节能新技术在化工分离工程中的应用
化工工程中绿色化工技术的应用
化工工程中绿色化工技术的应用1. 引言1.1 绿色化工技术的定义绿色化工技术是指在化工工程中,通过改进生产过程、优化产品设计和提高资源利用效率,以减少对环境的负面影响,并最大限度地减少废弃物和污染物的排放的技术。
绿色化工技术注重资源的可持续利用,提倡清洁生产和循环经济理念,致力于降低化工产业对自然资源的消耗和环境污染,实现经济、社会和环境的可持续发展。
绿色化工技术的核心理念是“三位一体”,即经济效益、社会效益和环境效益相统一。
通过创新技术、采用清洁能源、提高资源利用率等手段,实现对资源的高效利用和废弃物的减量化处理,最大限度地减少对环境的影响,促进整个产业链的可持续发展。
绿色化工技术的发展对于实现全球可持续发展目标具有重要意义。
随着人们对环境保护和可持续发展的意识不断增强,绿色化工技术将成为未来化工产业发展的主流方向。
通过引入绿色化工技术,可以推动化工产业向低碳、清洁、高效的方向发展,促进资源循环利用,减少大气污染和温室气体排放,为建设资源节约型、环境友好型社会做出积极贡献。
1.2 绿色化工技术的重要性绿色化工技术的重要性在于其对环境、资源和社会的影响。
绿色化工技术能够减少对环境的污染和破坏,有助于保护生态系统的完整性和稳定性。
通过采用更加环保的生产方法和工艺,可以降低化工生产过程中排放的废水、废气和废渣,减少对大气、水体和土壤的污染,降低生态系统的承载压力,保护生物多样性。
绿色化工技术有利于节约和高效利用资源。
通过优化生产工艺和提高资源利用率,可以减少对原材料和能源的消耗,减少化工生产过程中的资源浪费,实现循环经济和可持续发展。
绿色化工技术还能够改善工作环境和保障员工健康安全,提升企业的竞争力和可持续发展能力。
推广和应用绿色化工技术对于实现可持续发展目标、促进化工产业转型升级和构建美丽中国具有重要意义和深远影响。
2. 正文2.1 生产过程中的资源循环利用生产过程中的资源循环利用在绿色化工技术中扮演着至关重要的角色。
浅谈绿色化工技术应用及其发展
浅谈绿色化工技术应用及其发展摘要:随着工业生产规模的不断扩大,生产造成的环境污染与破坏问题也越发严重,引起了社会的广泛关注。
为了推动化工生产的绿色持续性发展,本文以绿色化工技术的应用及发展进行研究,为绿色化工生产提供参考与指导。
关键词:绿色化工技术;工业生产;发展前景引言目前,化学工业生产是国家、社会发展所必不可少的行业,很多人们所需的日常生活用品都需要工业生产完成。
为了减少化工生产的污染,本文针对绿色化工技术的应用与发展展开研究,为化工生产的未来发展拓宽思路,提供指导。
一、绿色化工技术的分类从目前的绿色化工技术来看,主要以以下三大类为常见,并且不同的技术有着各自的应用优势。
第一类是绿色催化技术。
这种技术是以增强化学反应实现资源的利用率提升。
所谓的催化技术就是基于传统化工工艺的基础上进行催化处理,实现化工生产的绿色效果。
具体来说,在传统工艺的基础上,通过用化学制剂或生物制剂进行催化,实现化工生产的产能提升,减少生产过程中副反应的发生频率,进而实现环保节能的目标。
目前,在工业生产中,催化剂种类繁多,比如酶催化等,为绿色环保技术的应用提供了良好基础。
第二类是超临界流体化工技术。
这种技术目前广泛应用于化工生产、医药生产以及食品生产中。
这种技术属于一种萃取技术,通过提纯实现原材料的分离,进而实现绿色的化工生产与制造。
天然的化学品基于物质的化学反应进行生产,而超临界流体化工技术的出现不仅提高了化学原料的化学反应效果,而且成为现阶段绿色化工技术的一个主流发展方向。
第三类是电化学合成技术。
这种技术是一种清洁生产技术类型,围绕着电气转移实现清洁生产。
所谓的电化学技术就是通过电解池、电池反应实现化工生产。
比如燃料电池法、SPE法等都是电化学合成技术的常用方法。
随着科学技术的不断发展,电化学合成技术在社会发展中的应用会越来越普及,应用范围与效果都会进一步提升。
二、绿色化工技术的应用价值绿色化工技术在目前的社会发展、工业制造以及环境保护中有着十分重要的应用价值。
化工厂的工艺流程如何进行节能改造
化工厂的工艺流程如何进行节能改造在当今社会,能源消耗和环境保护成为了全球关注的焦点。
对于化工厂而言,工艺流程的节能改造不仅能够降低生产成本,提高企业的竞争力,还能为可持续发展做出积极贡献。
下面我们就来详细探讨一下化工厂的工艺流程如何进行节能改造。
化工厂的工艺流程复杂多样,涉及到众多环节和设备。
要实现节能改造,首先需要对整个工艺流程进行全面的分析和评估。
这包括对原材料的采购、运输、储存,生产过程中的化学反应、分离、提纯,以及产品的包装、储存和运输等环节进行详细的了解和研究。
在原材料方面,选择优质、低能耗的原材料是节能的基础。
例如,某些化学反应需要特定的原料,如果能够找到性能相近但能耗更低的替代品,就能够在源头上减少能源消耗。
同时,优化原材料的采购和运输环节也能降低成本。
合理规划采购路线,选择合适的运输方式,减少运输过程中的能源浪费。
生产过程中的化学反应是化工厂工艺流程的核心部分。
通过改进反应条件,如温度、压力、催化剂的使用等,可以提高反应效率,减少副反应的发生,从而降低能源消耗。
比如,采用更高效的催化剂能够加速反应进程,降低反应所需的温度和压力,减少能源的投入。
在分离和提纯环节,选择合适的分离技术和设备至关重要。
传统的分离方法如蒸馏、萃取等往往能耗较高。
而采用新型的膜分离技术、吸附分离技术等,可以在提高分离效率的同时降低能耗。
此外,对分离设备进行定期维护和保养,确保其处于最佳运行状态,也能减少能源的浪费。
化工厂中各类设备的运行效率对能源消耗有着重要影响。
对设备进行节能改造是节能的重要手段之一。
例如,将老旧的电机更换为高效节能电机,能够显著降低电能消耗。
对蒸汽系统进行优化,回收利用余热和余压,提高蒸汽的利用效率。
另外,加强设备的保温措施,减少热量散失,也能达到节能的目的。
除了设备硬件的改造,优化工艺流程的操作和控制也是节能的关键。
通过采用先进的自动化控制系统,精确控制工艺参数,避免过度反应和不必要的操作,能够有效提高能源利用效率。
绿色化工技术在化学工程工艺中的应用
绿色化工技术在化学工程工艺中的应用【摘要】绿色化工技术在化学工程工艺中的应用正逐渐受到人们的关注。
本文从绿色化工技术的概念和化学工程工艺的重要性入手,探讨了绿色催化剂、生物降解技术、可再生能源、绿色溶剂以及绿色废弃物处理技术在化学工程中的应用。
这些技术的引入,不仅可以提高生产效率,降低能耗,减少废物排放,还能有效保护环境,实现可持续发展。
结论部分分析了绿色化工技术的发展趋势和对环境保护的重要意义。
