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摘要：在化工生產(chǎn)中，化學(xué)工藝一直發(fā)揮著非常重要的作用，但也正是由于對(duì)化工工藝的運(yùn)用，化工生產(chǎn)業(yè)不可避免的會(huì)消耗大量的能源，并產(chǎn)生很多污染物或有害氣體，從而使環(huán)境污染與能源短缺這兩大世界性問(wèn)題進(jìn)一步加劇。為此，本文對(duì)化工工藝節(jié)能降耗的必要性進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，并對(duì)化工生產(chǎn)領(lǐng)域各種常見節(jié)能降耗技術(shù)的運(yùn)用展開了探討。

關(guān)鍵詞：化工工藝；節(jié)能降耗；化工生產(chǎn)

隨著人民生活水平的不斷提高，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品的需求量與消耗量日益增加，這在推動(dòng)化工企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也使得化工生產(chǎn)對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用變得更為迫切，因此，對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)運(yùn)用的研究是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1化工工藝節(jié)能降耗的必要性

化學(xué)工藝主要是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)以及配套生產(chǎn)工序?qū)⒃牧限D(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的方法和過(guò)程，也就是說(shuō)化學(xué)生產(chǎn)中原材料必然會(huì)發(fā)生各種各樣的化學(xué)反應(yīng)，而這些化學(xué)反應(yīng)則是需要以能源支持為基礎(chǔ)的。例如：在很多化工工藝中，原材料必須在高溫、高壓等特殊條件下才能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為商品，而要想制造高溫、高壓的生產(chǎn)環(huán)境，自然也就需要大量的能量與能源作為支撐。因此，化工工藝對(duì)于能源的消耗是非常大的，而通過(guò)對(duì)各種節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，則可以使化工工藝對(duì)于能源的需求大大降低，并提高對(duì)能源的利用效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。同時(shí)，節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用還能夠在很大程度上降低化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染。以污水回用技術(shù)為例，很多化工工藝對(duì)水資源都有著很大的需求，而在經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，很多化學(xué)元素就會(huì)進(jìn)入到水中，產(chǎn)生大量的污水，而在這些污水在化學(xué)生產(chǎn)結(jié)束后則會(huì)被排放到河流、湖泊、海洋中，造成大面積的水資源污染，進(jìn)而使當(dāng)前的水資源短缺問(wèn)題變得更為嚴(yán)重。而通過(guò)污水回用技術(shù)，則可以在化學(xué)生產(chǎn)結(jié)束后，對(duì)產(chǎn)生的污水進(jìn)行一定的處理，使其能夠?qū)η鍧嵉乃Y源進(jìn)行有效替代，從而降低對(duì)水資源的消耗，這樣一來(lái)化學(xué)生產(chǎn)污水所造成的水資源污染也會(huì)大大降低。例如在甲醛等化學(xué)材料的生產(chǎn)中，需要對(duì)褐煤進(jìn)行加工，如果能夠選擇新型的BGL熔渣氣化爐替代傳統(tǒng)的魯齊爐進(jìn)行加工，那么碳轉(zhuǎn)化率、熱效率、褐煤利用率都會(huì)大大降低，而氧耗則因此會(huì)降低，其節(jié)能降耗的效果是非常突出的。

2節(jié)能降耗技術(shù)在化工工藝中的運(yùn)用

2.1高性能設(shè)備選用從目前來(lái)看，化工工藝中的節(jié)能降耗技術(shù)主要集中在原材料、生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)參數(shù)等幾個(gè)方面，而對(duì)于高性能化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備的選擇，則是其中最為直接也最為有效的技術(shù)之一。在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，各生產(chǎn)工序主要都由相關(guān)機(jī)械設(shè)備來(lái)完成，因而這些設(shè)備的性能會(huì)直接關(guān)系到生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過(guò)程中的能源損耗。以提純?cè)O(shè)備為例，很多化學(xué)工藝都需要對(duì)原材料進(jìn)行分離提純，將產(chǎn)品生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)所需的物質(zhì)提取處來(lái)，但在分離提純的過(guò)程中，原材料以及能源的消耗卻會(huì)因提純?cè)O(shè)備的性能不同而存在差異，高性能的提純?cè)O(shè)備能夠?qū)⒃牧现薪^大部分所需提取的物質(zhì)分離出來(lái)，并提高提純效率，降低能源消耗，反之性能較差的提純?cè)O(shè)備則會(huì)導(dǎo)致需提取物質(zhì)的大量流失，進(jìn)而增加能源損耗。因此，在化學(xué)工藝中，對(duì)于高性能設(shè)備的選擇非常重要，在進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)時(shí)，必須要明確化學(xué)生產(chǎn)所應(yīng)用的主要工藝，并明確工藝對(duì)設(shè)備的性能要求，之后綜合該類設(shè)備的當(dāng)前市場(chǎng)信息展開篩選，在保證性能符合要求的情況下綜合考慮經(jīng)濟(jì)性等多方面因素制定采購(gòu)方案。在采購(gòu)設(shè)備時(shí)，也要注意對(duì)設(shè)備廠家資質(zhì)以及設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，從而保證設(shè)備能夠在化學(xué)生產(chǎn)中體現(xiàn)出高生產(chǎn)效率、低能源損耗的效果。

