需要融入化学工艺，而氟利昂制冷剂的应用会严重破坏臭氧层。同时，农药、化肥等也属于化学工艺范畴，在具体使用环节会出现损耗和过剩的问题，给周围的河流水系带来诸多不利影响。目前，必须针对化工工艺产生进行升级，将降低能耗与节约能源作为重要内容，只有从根本上降低能源消耗量，才能保护大自然，保护周围环境。

2 节能减排对化工工艺的重要性

21世纪，越来越多的国家和人民重视可持续发展，所以现在国家对化工企业的能源消耗问题也提出了更高的要求。一个化工企业要是想要走上可持续发展的道路，那么它在平时的设计生产过程中就要提前做好节能减排。就目前情况来看，我国的化工企业想要实现绿色稳定可持续发展，就必须要做到针对目前生产过程的巨大能量消耗大的化工工艺以及生产技术进行创新和改革，现在看来很多化工企业的节能减排技术的发展还是很快的。目前来看，全球很多的环境污染以及能源消耗都离不开化工企业的日常生产作业，而且有很多原因又都会加剧这种现象，化工产品在全球的广泛使用以及化工行业本身就是高污染高消耗的行业等，这些原因无疑不是这些不良现象的催化剂。化工产业在生产中很多不必要的能源消耗都来自生产技术的限制，加上本身化工行业的工作人员在化工原材料的处理方面没有一个很好的相关人员的指导，本身关于化工行业的知识以及节约意识的严重不足，这些都会导致很大的能源浪费。所以，技术落后以及生产工序不完善都是化工行业能源消耗巨大的主要原因，所以一个企业想要实现绿色可持续发展，就必须要创新和改革，完善一整套操作流程，提升相关人员的自身素养。

3 化工工艺中节能降耗技术应用问题

随着我国经济发展进入平稳阶段，国家对化工生产污染的管控与治理力度不断增强。节能降耗是一项缓慢而长期的工程。首先，要重点抓好化工行业的废气、废水处理。现阶段，节能降耗技术在化工工艺中的应用存在以下几点问题：

1）在实际化工生产中并没有制定有效的计划，在具体生产中会过度消耗和使用能源，产生十分严重的环境污染。其中，不可再生资源的过度使用阻碍了我国现代工业的发展，资源浪费和过度消耗是节能降耗面临的主要问题。

2）化工过程中使用的机械设备老化严重，老化和陈旧的机器设备会产生不必要的能源消耗。无法最大程度应用能源，会极大降低能源的利用质量和效率。由于对机械设备的大量投资，许多工厂为了节省资本支出而忽略了能源消耗，同时老化的机器会排放大量的污染物。

3）没有有效利用能源。在化工工艺中绿色能源的应用是重点关注的话题，但是，许多行业还没有充分应用绿色能源，这将在一定程度上阻碍节能降耗工程的顺利实施。

4 化工工艺中节能降耗技术应用措施

4.1 强化绿色能源的使用

在当前的社会发展中，绿色发展是重要的战略之一。其中，“绿水青山就是金山银山”的理念是我国绿色生态建设的重要指导。而资源的循环利用可以最大程度降低能源消耗，降低给周围环境带来的污染。在节约能源过程中，不仅要节约传统的能源，伴随着现代工业的发展，不可再生资源的使用出现了入不敷出的现象。为了促进人类未来更好的发展，在化工工艺生产上需要积极普及和推广绿色能源。同时在现代社会发展中，要加大对自然环境的保护与治理力度，从根本上提升人们的生活品质。目前，我国绿色能源在实际开发过程中仍然存在很多问题，对于绿色发展，不仅可以节约大量的资金，而且在取得阶段性的成功后将带来较高的经济收入。为此，在化工工艺中，为了更好地应用节能降耗技术，必须加强对绿色能源的使用。

4.2 合理控制综合能源消耗量

要合理化控制化工企业生产中对综合能源的消耗量，保证化工工艺应用中可以严格、精确地管控化工生产能源消耗量。具体会应用到以下三种方法：

（1）要降低化工工艺反应消耗，通过计算确定化工工艺中所有与能源消耗相关的因素，并制定完善的应对方案，为化工生产提供必要保障和支持，最大程度改善生产中能源消耗问题，特别是要全面把握和控制固态反应物对能源的消耗。

（2）当明确化工工艺反应后，要在化工工艺应用环境中计算和优化工艺吸热反应消耗量，随时调节温度，结合具体的温控操作减少化工工艺中的吸热反应，从而有效改善和优化温度调节条件，从根本上提高设备电机运转系统对热能的利用质量和利用效率[1]。

（3）热转化完成后，化工生产中的所有转化步骤都要细化完善，将化学反应中产生的诸多副作用控制在合理范围内，从而最大程度降低化学反应过程中产生的废弃物含量和对能源的消耗量。同时，要有效分离所有化工生产中废弃物有价值的部分。要制定一个适合现状明确的方案和计划，对化工反应要做到详细理解，面对化工带来的环境问题，要做到合理的控制。通过计算机确定化工反应每个环节所需要的各种能量的具体计算值，借此确保每种能量都可以在化工反应的各个环节得到充分反应，最终达到节能减排的效果。在这基础上，化工反应的很多原材料在不同的反应条件和反应温度下得到的反应效果也是不一样的，即使只可能发生一种反应过程，也可能由于反应条件的不同使得最终反应的程度不同。因此，相关人员应当对于化学工艺中的一系列吸热反应进行消耗方面的计算，确保反应时的温度能够满足最优反应的条件。企业应当注重对于化工工艺所使用设备的更新，确保设备能够及时调整反应中的温度。