绿色化工技术的推广应用,将有助于减缓环境污染,促进资源的有效利用,为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
【关键词】绿色化工技术、化学工程工艺、绿色催化剂、生物降解技术、可再生能源、绿色溶剂、废弃物处理技术、环境保护、发展趋势1. 引言1.1 绿色化工技术的概念绿色化工技术是指在化学工程领域中采用环保、节能、资源综合利用等策略,减少有害物质的排放和资源消耗,从而实现可持续发展的技术体系。
其主要目的是降低环境污染,减少对自然资源的依赖,提高生产效率和经济效益。
绿色化工技术的实施需要化学工程师充分考虑工艺的绿色性质,通过改进工艺流程、优化设备设计、控制废弃物排放等手段来实现。
绿色化工技术的核心理念是“预防优先,综合利用,资源循环”,致力于创造一个环保、可持续发展的工业体系。
在当前社会对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高的背景下,绿色化工技术成为推动化学工程领域发展的重要手段。
通过引入绿色化学原则,可以有效降低化学工程工艺中的环境风险,提高生产效率,减少能源消耗,实现资源的可持续利用。
绿色化工技术已经成为化学工程领域的重要发展方向,对促进环保、节能减排、提高经济效益具有重要意义。
1.2 化学工程工艺的重要性化学工程工艺是将化学原料通过一系列的物理、化学过程转化成目标产品的工程技术。
在现代工业生产中,化学工程工艺扮演着至关重要的角色。
化学工程工艺可以实现原料的高效利用,将资源有效地转化为有用的产品,从而提高资源利用效率,减少资源浪费。
化工工程中绿色化工技术的应用与发展
化工工程中绿色化工技术的应用与发展摘要:众所周知随着我国现代化建设的全面推进,化工企业取得了令人瞩目的突破,推动了国家经济的快速发展。
化工企业的快速发展也带来了明显的环境污染问题,对人民群众的生活质量造成了严重的影响。
因此,在提倡绿色可持续发展的背景下,化工企业应高度重视绿色化工技术在化工行业的应用与开发,尽快找到适合化工行业可持续、健康、环保发展的途径。
关键词:绿色化工技术;化工工程;应用引言:伴随着科技的发展,新的技术创新、工业的快速发展,推动了整体社会的发展。
然而,在这一过程中,对环境资源的消耗也在持续增长,对人类生活的影响也越来越大。
在化学过程中,实施绿色化工技术,要从各个角度进行改进,特别要注重对化工技术的研发,还要加强对绿色化工的认识,培育创新意识,将绿色化工的理念与理念融入到整个化工行业的生产之中。
在化学工业中,特别是在生产环境方面,必须坚持“绿色化”原则,采用“绿色化工”技术,才能从源头上防止污染。
所谓的绿色工程概念,就是要树立起绿色工程的观念,既要在促进国家经济发展的前提下,又要在保护环境的前提下,对工作人员进行绿色化技术的优化。
在进行化学工程的研究时,要从技术和环境两个角度出发,进行技术创新,对化学工程的流程进行优化,保证化学工程的顺利进行。
一、绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用价值(一)减少有毒产品的生产绿色化工技术的特点、优势和核心是“绿色”,是对现有化工技术的改进和创新。
例如,通过改进化学方式的应用,我们可以减少甚至消除有毒产品的生产过程,从而减少化学生产产生的废物,减少污染物排放,减少化学过程生产对自然环境的不利影响。
化学工程和技术离不开各种化学反应。
事实上,在产品生产过程中会发生许多化学反应,但并不是所有的化学反应都会产生有毒有害的产品。
有效使用环保化学技术不仅可以减少环境污染,还可以降低企业的生产成本。
每个企业在发展过程中都必须承担积极的社会责任和义务。
当谈到化工企业时,首先要考虑的是对环境的负面影响。
化工精馏高效节能技术开发及应用分析
化工精馏高效节能技术开发及应用分析摘要:随着对实物资源需求的不断增加和大量矿产资源储备的迅速枯竭,当前的能源危机已成为中国乃至整个国际社会的一个公共问题,因为对物质资源的需求日益增加,大量矿产资源储备迅速耗竭。
在这方面,为进一步降低中国的实际能源消耗,建设节能环保的社会和国家,有关部门建议优化各种工业技术的技术改造,提高工业生产的能源效率,更加重视因此,开发和应用高能效化学蒸馏技术具有重要的理论和实际意义,不应忽视。
关键词:化工精馏高效节能开发应用引言随着企业对节能减排的要求不断增加,石油化工单位能耗的有效减少已成为当前石油化工发展的主要目标。
石油化工目前消耗25%以上的能源。
石油化工装置通常包括反应和分离过程。
其中,石油化学分离过程占能源消耗总量的80%以上,目前工业中使用最广泛的化学分离过程是蒸馏过程,将热能转化为石油化学物质分离,以实现持续的净化功能。
这一过程是不可逆的,因此热量利用率低于10%,控制石油化工反应堆能耗的关键是控制修复过程。
中国大多数石油化工企业中,石油化工企业的产品整改过程大多采用定期整改方法。
胡春丽研究了压缩热泵蒸馏技术,该技术能耗超过50%,现已小规模应用。
传统的重整节能技术主要是分离重整工作和建造反应塔,这可以在一定程度上减少反应能量的消耗,但效果不大。
1 化工精馏高效节能技术开发及应用的意义1.1 有利于降低化工精馏过程的能量消耗化学精馏过程是通过液相气体上的相互转化,轻松有效地传导挥发性成分和挥发性成分,从而分离物质的过程。
研究人员加强节能化学精馏技术的开发和应用,有效控制热传导反应速度,有效控制发生的大蒸汽损失,使精馏塔内部温差发生灵活变化,充分利用精馏塔内部蒸汽热量,采用分级传热技术有效数字化信号传递过程,提高信息传输的效率和精度,为热调节方案的应用奠定了坚实基础。
1.2 有利于提升化工精馏过程的质量和效率化学精馏过程在多个蒸馏塔上进行,介绍了多塔串联运行的能量输送特性,这在很大程度上决定了节能技术的模式和应用方式。
化学工程领域的技术创新与应用
化学工程领域的技术创新与应用化学工程是一门交叉学科,涉及化学、物理、数学、机械等多个领域,其旨在将先进的理论和知识应用于现实生产中,为人类创造更多的财富和福利。
技术创新是化学工程领域的核心竞争力,可以提高工艺效率,降低生产成本,增强产品竞争力。
在这篇文章中,我将介绍几个在化学工程领域中技术创新与应用的案例,以期为读者提供一些灵感和启示。
一、储能技术能源储存是化学工程领域的一项重要工作,其可以在能量充足时将其储存起来,在不足时释放出来。
近年来,随着科技的进步和应用需求的推动,各种新型储能技术陆续问世。
其中,锂离子电池、超级电容器、流电池等储能技术已经成为商业化应用的主要方向,也为推动可再生能源的利用提供了有效手段。
