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1化工工藝當中常見的能源消耗來源

一般情況下化工生產均為流水線作業，并且整個生產流程無法可逆，在這種典型的機械化加工過程中顯然會帶來大量的能耗，同時這部分能耗也成為了化工生產成本當中的重要組成部分。正常情況下將化工生產能耗分為兩大類，首先實際生產明顯無法達到理論功的要求，這在很大程度上是受到了生產工藝本來的制約。另一方面在某些情況下由于生產期限所致，可能存在趕工或加速完成訂單的情況，也就是說在實際生產過程中無法對推動力進行有效控制，或者說這部分能耗是客觀存在的。其次是化工生產時由于人為操作不夠規范或一些不合理的因素干擾使得工藝在原有基礎上能耗更大，而對于這種能耗則可以通過改善工藝或改善管理進行調節，以此來降低損失。

2化工工藝當中節能設備分析

2.1熱管換熱器

熱管換熱器是化工工藝當中最為常見的節能設備，作為一種具備高導熱性質的傳熱組件熱管是基于在全封閉真空管殼內工質的蒸發與凝結來進行熱量傳遞。由于上述特點使得熱管具備了良好的等溫性，并且冷熱兩側的傳熱面積均可根據要求進行調節并能夠實現遠端傳熱，另外可對其進行溫度控制。由于受到材質所限使得熱管的耐高溫性以及抗氧化能力均不夠理想，為了彌補上述缺點可加入陶瓷換熱器來進行完善。從經濟角度來看熱管的性價比較好，經濟效益較高，安全性及穩定性都較為理想。在長期使用過程中熱管換熱器可能會出現堵灰問題，可預先對受熱面積進行調節來預防此類情況出現。若生產過程中出現腐蝕性氣體時，一般可對管壁溫度進行調整，同時調節蒸發段與冷凝段接觸面積來盡可能控制腐蝕情況。

2.2蓄熱器

蓄熱器多見于工業鍋爐當中，它在供氣系統當中可將多余熱量儲存起來即收集了一部分能量，當工業生產有所需求時則將這部分能量釋放出來，從而達到能源循環的效果。在鍋爐實際工作時會存在氣量產生大幅波動的情況，這就會使得鍋爐內部的氣壓受到影響，甚至還會帶來水位浮動，在這種情況下會給鍋爐操作帶來較大的阻礙，同時會使得燃燒效率在一定程度上有所下降。針對于以上情況采取蓄熱器便能夠讓鍋爐獲得穩定，對其負荷進行改善從而給予鍋爐更好的運行條件，讓鍋爐可以保持相對較高的使用效率。從類型上來看蓄熱器一般分為兩種，一種是定壓式蓄熱器，另外一種是變壓式蓄熱器，其中定壓式蓄熱器在應用過程中能夠保持恒壓狀態，給水蓄熱器即為最常見的代表之一。當用汽量低比鍋爐蒸發量還要低時，那么多余的蒸汽將被用于加熱給水，然后將給水轉變為飽和水在蓄熱器當中儲存。然而在汽量不斷上升的過程中，蓄熱器可將飽和水送入鍋爐，以此來加大鍋爐的蒸發量。相對而言給水蓄熱器更加實用與小型鍋爐，大型鍋爐溫度較高，會使得蓄熱器的蓄熱能力有所下降。蒸汽蓄熱器的壓力則會受到熱量影響，熱量增減時它也會隨之出現變化。在鍋爐蒸發量較汽量更大時，多余的蒸汽將進入至蓄熱器當中并對飽和水進行加熱，而蒸汽本身也凝結與其中，此時蓄熱器壓力也會在一定范圍內提升。而汽量高于鍋爐蒸發量時，也就是說蓄熱器會產生加壓，飽和水沸點下降，從而出現沸騰態，同時蓄熱器將向鍋爐提供蒸汽讓鍋爐負荷可維持不變。在這個過程中有一組自動閥門可對氣壓進行控制，從而讓蓄熱器以及鍋爐的壓力維持在正常態，在大型工業系統當中蒸汽蓄熱器較為常見。

2.3熱泵

熱泵技術作為一種新型能源技術近年來受到了廣泛關注。它的主要功能是將低位熱源導向于高位熱源。它主要是從自然界當中取得熱能，然后以電力進行做功從而將其轉變為高品位熱能供用戶使用。通常采取COP性能指數對熱泵性能進行評價。大多數熱泵制冷系數處于3至4范圍內，換句話說熱泵可將自身能量需求的3至4倍熱能從低溫物體導向于高溫。事實上熱泵是一種能量提升裝置，工作時自身需消耗一部分電能，但經過轉變提取的能量是消耗電能的數倍，因此帶來了巨大的效益。在最新的報道中稱最新的熱泵制冷系數可達到6至8，若該技術可得到普及將能夠大大地促進能源使用。

