化工工艺中节能降耗技术及应用

化工工艺中节能降耗技术及应用

杨富山

新特硅基新材料有限公司

摘要：随着人民群众生活水平的不断提高，对于化工产品也提出了更多的要求。随着化工行业发展中环境问题的突出以及对能源节约利用要求的提高，化工企业应当认识到生产工艺中的不足之处，加强节能降耗意识，通过引进新型的节能降耗技术及生产设备，不断完善优化生产工艺，并重视对能源的循环利用，推动节能降耗管理制度的严格落实，以此提高能源利用率，确保化工企业的可持续发展。基于此，本文主要分析化工工艺中节能降耗技术及应用。

关键词：化工工艺；节能降耗技术；应用

中图分类号：TQ050文献标识码：A

引言

化工设计中的节能减排技术研究与实践对于提高能源利用效率、降低排放量、实现可持续发展具有重要意义。化学工业要想更好地实施可持续发展战略，就要有效地应用节能降耗技术，通过改进化学工艺、采用先进的化学装置、合理控制能耗、合理应用催化剂及防垢剂、加强化学产品的生产与管理等方法，让化学工业中的能量得以更好地发挥作用，确保化工企业在生产过程中可以减少生产成本，提升整个企业的生产质量和经济效益。

1节能降耗技术发展的重要意义

当前，全球化工行业的能源消耗占全球总能源消耗的15%以上，而化工产品生产过程中的能源损失也高达30%以上。通过引入先进的节能技术，如高效传热、废热回收和能源优化管理等，可以大幅度降低化工企业的能源消耗，从而提高能源利用效率。首先，节能降耗技术是在原有化工技术的基础上进行创新和产生的，其本身的作用和价值在于环保和无公害。例如该技术可以对现有的化学方程式进行调整和改进，使有毒物质的生产数量降低甚至完全消除，以减少化工生产可能会出现的各种有害污染物和废弃物，规避可能会对环境和人体健康造成的不良影响和危害。其次，化工企业通过运用节能降耗技术，可以减少生产过程中的资源损耗，从而降低生产成本，提高生产经营效益。另外，在应用节能降耗技术的同时，化工产品品质也可以得到进一步改善，有助于为用户带来更好的服务，扩大企业的影响力，提高产业利润空间，推动化工行业的高质量发展。

2化工工艺中节能降耗技术应用

2.1环保产品的研发和现实应用

随着我国经济发展水平的持续提升，化工行业也迎来了其发展机遇，但在这个过程中人们更关注化工行业的绿色发展和环保发展。而环保产品的应用既可以使化工工程工艺提高绿色化工技术的应用效果和应用率，还能有效地规避在生产过程中存在的各种污染物和危害。例如，在资源开采中引入绿色无污染技术，可最大程度收集资源和减少环境污染，以甘蔗为原料合成新型乙醇汽油，可降低能耗和减少废气排放。目前，我国化工行业在生态环境、自然资源保护上还有提升空间，需要整个行业改变商业思维、联合作战，使行业发展与环境保护共同开展。

2.2绿色分离技术

当前，在聊绿色化工中，分离技术扮演着至关重要的角色，而在现代技术推动下，这一技术已渐显复杂性与多元化的特质。目前，绿色化工产业主要采纳的分离技术包括树脂吸附、膜分离和微波提取。这三种技术在实际应用上各有侧重，其中树脂吸附技术广泛应用于药品制造过程，在药物成分提炼过程中，通过大孔树脂捕获有效成分，实现纯净物与杂质的隔离，以制得成分合格的药品。对于大小不一的微粒分离而言，膜分离手段技术已较为成熟，通过对各式透析膜、超滤膜的精细设计，能够满足各种复杂的生产需求。

2.3生物技术应用

生物技术领域包含众多领域，例如细胞和酶等元素，它们都能被应用于化学产业，在不同的应用场景下，这些元素可以被划分为两大类化学仿生学、生物化工。在生物体内部，酶扮演着至关重要的角色，它们促进体内众多物质的合成过程。而在化学仿生领域，进行膜化学研究时，采用了生物技术手段。使用生物技术可以相对平衡地保持物质化学性能，当出现新的生成物质后，该技术还可以对其进行二次运用，使投入到化工工程生产当中的各种资源得到有效地应用，规避可能会出现的资源浪费，所排放的废弃物也不会产生过多的危害。在未来，为了能提高生物技术的现实应用效果和保障其绿色生产效率，要严格按照相应的工艺要求打造复合型生物技术，提高在化工工程工艺中的现实应用效果和价值[1]。