锂离子电池作为新能源汽车和电子产品的主要能源存储方式之一,具有能量密度高、环保、轻便等优势,已经成为储能技术的主流。
而在锂离子电池领域,新的电极材料和包装技术也在不断涌现,如石墨烯、硅基材料等。
这些技术革新大幅提高了电池的性能和储能密度,也为电动汽车、便携电子设备等的应用带来了新的可能。
超级电容器也是储存和输出电能的新型器件之一,其特点是能够快速充放电、长寿命、高效率等。
超级电容器在轨道交通、风电场、光伏发电等领域得到了广泛应用,并且已经进入了大规模商业化生产阶段。
此外,流电池作为一种储能新技术,在太阳能、风能和水能等新能源领域也具有广阔的应用前景。
二、新材料应用化学工程中的新材料应用也是一个具有重要意义的领域。
各种新型材料的发明和应用,可以有效降低生产成本,提高工艺效率,也为人类提供了更多更好的服务。
近年来,新材料领域的技术发展十分迅速,如超导材料、高强材料、多功能复合材料、金属有机骨架化合物等新材料的研究成果逐渐转化为应用,对能源、科技和环境等领域产生了深刻的影响。
多孔材料是新型材料应用的一种,其具有较高孔隙度、大比表面积、优异吸附性能等特点,已经在分离、储存、传输、过滤等领域得到广泛应用。
石油化工中的节能技术
石油化工中的节能技术段占庭教授博士生导师(清华大学)中国老教授协会能源与节能技术咨询中心目录一、精馏技术的节能二、精馏方法的改进与节能三、分离过程的改进与节能四、传质与传热设备的节能一、精馏技术的节能1. 多效蒸馏 多效蒸馏的原理与多效蒸发相同,即将前级塔塔顶蒸气直接作为后级塔塔釜的加热蒸气,这样可以充分利用不同品位的热能。
下图为典型的多效蒸馏流程。
进料分别引入若干塔进行并联操作,各塔操作压力不同,多效蒸馏的关键是选择适宜的各塔操作压力,使高压塔的塔顶蒸气在低压塔的再沸器中冷凝,同时作为低压塔的热源。
只有第一效需要外部加热,末效需要塔顶冷凝。
多效蒸馏受到第一效加热蒸气压力和末效冷却介质温度的限制,常见的是采用双效。
双效蒸馏回收DMF的双效蒸馏普通蒸馏蒸汽用量12100公斤/小时双效蒸馏蒸汽用量5400公斤/小时双效蒸馏可节约大量能量2.热泵精馏间接蒸汽压缩直接蒸汽压缩热泵精馏3. 热耦蒸馏热偶蒸馏用来分离沸点接近的多组元物,可以实现节能。
图为Stupin和Lockhart报道的热偶蒸馏流程分离A、B、C三元混合物。
物料进入第一个顶分馏塔,全部轻组分A和全部重组分C分别由塔底馏出,中间组分B则在塔顶和塔底都有。
将塔顶、塔底产品分别引入第二个分馏塔的合适位置。
这样第二个塔的上部分离A和B,下部分离C,中间产品B则由侧线采出。
由于第一个塔的塔顶冷凝和塔釜加热由两个塔气液直接传热获得,只有第二个塔有冷凝器和再沸器,故减少了能耗,节约了投资。
此概念可以用于分离超过三元的沸点接近物系。
对于N元混合物,采用一般连续蒸馏流程,要用N-1个塔才能把各组分分离,其中每个塔需要一个冷凝器和一个再沸器。
如果采用热偶蒸馏流程,只需要一个冷凝器和一个再沸器。
4.设置中间再沸器,中间冷凝器在普通精馏塔中,热量从温度最高的再沸器加入,从温度最低的塔顶冷凝器移出。
由式可看出,净功消耗大,热力学效率很低。
加热和冷却的费用也随釜温的升高和顶温的降低而升高。
化工行业的创新技术
化工行业的创新技术化工行业是一个广泛的概念,它包括了许多不同类型的产业,从基础化学品到高级医药,从清洁能源到新材料,都可以被归类到化工行业中。
化工生产需要采用大量的技术和工艺,大部分的化工企业都持续地进行创新,以提高生产效率和质量,从而保持竞争力。
在这篇文章中,我们将讨论一些在化工行业中被广泛采用的创新技术。
新型催化剂催化剂是化学反应中常见的一个概念,它可以促进反应进程,降低反应活化能,提高反应速率。
化工生产中需要使用大量的催化剂,例如下游化学品的加氢、氧化和脱除等反应都需要催化剂。
新型催化剂不仅可以提高反应效率,还可以在降低能耗和环境影响方面发挥作用。
例如,在氢气处理中,通过使用新型的晶体催化剂,可以实现更高的清洁度和更高的反应效率,同时减少了对重金属的使用量。
这些新型催化剂也可以应用于化工生产中的其他领域,例如汽车排放净化、深度氧化和改善废气处理效率。
节能和环保技术节能和环保技术对于化工企业来说是非常重要的。
很多化工生产工艺中都需要消耗大量的能源和资源,在产品制造的过程中产生了大量的废物和污染物,这些都会对环境造成破坏。
为了减少这些影响,化工企业必须采用节能和环保技术,以实现可持续发展。
例如,在化工反应中,可以通过节能技术和高效的催化剂来降低反应温度和压力,减少能源消耗。
通过一些独特的技术,可以将废物和固体废弃物转化为有用的化学品,有效地减少了废物的排放。
分离技术化学品的生产过程中,常常需要用到不同的分离技术来分离不同的化学成分。
然而,传统的分离技术消耗能量和资源,同时也影响了环境。
为了解决这些问题,一些新型的分离技术正在被发展和采用,这些技术包括膜分离技术、离子交换和反向渗透等技术。
这些技术使用的是更节能和环保的方法,可以有效地提高生产效率和质量。
新材料新材料在化工行业中发挥了重要作用。
新型的高性能材料、高强度材料和新型电池材料等都可以应用于不同的化工领域,如净水、环保、生物技术和能源。
新材料的研发需要大量的工程和实验,同时也需要高水平的工程技术、专门的设备和资金投入。
节能新技术在化工分离过程中的应用
节能新技术在化工分离过程中的应用摘要:分离过程是化工过程中耗能很大的操作。
所有的分离过程都需要以热和(或)功的形式加入能量,其能量费用与设备折旧费相比,前者占首要地位。
由于世界能源日趋紧张,化工节能问题显得越来越重要。
因此,研究化工分离过程的节能新技术也显得越来越重要。
关键词:化工分离;节能;新技术;研究进展1 概述膜分离作为一项高新技术,在近几十年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。
几十年来,膜分离技术在能源、电子、石油、化工、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。
社会的需求促使膜技术发展迅速,使膜技术不断创新、进步、完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键[1]。
近年来,各行业工业废水深度处理回用与资源化,已经引起了人们的广泛重视,不断有应用膜分离技术进行工业废水深度处理回用成功的报道。
这表明我国工业废水深度处理回用已进入大规模应用阶段,石油化工、氯碱化工、造纸、钢铁、电力等行业相继建立了示范工程,并进行行业推广,工程规模已从日处理量百吨级跨入到万吨级,并将跨入十万吨级的规模。