2.2阻垢劑阻垢劑是一種以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，同時(shí)加入適量的各種防銹、防腐等各種助劑配制而成的藥劑，能夠去除金屬設(shè)備中殘留的腐蝕性物質(zhì)，并清除金屬表面的沉淀與結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到防腐蝕、防銹、除垢的效果，主要用于金屬設(shè)備的養(yǎng)護(hù)。在化學(xué)生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生碳酸鹽垢、難溶性無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)，而在化學(xué)反應(yīng)結(jié)束后，這些物質(zhì)則會(huì)殘留在金屬設(shè)備中，進(jìn)而對(duì)金屬設(shè)備造成腐蝕或是使設(shè)備出現(xiàn)沉積堵塞、生銹等問(wèn)題，這樣一來(lái)，設(shè)備的性能受到了影響，對(duì)于能源、原材料的消耗也會(huì)更大。而如果能夠定期使用阻垢劑對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，則恰恰能夠避免這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備的有效保養(yǎng)，保證設(shè)備的性能，從而降低化工生產(chǎn)的能源消耗。

2.3高活性催化劑化工工藝過(guò)程一般會(huì)分為原料處理、化學(xué)反應(yīng)以及產(chǎn)品精制三個(gè)步驟，而化學(xué)反應(yīng)則是整個(gè)化工工藝的核心，同時(shí)也是原料與能源消耗最高的環(huán)節(jié)，而高活性催化劑則正是針對(duì)這一環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)化工工藝的節(jié)能降耗。催化劑本身是一種能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率但不改變反應(yīng)總標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能的物質(zhì)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是催化劑能夠在化學(xué)反應(yīng)中引起催化作用，加快化學(xué)反應(yīng)的速度與效率，并縮短化學(xué)反應(yīng)的周期（具體影響如圖1），從而化學(xué)生產(chǎn)中的能耗以及原料使用就能夠大大減少。同時(shí)，催化性的活性越高，其所能夠引起的催化作用就會(huì)更為明顯，自然也就能夠起到更好的節(jié)能降耗效果，而不同化學(xué)反應(yīng)中能夠起到催化作用的催化劑也是不同的。例如在氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)工藝中，如果能夠加入適量的高活性氧化銅作為催化劑，那么化學(xué)工藝中對(duì)于氯酸鉀的需求量就會(huì)減少。

2.4自動(dòng)化控制技術(shù)自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)際上就是具有一定控制功能的系統(tǒng)，能夠按照預(yù)定程序來(lái)執(zhí)行控制任務(wù)，進(jìn)而使生產(chǎn)過(guò)程按照預(yù)定的流程進(jìn)行，其目前在化工生產(chǎn)中已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用。通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，很多原本必須要依靠人力完成的生產(chǎn)工序都可以依靠系統(tǒng)控制來(lái)完成，其準(zhǔn)確率與工作效率都能夠大大提升，這樣既可以避免在化工生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)各種各樣的人為失誤，同時(shí)也能夠縮短化工生產(chǎn)周期，這同樣能夠達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

2.5余熱回收在化工生產(chǎn)中，很多化學(xué)反應(yīng)都需要一定的熱量進(jìn)行支持，而在這些化學(xué)反應(yīng)結(jié)束后會(huì)存在余熱，如果能夠?qū)⑦@些余熱進(jìn)行有效回收并存儲(chǔ)起來(lái)，在進(jìn)行其他需要熱量支持的化學(xué)生產(chǎn)時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)余熱的再次利用，而不必再使用能源產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到降低能源消耗的效果。實(shí)際化學(xué)生產(chǎn)中用于余熱回收的設(shè)備有很多，如蓄熱器、熱管換熱器、熱泵等等，其中蓄熱器就能夠在鍋爐蒸發(fā)量超過(guò)化學(xué)生產(chǎn)實(shí)際用氣量時(shí)，將多余的蒸汽吸收起來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)需求迅速釋放相應(yīng)的熱量（具體結(jié)構(gòu)如圖2），其節(jié)能效果十分顯著。另外，在化工生產(chǎn)中不僅可以對(duì)余熱進(jìn)行回收，如污水、廢料等也都可以進(jìn)行回收處理，使其在其他化學(xué)生產(chǎn)中代替原材料與能源。

2.6技術(shù)工藝改進(jìn)化工企業(yè)大多將節(jié)能降耗方向集中在設(shè)備、催化劑等方面，但實(shí)際上化工工藝本身對(duì)于化工生產(chǎn)中原材料與能源消耗的影響是最大的，當(dāng)前我國(guó)很多化工企業(yè)生產(chǎn)中仍采用比較傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量上與發(fā)達(dá)國(guó)家均存在著不小的差距，而能源損耗也是比較大的。因此，未來(lái)的化工生產(chǎn)在節(jié)能降耗方面必須要將化學(xué)生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新優(yōu)化重視起來(lái)，從整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程入手對(duì)自身工藝水平進(jìn)行提升，從而提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，減少能源的消耗，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3結(jié)語(yǔ)

總之，在環(huán)境污染與能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天，化學(xué)生產(chǎn)對(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用是十分必要的，而要想達(dá)到良好的節(jié)能降耗效果，則需要在化工工藝中對(duì)自動(dòng)化控制、高活性催化劑、阻垢劑等多種技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

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作者：劉孝鳳 單位：寧夏英力特化工股份有限公司