2.4废热回收利用

在化工领域，废热属于二次能源，将首次能量转换时产生的热能或部分未被充分使用的能量再加以利用，从而创造出更多的价值。在某些化学工业中，可以对排出的余热进行有效回收。第一，通过热交换器将废热从高温工艺流体中传递到低温流体中，实现热能的传递和利用。第二，换热器可以将废热转化为其他形式的能源，如蒸汽、热水等，用于加热生产流程中的原料或介质。同时，蒸汽回收装置可以将过程中产生的蒸汽重新压缩和利用，减少对新鲜蒸汽的需求，从而降低能源消耗和成本。第三，热能回收系统设计的关键在于合理配置和优化设计各个组件，确保热能的充分回收和利用，最大限度地提高能源利用效率，降低生产过程中的能源消耗和排放量。例如，通过烟气余热锅炉将烟气中的热能转化为蒸汽或热水供应其他工艺或供暖；利用换热器将废水中的热能传递给需要加热的介质等。对于温度较低的废热，如冷凝水、凝结物，采用换热器将废热传递给需要加热的流体，如进水预热、空气加热等；利用废热的高温和压力条件，通过蒸汽轮机或发电机组将废热转化为电能，同时还可以回收和利用过程中产生的热量；将废热与传统能源结合利用，采用联合循环发电技术，如燃气轮机联合循环发电、蒸汽轮机联合循环发电等。

2.5清洁生产技术应用

清洁生产技术和其他的绿色化工技术相比，所产生的有毒物质和污染性更低、更小，它能有效利用化工生产的原材料，并使整个化工生产都实现绿色清洁化。在应用该技术时，应当注意以下几个方面：第一，清洁生产技术需要对生产过程中的各个环节进行全面的分析和评估，识别出可能产生废物和污染物的环节，并制定相应的控制措施和改进方案。例如，通过优化原料选择、改进反应条件和调整生产流程等方式，减少有害物质的生成和排放，降低对环境的影响。第二，清洁生产技术应用还需要采用先进的技术和装备，以提高生产过程的效率和能源利用效率。这包括但不限于使用高效节能设备、引入自动化控制系统、采用清洁生产工艺流程等措施，以降低生产过程的能耗和资源消耗。

2.6应用绿色溶剂与催化剂

第一，绿色溶剂的应用是通过选择对环境友好、低毒性、易生物降解的溶剂替代传统的有机溶剂，以减少有机挥发性物质的释放和对大气的污染。常见绿色溶剂包括水、乙醇、丙酮等可再生性溶剂，以及超临界流体、离子液体等新型溶剂，具有较低的挥发性和毒性，对环境影响较小。第二，绿色催化剂的应用是采用对环境友好、高效、低毒性的催化剂替代传统的有毒金属催化剂，以提高反应的选择性、降低能耗和废物生成率。在选取化学催化剂的时候，应优先考虑对环境影响较轻的种类。化工领域的诸多研究人员正专注于开发无害的烷基化固态催化剂，以其无毒的特性及对环境无污染的益处，备受推崇。另外，开发无害的化学催化剂过程中，还应重视其废料是否达到环保标准要求，并确保部分废料可循环利用，从而提升资源的使用效能[2]。

结束语

在新经济的大环境下，化工企业如果要继续保持可持续发展，提高企业的总体经济效益和社会效益，就必须将节能降耗技术运用到实践中。该方法的推广使用，可以有效地降低化工生产中的能源损失，增强化工产品的化学转换，进一步提升化学原料的回收利用率，减少生产的总体损失，从而在对产品质量进行有效控制的基础上降低生产成本，具有重要的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]张瑶，李媛，崔燕.化工工艺中节能降耗技术及应用[J].天津化工，2023，37（6）：61-63.

[2]周大平.化工工艺中常见的节能降耗措施[J].辽宁化工，2023，52（3）：393-396.