在国家大力提倡节能减排的大形势下,大力发展膜分离技术对于化工行业、乃至各行各业的节能减排工作均具有重要而深远的意义。
2 膜分离技术在石油化工节能减排中的应用2.1 微滤技术在石油废水处理中的应用采用南京化工大学膜科学技术研究生产的0.2um和0.8um陶瓷膜进行陆上和海上采油平台的采出水处理研究,经过适当的预处理后取得了较好的效果,悬浮物含量由73-290mg/L降到1 mg/L以下,油含水量由8-583mg/L降到5mg/L以下。
探讨了不同温度、压差、膜面流速、孔径等参数对过滤特性的影响。
针对膜处理中最为关键的清洗问题,他们设计了脉冲及预处理工艺,有效地延长了过滤周期。
同时根据油田采出水对膜面的污染特征,确定了B, C两种清洗剂交替使用的清洗方案,并验证了所采用的预处理工艺、清洗工艺、脉冲工艺的可重复性和稳定性,为工业性放大试验奠定了技术基础。
化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究
化学工程工艺中绿色化工技术应用的几点探究张海龙摘㊀要:自然环境是我们共同生活的地方ꎮ在自然环境逐渐受到污染后ꎬ人们逐渐认识到其危害性ꎬ同时也开始为保护自然环境尽自己的一分力量ꎮ对于传统的化工行业来说ꎬ在给我们带来更多资源的同时ꎬ也给我们的自然环境带来了极大的破坏ꎮ在此基础上ꎬ我们需要运用绿色化工技术来有效控制环境污染ꎮ因此ꎬ对于自然环境而言ꎬ绿色化工技术是中国需要的先进技术ꎬ对中国的发展具有重大影响ꎮ为了解决我国目前的环境问题ꎬ绿色化工技术是最有效的途径ꎬ它可以合理利用资源ꎬ减少资源消耗ꎬ减少废物排放ꎮ综上所述ꎬ现代化学技术的发展对绿色化学技术的研究和应用具有重要影响ꎮ关键词:化学工程工艺ꎻ绿色化工技术ꎻ应用ꎻ探究一㊁绿色化工技术的特点绿色化工技术在许多发达国家已经非常成熟ꎬ但在我国的研究相对较晚ꎮ对于绿色化工技术来说ꎬ它可以降低化工生产中化学原料的浪费率ꎬ同时可以用最少的化工原料进行生产操作ꎬ从而减少排放ꎬ从根本上减少化工生产对环境的污染ꎮ保护自然环境是我们和我们国家的当务之急ꎮ绿色化工技术是通过新的生产链和回收链来减少废物的排放ꎬ并通过化工过程中的一个生产链来减少废物的排放ꎬ从而保护自然环境ꎮ通过绿色工业技术ꎬ可以开发新的化工产品ꎬ实现绿色资源的再利用ꎬ并将废物排放时对环境的污染影响降到最低ꎮ二㊁绿色化工技术在化工过程中的应用措施随着人们环保意识的增强ꎬ绿色化工技术在化工过程中的应用越来越广泛ꎬ并取得了非常显著的效果ꎮ绿色化工技术的应用ꎬ不仅有助于提高化学工业的生产质量和效率ꎬ而且有利于保护环境ꎬ减少化学工业造成的污染ꎬ为中国社会经济的可持续发展做出更大的贡献ꎮ(一)清洁生产技术的应用清洁生产技术是指化工过程在生产过程中不会产生污染和有毒物质ꎬ不会造成危害和不会产生污染性废弃物的过程ꎮ清洁生产技术属于绿色生产技术ꎮ目前ꎬ它广泛应用于化工过程的生产过程ꎬ主要包括热处理技术㊁临界流体技术和辐射热处理技术ꎬ这些技术属于清洁生产技术ꎬ广泛应用于化工过程生产过程ꎮ主要用于生活垃圾处理㊁现代印染工艺㊁海水淡化处理㊁现代冶金工程㊁甲醇合成等化工项目ꎮ通过清洁生产技术的应用ꎬ可以大大减少有害物质的产生ꎬ减少对环境的污染ꎬ降低生产成本ꎬ如太阳能发电技术的应用ꎬ风力发电技术的应用ꎬ废气技术和高效煤气化技术的应用ꎮ例如ꎬ如果要从混合物中提取物质ꎬ可以使用超临界流体萃取技术ꎮ该技术的应用意味着临界温度和压力的流体是萃取剂最多的ꎬ相应的物质通过该萃取剂被萃取出来ꎮ本生产工艺属于绿色生产技术ꎬ在生产过程中不会产生有毒有害物质ꎬ不会对环境造成污染和危害ꎮ例如ꎬ在海水淡化过程中ꎬ可以通过绿色清洁的生产技术对海水中的盐分进行分离ꎬ实现盐水分离ꎮ通过该技术ꎬ不仅可以活化相应的水资源ꎬ而且可以获得Mg(OH)2ꎮ然后利用相关技术对Mg(OH)2进行处理ꎬ可应用于其他化工生产ꎮ这样ꎬ不仅可以获得水资源ꎬ而且可以使Mg(OH)2得到更广泛的应用ꎬ同时不会造成环境污染ꎬ起到事半功倍的效果ꎮ(二)生物技术应用在化工生产过程中ꎬ除了清洁生产技术外ꎬ生物技术的应用也非常广泛ꎬ清洁技术也是绿色化工技术的主要内容ꎬ主要应用于生化工程ꎮ在生化工程中ꎬ细胞和基因可能发生变化ꎮ例如ꎬ生物酶技术在化工过程生产中的应用ꎬ可以起到有效的催化作用ꎬ提高化学反应速度ꎮ这不仅有利于提高生产效率ꎬ而且可以减少甚至避免化学污染物的产生ꎬ从而避免对环境的污染和危害ꎬ生物酶技术的主要应用形式是用生物酶代替丙烯腈原料ꎮ生物酶的应用可以使丙烯酰胺产品更加纯净ꎬ同时也可以降低能耗和生产成本ꎬ对环境保护起到积极的作用ꎮ此外ꎬ在化工生产过程中ꎬ还可以利用农业废弃物原料ꎬ提高原料利用率ꎬ降低化工过程生产的原料成本ꎮ例如ꎬ麦秸可以作为原料ꎬ通过生物合成技术生产乳酸ꎬ可以用来生产塑料制品ꎮ这不仅解决了秸秆处理的问题ꎬ而且使塑料制品能够实现生物降解ꎬ从而解决了传统聚乙烯塑料降解的问题ꎮ例如ꎬ生产工业丙醇或工业乙醇ꎬ可应用于植物纤维ꎮ基因重组技术在多肽类药物和肽疫苗的生产中可以得到应用ꎮ总之ꎬ在绿色化工中ꎬ生物技术的应用非常广泛ꎬ不仅在微生物发酵技术上ꎬ而且在生物材料方面ꎬ效果非常显著ꎮ(三)环保产品的应用从本质上讲ꎬ环保产品就是在整个生产过程中不会污染和破坏外部自然环境的化工产品ꎬ比如我们常见的新型环保汽油ꎮ在中国ꎬ人口的不断增长ꎬ城市化进程的加快ꎬ区域交通互联互通的发展ꎬ都显示出我们社会的活力ꎬ人们的生活质量也在不断提高ꎬ家家户户都有车ꎮ汽车的使用需要汽油提供能量ꎬ而传统的汽油在使用过程中会产生大量的污染ꎬ汽车尾气的排放对环境不是很友好ꎮ虽然出台了一系列新的节能措施ꎬ但都无法解决ꎮ除了新型环保汽油外ꎬ纳米杀菌保健漆㊁耐沾污外墙漆㊁海洋防污剂等都是环保产品ꎬ目前已被众多用户接受并受用户青睐ꎮ三㊁结束语在我国经济建设和工业化进程发展的前提下ꎬ化工也处于不断进步的过程中ꎮ在传统产业环境遭到严重破坏的情况下ꎬ中国科研人员不断创新ꎬ开发新技术ꎮ绿色化工技术在我国化工和化工过程中的应用表明ꎬ绿色化工技术对化工行业的环境污染具有一定的控制和治理作用ꎬ并对我国经济发展和我国环境保护事业的发展具有一定的意义ꎬ在我国化工过程中发展绿色化工技术具有十分重要的意义ꎮ参考文献:[1]孙明刚ꎬ肖凤祥ꎬ许才盛.化学工程与工艺中绿色化工技术的应用[J].化工管理ꎬ2019(6):98-99.[2]拜继运.绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究[J].中国新技术新产品ꎬ2019(2):88-89.作者简介:张海龙ꎬ男ꎬ山东省寿光市ꎬ研究方向:化学工程ꎮ081。