3節能降耗技術在化工工藝中應用建議

3.1加強催化技術使用

在大多數化學反應當中都需要利用催化劑來提升反應活性，特別是在規模化生產中催化劑有著十分重要的作用。通過使用催化劑不僅僅可以提升化學反應效率，同時可以降低化學反應條件，使得反應在低溫低壓條件下也可正常進行，這就大大地降低了能耗。在部分高效催化劑的作用下可以降低反應當中的副產物含量也就讓原材料的使用量得到了有效控制。

3.2加強工藝自動化控制

在實際生產過程中通過投入自動化設備來對工藝進行控制，來提升工藝生產的穩定性以及安全性。例如將PLC應用在實際化工工藝控制當中便可實現化工生產自動化。PLC（ProgrammableLogicController）即為可編程邏輯控制器，它實質上是儲存器但具有可編程功能，同時可實現邏輯計算、順序控制并且可借助輸出、輸入手段對各類型生產過程進行調節。PLC系統通過數據采集對相關工藝進行控制，數據采集即按照自動化控制系統模數對精度進行轉換，同時可對數據周期進行自動化掃描從而得到模塊采樣速度，然后利用各種方式如圖表、文字等對數據進行表達從而將實時信息展示在相關工作者面前。工藝順序控制則是對可選功能組級進行獨立性的開啟或停止工作，同時可滿足單項控制需求。一旦出現特殊情況產生程序故障時，PLC將會直接對信號進行中斷并關閉或停止相關程序，讓自動化控制可保持安全態工作。自動化生產無疑較人為操作精確性更高，并且避免了人為操作錯誤，由此來達到能耗控制的目的。

3.3控制生產動力損耗

在生產線上投入變頻調速器并構建出有效的變速調節方案，以此對電機能源消耗進行控制。方案設定中要保證電機拖動系統可在輸入過程中與輸出過程中維持平衡態。相對而言化工生產裝置的負荷率較低，因此采取節能變頻技術可避免機器長時間處于工頻運作狀態，讓電量得到有效控制。同時對于供熱系統進行改良，在這個過程中可采取組合裝置來實現系統優化，來提升冷熱能源轉化的效率，從而產生低熱高勇的效果。對余熱回收進行完善。在使用傳統工藝生產的過程中大量余熱會直接被浪費，事實上這部分余熱涵蓋了很大的能量，完全可以被再次回收、利用來進行生產。在部分高溫反應當中便可采取特殊裝置如蓄熱器對余熱進行回收利用以此來提升熱效率同時控制生產成本。

3.4合理利用阻垢劑

在部分設備如鍋爐等使用一段時間后，設備內部必然會出現結垢或銹蝕，這顯然會對設備的傳熱帶來影響，降低設備的換熱效果，采取阻垢劑能夠將這些結垢或銹蝕出去從而保證設備的換熱系數處于正常狀態當中，這不僅僅可以控制能耗同時也提升了設備的使用安全性。

3.5加入新工藝促進生產效率提升

化工生產效率的提升必然與新工藝的加入有著明顯關系，化工企業在資金、條件、規模允許的情況下應當引進國內外先進工藝以及節能型設備，以此來將降低能耗，控制成本。對一些基礎技術如結晶技術、蒸餾技術等進行優化，從而讓整個生產流程整體上更加合理化，進一步控制消耗。

4對化工工藝生產管理進行完善

節能降耗技術的有效實施不僅僅需要設備支持，同時還需要管理工作相互配合。由于化工生產涉及面及規模較大，因此整個流程較為復雜，在一定程度上能源損耗也取決于環境因素以及管理因素等。因此在實際管理過程中需要對節能損耗給予充分重視，加強生產監督，并落實執行生產制度的執行力，對違規行為進行嚴懲。對于生產操作進行規范，同時對生產設備使用投入進行合理化組織，預防出現過負荷生產。在上述基礎上加強設備維護工作，讓設備維持正常狀態投入到實際生產當中。

5結語

化工生產節能對于化工企業而言是一項長久性的計戰略，這既是行業趨勢，同時也是當代社會需求。在宏觀市場的作用下企業要想獲取更大的競爭力就需要對這些流程進行優化，加大自動化設備、新工藝的投入，規范管理，以此打造一條安全、穩定的生產線，實現節能減排，提升企業經濟效益。

作者:王潤濤武杏榮單位:安徽工業大學