4.3 有效减少化工生产中对动能的消耗量

在化工生产中，要有效控制和减少动能消耗的发生，为了实现这一点要做到以下几个方面：

（1）通过利用电动拖动系统配合变频节能方法调速设备，在电机拖动系统具体的调速过程中，要通过使用动态方法改造传统中的静态阀门，保证调节阀门可以稳定升级和优化，最终保持系统的稳定性，实现动态平衡优化[2]。

（2）要全面优化化工工艺组合供热系统，以供热系统为入手点，满足化工生产中对温度的要求。可以通过配置热源温度控制装备，实现冷热源间的有效转化，保证转化范围、效率和流畅度，从而防止化工生产设备出现低利用和高耗能的问题。

（3）要合理发展污水再利用技术，为企业建立一个完善的节水环保体系，有效管理和回用污水，提升水资源利用质量。除此之外，要制定完善的剩余资源回收利用机制，利用现有的转化技术将余压、余热全部转化为设备的制冷与发电效能，从而实现节能降耗的目标。

4.4 合理应用阻垢剂

合理应用阻垢剂可以增强化工工艺应用优势，比如化工企业生产中使用的空气压缩机、锅炉交换机等大型机械设备可以应用阻垢剂。其主要原因是在实际生产中存在着腐蚀、氧化、污垢、污染等问题，这些问题的产生会严重影响机械设备的使用性能[3]。而在应用阻垢剂过程中配合催化剂，可以防止水垢、污垢的产生。同时可以降低热源传递产生的资源浪费问题发生概率。催化剂分为正催化剂和副催化剂，两种催化剂的应用都可以加快化工工艺中化学反应速率，为设备的有效生产节约大量的能源消耗，有效缩短生产时间，满足节能降耗的基本要求。

4.5 改良传统的化工工艺技术

在应用和优化节能降耗技术过程中，要积极转变传统的观念，在化工工业中强化科学技术的应用，积极探究更加有力得优化方法[4]。在新科学技术的指导下，要综合优化能源的使用，化工企业要以自身为基础寻找到科学办法，强化内部管理工作，实现自身的升级和改革，专业化、规模化处理节能降耗任务，保证每一项节能降耗任务都可以顺利实现，这也是化工企业长期稳定发展的重要战略和目标。同时在化工工艺生产中，节能降耗技术的应用与政府的调整和管控息息相关，相关管理部门要做好化工企业转型监督工作，严格规定和检查化工废料、废气的排放，通过使用宏观治理手段进一步发展节能降耗技术。

4.6 积极应用新化工工艺技术

在化工节能降耗方面，全面推广新技术、新装备。国家有关部门将投入大量人力、物力、财力研究化工工艺技术，降低化工机械设备的能耗。在这一过程中要积极宣讲使用方法，从而解决节能降耗的根源性问题[5]。国家与化工行业要想满足人民生活需求和工业生产需求，要积极研究如何降低对自然的伤害，合理应用节能新技术。比如在畜牧业发展方面，要通过合理应用微波技术热解处理和干燥畜类粪便，将畜牧节能发展与化工工艺结合在一起，从而降低粪便给周围环境带来的污染。生产过程中出现一定的能源消耗是很正常，但是操作过程是可控的，可以尽可能地减少操作上的浪费。例如，在生产中因为生产流体的阻力以及推动力过大而造成的能源消耗，就可以制定控制能源消耗范围的措施，来降低生产能耗。再比如，在近几年的发展很快速的热泵设备技术，就可以在运行的时候通过整合周围环境的介质功能，通过热传递升高循环系统内部温度，再用冷凝器释放高温蒸汽中的热能，这些热能再被传送到水箱内部，传热工质受到冷凝效果会回流到设备中循环利用。类似的新型技术还有很多种，开发技术是一项重要的工作，同时新技术的宣传和普及也是十分必要的工作。

4.7 提高废水处理技术水平

在化工企业的生产中，使用了大量的水资源，同时也产生了大量的废水。废水中含有大量重金属物质，含有化学成分的废水一旦排入自然环境，将严重危害生态环境。只有对这些废水进行科学处理，才能将对生态环境的危害降到最低。为此，化工企业必须提高废水处理技术水平，建立完善的废水处理体系，科学处理化工生产中产生的废水，保证排出的水质与相关的排放标准相符，避免危害生态环境[6]。为了实现这一目标，化工企业必须加大在这方面的投入，引进更先进的废水处理设备和废水处理技术，在保证企业经济收入的前提下提高废水处理技术水平。同时，环保部门要制定完整、严格的奖惩制度，对未按照有关要求处理废水的化工企业实施经济处罚措施，或者要求它们停业整顿，从而警示其他化工企业。对于那些能够严格按照节能减排要求排放废水的企业，要给予一定的奖励，鼓励他们今后可以更好地进行节能减排工作。

4.8 执行严格的管理制度

在化工工艺中应用节能降耗技术时，要严格执行相关的管理制度。如果仍然使用传统的管理制度，将无法保证节能降耗目标的实现。为此化工企业要及时更新和完善管理制度，并积极贯彻管理制度，妥善管理节能降耗技术和设备，促进节能降耗目标的实现。只有这样才能在节能降耗的基础上提高化工企业经济收入，促进化工企业健康可持续发展。