新能源在化学工程中的应用
新能源在化学工程中的应用随着社会的发展和对环境保护的重视,新能源在各个领域得到了广泛的应用,化学工程也不例外。
新能源技术的应用不仅可以降低能源消耗和环境污染,还可以提高化学工程的效率和可持续性。
本文将介绍几种新能源在化学工程中的应用。
一、太阳能在化学工程中的应用太阳能是一种广泛可利用的新能源,通过光伏发电和太阳能热能利用,可以为化学工程提供可再生的电力和热能。
在化学工程生产过程中,能源消耗通常占据很大的比例,使用太阳能作为替代能源可以显著减少化学工程的能源成本和环境污染。
太阳能光伏发电系统可以将光能转化为电能,为化学工程提供稳定可靠的电力来源。
光伏发电系统可以安装在化学工程厂房的屋顶或空地上,充分利用太阳能资源,不仅可以满足工厂的日常用电需求,还可以实现余电上网或储存,提高整体能源利用率。
太阳能热能利用可以为化学工程提供热水和蒸汽,用于产生热能或驱动反应。
通过太阳能集热板或太阳能聚光器,将太阳辐射能转化为热能,可以有效地满足化学工程中各种温度要求。
比如,在化工生产中常见的蒸馏操作,太阳能集热系统可以提供所需的蒸汽,使蒸馏过程更加节能和环保。
二、生物质能在化学工程中的应用生物质能是一种可再生的新能源,指的是由陆地生物或水生生物通过光合作用形成的能量。
生物质能以其广泛的资源和良好的环保性质,在化学工程领域的应用越来越受到关注。
生物质能可以通过生物质燃烧、生物质气化和生物质发酵等方式转化为热能、燃气和生物质醇等能源形式,为化学工程提供动力和原料。
例如,在化学工程生产中常用的反应器加热系统中,使用生物质燃烧产生的热能,既可以满足反应器加热的需求,又可以减少化石燃料的使用,达到节能减排的目的。
生物质能还可以经过生物发酵转化为生物质醇,如乙醇和丁醇等,作为化学工程中的溶剂或反应物。
生物质醇不仅具有良好的可再生性和可降解性,还可以显著减少对化石燃料的依赖,对环境友好。
三、风能在化学工程中的应用风能是一种无污染的新能源,通过风力发电系统可以为化学工程提供清洁的电力。
分离过程发展的趋势
分离过程发展的趋势分离过程发展的趋势是指在化工工艺中,不同物质之间的分离操作的趋势和发展方向。
分离过程是化工工艺中的重要环节,其目的是将混合物中的组分分离出来,以获取纯净的产品或实现组分之间的进一步转化。
随着科技的发展和人们对环境保护及资源利用的要求,分离过程的发展也面临着趋势的变化。
一、高效节能高效节能是分离过程发展的主要趋势之一。
传统的分离过程通常存在能源消耗大、工艺流程复杂、产品纯度不高等问题,因此,如何在保证分离质量的前提下降低能源消耗成为研究的热点。
随着新材料、新工艺的引入,分离设备的效率得到了提高,能耗也有了明显的减少。
例如,膜分离技术具有分离效率高、能耗低、设备体积小等特点,已经开始在生物工程、化工、环保等领域得到广泛应用。
二、多功能集成多功能集成是分离过程发展的另一个趋势。
传统的分离过程通常需要多个独立的分离单元进行操作,增加了设备的大小和复杂度。
而通过多功能集成,可以将多个分离单元进行整合,使得不同的分离操作可以在同一个设备中完成。
这样不仅可以节省空间和设备投资,还可以提高生产效率和产品质量。
例如,膜分离技术可以与吸附、吸附溶剂回收、结晶等技术结合,实现多功能的分离操作。
三、绿色环保绿色环保是分离过程发展的重要趋势。
随着人们对环境污染和资源浪费的关注度提高,传统的分离过程所使用的有机溶剂和化学试剂已经不能满足环保要求。
因此,如何开发低污染的分离剂和环保型分离工艺成为了研究的重点。
一种重要的解决方案是开发水相或水溶剂的分离工艺。
与有机溶剂相比,水相分离具有成本低、对环境污染小等优势。
此外,新型分离技术如超临界流体萃取、微悬浮浓缩等也被广泛研究和应用,以实现低污染、高效率的分离过程。
四、自动化和智能化自动化和智能化是分离过程发展的趋势之一。
随着自动化和智能化技术的不断进步,分离过程中的控制和操作更加方便快捷。
自动化技术可以实现对分离过程的实时监控和数据记录,并可以通过集成计算机控制系统来实现过程的控制和优化。
精细化工中绿色化工技术的运用
精细化工中绿色化工技术的运用摘要:目前我国经济发展迅速,化工企业为我国发展做出了很大贡献。
随着国家可持续发展理念的提出,化工行业也要积极响应与号召这一理念,展开绿色、环保的生产工作。
因此在今后的生产工作中,化工行业就可以将绿色化工技术应用到整个生产工作中,减少污染物的排放量,更好的保护生态环境,促使化工行业获得可持续发展。
关键词:精细化工;绿色化工技术;运用引言由于绿色化工技术具有着绿色、环保、无污染的优点,可以提高化工生产效率与质量,为企业带来更多的经济效益与社会效益,因此可以将其广泛的应用在化工生产中,推动我国化工行业的科学高速发展。
1绿色精细化工概述绿色精细化工技术,就是在化工生产的过程中,使用环保的方式来进行具体的操作,从而减少污染物的排放量,在化工生产的过程中做到绿色环保。
如果将绿色化工技术应用到精细化化工生产过程中,不仅可以将化工生产中产生的排放物变得更加绿色环保,还可以回收再利用其中的一些产品,有效的提高了资源的利用率。
将绿色化工技术运用到精细化化工工作当中就是将高新技术与化工技术进行有效的结合,对化工技术进行了一定的创新,化工工作流程和工作中所使用到的机械设备也更加的完善,并为化工企业带来了丰富的经济效益和社会效益。
事实上,我国的很多产业在实际的生产过程中都使用到了绿色精细化化工的方式,比如说我国的化妆品产业、医药产业等等,都可以看到绿色精细化化工的身影。
而绿色精细化能够战胜一般化工技术的优势就在于绿色精细化化工所使用到的化工材料都是绿色环保的,因此,对于周边环境的影响会比较小,除此之外,与一般的化工技术相比较,绿色精细化化工更能够为化工企业带来丰富的经济效益和社会效益。
2绿色化工技术在化工工程应用中的核心要点2.1化工原料选用不能含有毒害物质要想保证绿色化工技术在化学工程中的成功应用,化工原料的选择是关键。
绿色化工技术的实施目的就是减少化工工程中的污染,而造成化工污染的根本原因在于很多化学原材料具有高腐蚀性、毒性等污染性,而目前的技术还无法去转变这些具有污染性的化学原料的性质,所以要想实现绿色化工技术在化工工程中的应用,就必须注意化学原料的选择。
超低能耗技术在某工程中的应用
超低能耗技术在某工程中的应用超低能耗技术是一种新型节能技术,在现代工程中得到了广泛应用。
它将低能耗设计和高效节能控制相结合,以达到降低能耗、提升能源利用率、减少污染排放等目的。
本文将介绍超低能耗技术在某工程中的应用。
某工程为一家跨国公司的大型物流中心,主要从事仓储、分拣、配送等业务。
由于其业务特点,该物流中心需要大量的电力、照明和空调等设备来维持运营。
为了提升能源利用效率,该公司引进了超低能耗技术,采取了一系列节能措施,包括以下几个方面:1. 采用能耗低、效率高的LED照明技术。
在物流中心的各个区域均采用LED照明技术,其较传统荧光灯照明设备,拥有更高的光效、寿命更长、寒暑性更强、安全性更高等显著优势。
采用LED照明设备后,物流中心的照明能耗减少了60%以上。
2. 精细化的空调系统运营控制。
物流中心有大大小小数百个房间,每个房间的空调设备能耗不小。
超低能耗技术采用精准推算和实时感知技术来控制每个房间的温度、湿度、风速等参数,提高了空调的控制精度,减少了能耗。
3. 采用“机器人化”仓库物流设备技术。
储存货物并进行分离、分拣和配送,是该物流中心的主要工作。
传统的储运装备和储物系统需要大量人力物力投入,且容易产生严重能源浪费现象。
而采用“机器人化”物流设备技术则可以较大降低能耗,提高能源利用效率,使物流中心运营更为智能化和高效化。
4. 建筑整体漏水检测定位技术。
物流中心建筑运营过程中,由于人为、设计不当等原因,可能会发生房顶、地下室甚至室内渗水漏水事件,导致大量厨余、电器等损失,而不少公司仅通过实时巡逻的人工手段来排查,浪费大量人力和物力成本。
引入超低能耗技术的漏水检测定位技术后,物流中心可以在第一时间发现漏水隐患,及时加以解决和修复。
采用超低能耗技术改造后的物流中心,可以较大程度地减少能耗,提高能源利用效率和减少污染排放。
通过这些节能措施,该公司可为环境保护和可持续发展做出应有的贡献,也从中获得了可观的经济收益。
绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究
绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究1. 引言1.1 绿色化工技术的概念绿色化工技术是指在化学工程与工艺中,秉持可持续发展理念,采用环保、低能耗、高效率的生产方式,最大限度地减少对环境和资源的影响。
其核心思想是替代传统的化学生产方法,采用更加环保和资源利用效率更高的工艺技术,实现可持续发展目标。
绿色化工技术主要包括但不限于绿色催化剂、生物技术、绿色溶剂等多个方面。
通过研究和应用这些技术,可以实现化学工程与工艺的清洁生产,减少废物排放,提高生产效率,降低生产成本,同时也为环境保护和资源节约做出了贡献。
绿色化工技术的发展不仅可以提高企业的竞争力,也可以满足社会对于环保和可持续发展的需求。
绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用研究具有重要意义,有助于推动化工行业朝着更为环保和可持续的方向发展。
1.2 研究背景绿色化工技术的研究背景可以追溯到20世纪中叶,随着全球环境问题的日益严重和资源短缺的加剧,人们开始意识到传统化工生产方式所带来的环境污染和资源浪费问题。
传统的化学工程与工艺中常常使用大量的能源和化学品,产生大量的废弃物和污染物,给环境和人类健康带来严重影响。
绿色化工技术应运而生,其核心理念是通过减少能源消耗、减少废物排放、提高资源利用率和改善产品质量来实现可持续发展。
绿色化工技术倡导绿色合成、绿色生产和绿色工程,致力于将环境保护、经济效益和社会责任有机结合起来。
在全球范围内,越来越多的研究者和企业开始关注绿色化工技术的发展和应用,探索各种创新手段和方法,以实现环保、节能和可持续发展的目标。
研究绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用具有重要的现实意义和深远的历史意义。
通过对绿色化工技术的研究与应用,可以为化学工程领域带来新的发展机遇和挑战,促进化学工程与工艺领域的可持续发展。
1.3 研究目的本研究旨在探讨绿色化工技术在化学工程与工艺中的应用,并分析其对环境保护和可持续发展的重要性。
通过对绿色化工技术的概念和研究背景进行探讨,我们希望能够深入了解这一领域的发展现状并挖掘其潜力。
炼油厂常减压装置节能新技术措施分析
炼油厂常减压装置节能新技术措施分析炼油厂常减压装置是石油化工生产中的重要设备,用于对裂化汽油、重油等石油产品进行降压处理,以满足生产和加工的需要。
在炼油厂常减压装置的操作过程中,能耗问题一直是一个亟待解决的难题,炼油厂常减压装置的节能新技术措施显得十分重要。
本文将对炼油厂常减压装置的节能新技术措施进行深入分析,以期为炼油厂的节能工作提供有益的参考。
一、加强装置的热力系统优化在炼油厂常减压装置的运行过程中,热力系统是一个非常重要的方面。
热力系统的效率直接关系到能源的利用程度,加强装置的热力系统优化是一个非常重要的节能技术措施。
在优化热力系统方面,可以采取以下措施:1. 合理设计热力系统结构合理设计热力系统的结构,包括进料、出料、介质循环等部分,以确保热能传递的高效率和稳定性。
2. 优化换热设备优化换热设备的设计和工艺,采用高效、节能的换热器,提高换热效率,减少能源损耗。
3. 提高热力系统的控制精度提高热力系统的控制精度,采用先进的自动控制技术,实现热力系统的智能化运行,减少人为干预,提高能源利用效率。
二、采用先进的节能设备在炼油厂常减压装置的操作过程中,各种设备都会消耗大量的能源,采用先进的节能设备是一个非常重要的节能新技术措施。
在采用先进的节能设备方面,可以从以下几个方面进行改进:1. 采用高效的压缩机采用高效的压缩机设备,能够有效地提高设备的压缩效率,减少能源损耗。
1. 优化操作参数通过优化操作参数,调整装置的运行方式,提高系统的整体效率,减少能源损耗。
2. 改进产品分离工艺改进炼油厂常减压装置的产品分离工艺,提高产品的分离效率,减少能源消耗。
3. 加强系统的监控与管理加强系统的监控与管理,实施全面的巡检和检修,及时发现并解决设备运行中存在的问题,确保系统的稳定运行。
四、提高员工的技术水平1. 开展技术培训开展特色化的技术培训,提高员工的技术水平,使其能够更好地掌握先进的节能技术知识和应用技能。
大型石油化工工业过程节能新技术
(1School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University, Tianjin 300072, China;2 National Engineering Research Center for Distillation Technology, Tianjin 300072, China)
本技术的关键是: (1)流程重构技术:采用流程分析与重构理论,进行能量与流量的合 理匹配和耦合,减少循环流股、最大限度地减少不可逆过程、降低能量消耗,开发低能耗催 化裂化吸收稳定新的工艺流程技术; (2)余热回收技术:通过梯级热泵技术,回收和利用催 化裂化吸收稳定系统中大量的余热资源, 实现工艺制冷制热的目标, 同时降低补充吸收剂的 循环量,节约能耗。 (3)低能耗轻汽油切割技术:采用多级分步冷凝以及轻、重汽油高压与 低压耦合匹配解吸技术, 将汽油组分中富含烯烃的轻汽油切割出来, 降低汽油组分中的烯烃, 达到清洁燃料油品的要求,同时将富含烯烃的轻汽油进行回炼以实现多产丙烯技术; (4)关 键技术和设备的工程放大技术。 本文研究成果若在 150 万吨/年催化裂化装置上推广,可以节约能耗 20%左右,年节约 能耗 1.5 万吨标准油,折合人民币约 6000 万元,减排温室气体 4.68 万吨。
2. 催化裂化吸收稳定系统节能技术
目前国内吸收稳定工艺存在干气不干、汽油切割不清晰、稳定塔分离能力不够、稳定汽 油烯烃含量高以及能耗高等缺点 外能耗,提高汽油质量。
[3,4]
。本技术采用流程重构和热耦合优化,开发出催化裂化
吸收稳定系统新的分离流程,可以实现大幅度节约能耗,使热资源得以充分利用,减少系统
化学工程的节能减排措施
化学工程的节能减排措施化学工程是一门综合性较强的工程学科,旨在研究和应用化学原理和技术,以改善工业生产过程。
然而,化学工程产生了大量的能源消耗和环境污染,成为世界面临的严重问题之一。
为了减少能源消耗和环境影响,化学工程领域不断努力寻找创新的节能减排措施。
本文将介绍一些化学工程常见的节能减排措施。
1. 质量能量平衡分析质量能量平衡分析是化学工程中常用的节能减排方法之一。
通过对整个生产过程的能量消耗和材料利用情况进行详细分析,可以找出能源浪费和环境污染的主要原因,并针对性地采取措施进行改进。
例如,对反应釜的热量损失进行优化,可以减少能源的消耗并降低温室气体排放量。
2. 废热回收利用化学工程生产过程中常常伴随着大量的废热排放。
利用废热回收技术,将废热重新利用,可以显著降低能源消耗。
废热回收利用可以采用多种方式,如余热锅炉、热泵等。
通过将废热转化为可再生能源,不仅可以减少化学工程中的二氧化碳排放,还可以节约大量资源。
3. 高效分离技术分离操作在化学工程中占据重要地位,然而传统的分离方法常常存在能耗高、污染大的问题。
因此,开发和应用高效的分离技术是化学工程节能减排的重要手段。
例如,膜分离技术可以在较低的能耗下实现高效分离,比传统的蒸馏和萃取方法更具优势。
将膜分离技术应用于化学工程中,可以大大减少废物的产生和能源的消耗。
4. 催化剂的设计和应用催化剂在化学工程中广泛应用,可以提高反应速率、降低反应温度和压力要求,从而节约能源。
化学工程领域通过设计和优化催化剂的结构和性质,提高催化剂的效率和稳定性。
同时,催化剂的再生利用也是节能减排的重要方面,通过有效的催化剂再生技术,减少了催化剂的损耗和废弃物的产生。
5. 精细化工过程控制精细化工过程控制是化学工程中实现节能减排的关键环节。
通过精确监测和控制化学工程过程的温度、压力、流量等参数,可以优化反应条件,减少能源消耗和废物产生。
自动化控制系统的应用可以提高化工过程的稳定性和效率,降低操作人员的人为错误。
石油化工能量利用与节能 - 副本
石油化工能量利用与节能摘要:阐述了当前我国石油化工企业面临的形势、现状和存在的主要问题,介绍了能量利用概况、能耗分析与评价及利用,分析了节能现状及其对策。
关键词:石油化工节能能量利用能源措施石油化工过程是物理和化学变化将石油转换成产品的过程,能量是进行过程的原动力。
能量的转换、过程使用以及使用后的能量回收利用,构成了石油化工过程用能的特点和规律。
在化工产品成本中,能源所占的比重很大,一般产品约20-30%,能耗高的产品可达70-80%,因此化工节能具有特殊重要的意义。
我国化工系统的能源耗费量约占全国总量的10%。
化工分离过程的能耗是世界总能耗的8%。
我国比国外同类产品能耗高20-30%,有的高出一倍。
而日本的能量利用率达57%,在世界各国中居首位。
也许新一轮国际油价或国内成品油涨价所带来的警示正是一个新的契机,石油和化工行业有必要以节能的视角,从更高远的层面制定行业的可持续发展战略。
就目前而言,经济状况是影响价格的最大因素。
实际上对于原油出口国和进口国而言,无论油价是疯涨还是猛跌,都是一把“双刃剑”。
资料显示我国单位GDP增长的能耗,是美国4倍、法国7倍、日本14倍,节能的潜力是客观存在的。
国际油价持续攀升,不啻是一种提醒:降低能耗,改变产业结构的不合理状态,是我国经济可持续发展的必然选择,也是国内石油和化工企业赢得国际竞争的潜力所在。
1.能耗计算方法总体上,国内炼油和石油化工企业的能耗计算方法是把研究对象所有消耗的燃料、电和能耗介质(如蒸汽、水、风等)均计人能耗,这种方法上的统一性非常有助于能耗的科学计算与对比。
从已了解到的有关资料,国外能耗计算方法与国内不同,主要是一些能耗介质的折算指标(主要为蒸汽和电)以及计入范围不同,如国外的能耗计算方法不计人消耗的循环水、新鲜水等项能耗。
鉴于国内外在计算方法上的这些差异,工艺装置或全厂综合能耗的计算结果是不能直接对比的。
能耗计算方法有两种:单位能量因数能耗方法和基准能耗方法。
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节能新技术在化工分离工程中的应用Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】论文题目节能新技术在化工分离工程中的应用摘要近年来,随着市场经济的快速发展,化工行业也迅速崛起。
但是,由于化工行业巨大的污染性,而使其成为我国环境污染的源头之一,在当前追求低碳经济和绿色经济的大环境下,化工行业的发展受到了一定的限制。
关键词化工分离节能新技术研究进展引言当前,随着社会的发展和进步,越来越多的人认识到节约资源、保护环境的重要性。
国家的“十二五”规划纲要指出:“十二五”期间要大力开发和积极推广低碳技术,节能减排工作不断深入,“十二五”末高耗能产品单耗达到国际先进水平,能耗在“十一五”末的基础上再下降10%,主要产品实现清洁生产,主要污染物排放总量在“十一五”末的基础上再下降10%。
进一步提高高耗能、高排放和产能过剩行业准入门槛。
这就意味着当前高污染、高耗能的化工行业的节能减排进程必须加快。
正文我国化工行业主要是从事化学工业生产和开发的能源工业以及基础原材料工业。
化工行业是我国国民经济体系中的一个重要部门,它对经济发展、国防事业以及人们的社会生活都发挥着极其重要的作用。
改革开放以来,我国的石油化工产业取得了巨大的成就。
但是由于化学工业本身的缺点和局限,导致在生产过程中排放的污染物种类多、数量大、毒性高,严重影响生态环境和人类的身体健康。
当前,由于在节能减排技术开发上的滞后,导致我国化工行业节能减排和环保技术水平落后,也使得化工行业生产过程中的高耗能、高污染现状持续得不到缓解。
从而导致我国化工行业的能耗量始终排在全国工业领域的前列。
而化工行业的废水排放量甚至长期高居全国工业领域的第1位。
化工分离过程是将混合物分离成各组分组成各不相同的两种(或几种)产品的操作。
一套标准的化工生产装置,应包括一个反应器和具有提纯原料、中间产物与产品以及后处理的多个分离设备构成。
首先,分离过程必须能够去除原料杂质,为化学反应提供纯度达到工业生产要求的原料,减少杂质带来的影响(副反应增加,催化剂中毒等);再者,分离过程能够对反应产物进行处理,获得所需产品的同时分离出未完全反应的反应物,循环利用;此外,分离过程还需要在工业废水处理与环境保护方面发挥作用,减少工业三废的排放。
因此,我们看到化工分离过程在化学工业生产中占据着非常重要的地位。
膜分离技术是利用特定膜的渗透作用,在外界能量或化学位差的推动下。
对气相或液相混合物进行分离、分级、提纯和富集,膜分离过程大多尤相变,常温操作,高效、节能、工艺简便、污染小。
20世纪80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。
在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。
离子膜烧碱不但能生产出高纯度烧碱和氢气,而且节能效果显着,比隔膜法节约能耗约30%。
因此,离子膜法将逐步取代隔膜法生产烧碱。
离子膜也开始应用于医疗、食品工业除去电解质,分离氨基酸及海水淡化等。
膜分离氢气技术已成功地用在合成氨厂从驰放气中回收氢气,甲酸装置从合成气、水煤气脱氢气得到90%的一氧化碳,炼厂从催化重整过剩气中分离出95%含量的氢气作为加氧裂解原料等。
从空气中富集浓缩氧和氮,比深冷分离法要节能得多。
膜萃取是膜过程与液一液萃取过程相结合的分离过程,特点是:(1)萃取剂选择范围宽;(2)料液夹带损失小;(3)过程不受“返混”的影响和“液泛”条件的限制;(4)可实现同级萃取和反萃取过程;(5)可提高传质效率。
膜萃取技术在分离生物化工产品和实现发酵耦合过程方面正成为研究工作的热点。
膜蒸馏技术是膜技术与蒸发过程相结合的分离技术。
过程是在常压和低于溶液沸点下进行,热侧溶液可以在较低的温度下操作,因而可利用废热或低温热源,达到节能效果。
该技术弱点是单程效率较低,阻碍了其大规模应用。
微滤膜主要用于超纯水制取和除菌,微滤膜可制取电子工业用水,微滤膜除菌的水可以直接饮用。
结晶分离是分离混合物常用的方法之一。
传统的结晶分离,如浓缩结晶,冷却(冷冻)结晶,耗能很大。
目前国际上新型结晶技术已取得了突破性进展,并得到实际应用。
萃取结晶技术是萃取技术与结品技术的藕合技术。
可很好地用于沸点等物性相近的混合物。
例如,在对二甲苯一间二甲苯混合物中,加入四氯化碳,可以将对二甲苯从混合液中分离出来,对二甲苯收率高达90%。
萃取结晶技术也应用于无机混合物的分离。
例如,用1,4—二氧杂环乙烷从KIO3,和KI的水溶液中分离KIO3;用有机胺络合萃取剂,以氯化钾和磷酸为原料,生产磷酸二氢钾等。
又如,在碳酸钠水溶液中加入正丁醇,结晶出碳酸钠,在实际生产中得到了满意的结果。
萃取结晶技术也可用于有机物-水-无机盐体系中使有机物与无机盐分离。
例如在制造有机羟醛的试验中,在羟醛—水—硫酸钠体系中,常温下加入甲醇,成功地将硫酸钠分离出来,使其分离后的混合溶液中,硫酸钠含量小于5%。
萃取结晶技术关键是寻找到合适的萃取络合剂。
高压结晶是利用加压下物系的液一固相变化的分离技术。
其原理为:物系中包含的杂质使其熔点下降,对应相变压力上升,随着结晶过程的进行,固相份数增加,液相杂质浓度提高,相变压力不断上升,在共晶压力下,物系中就只有高纯目的物品体和母液共存,排除母液经减压发汗,可分离得到更纯的目的物品体。
高压结晶尤其适应于有机物的提纯精制。
精馏是化工、石化等行业中的重要组成部分,对整个流程的生产能力、产品质量、能源消耗与原料消耗、环境保护都有重大影响。
石油和化学工业的能耗占下业总能耗的很大部分,其中约60%就用于精馏过程。
精馏过程的节能主要有以下几种基本方式:提高塔的分离效率,降低能耗和提高产品回收率;采用多效精馏技术;采用热泵技术等。
高效导向筛板具有生产能力大、塔板效率高、塔压降低、结构简单、造价低廉、维修方便的特点,目前已广泛应用于化学丁业、石油化工、精细化工、轻工化工、医药工业、香料工业、原子能工业等。
板填复合塔板允分利用板式塔中塔板间距的空隙,设置高效填料,以降低雾沫夹带,提高气体在塔内的流速和塔的生产能力。
同时气液在高效填料表面再次传质,进一步提高了塔板效率。
由于负荷下限未变而上限大幅度提高,因此塔的操作弹性也大为提高。
板填复合塔板已在石化、化工中的甲苯、氯乙烯等多种物系中得到成功应用。
传统的精馏塔及其精馏序列已不适应当前过程集成、设备集成的发展趋势。
武吴宁等进行了复杂精馏塔的研究,与传统精馏塔的一股进料二股产品的精馏塔比较,能够产生相当大的能量消耗及成本上的节约。
复杂塔还适合更新设计,因为它经常可以通过对现有塔进行微小的改动来实行。
在所有可能的多组分精馏过程新方案中,热偶精馏在能量和投资费用的节约上都非常有前途。
填料是填料塔最重要的传质内件,其性能主要取决于填料表面的湿润程度和气液两相流体分布的均匀程度。
新型高效规整填料主要包括金属板波纹填料和金属丝网波纹填料两大类,在将其进行物理的和化学的方法处理后,填料的分离效率大为提高。
主要优点有:(1)理论塔板数高,通量大,压力降低;(2)低负荷性能好,理论板数随气体负荷的降低而增加,没有低负荷极限;(3)放大效应不明显;(4)适用于减压精馏,能够满足精密、大型、高真空精馏装置的要求,为难分离物系、热敏性物系及高纯度产品的精馏分离提供了有利的条件。
新型离效散堆填料(1)金属鲍尔环填料,它采用金属薄板冲轧制成,由予在环壁上开了许多键孔,使得填料层内的气、液分布情况及传胰性能比拇两环有较大的改善。
(2)金属阶梯环填料,这种填料降低了环的高度,并在环的2个侧端增加了锥形翻边,使其性能较鲍尔环填料有了较大的进步。
在同样液体喷淋密度下,其泛点气速较鲍尔环提高了10%~20%;在同样气速下,压力降较鲍尔环低30%~40%。
(3)金属环矩鞍填料,国内篱称为英特洛克斯填料。
这种填料巧妙地把环形秘鞍形两类填料的特点综合成为一体,使它既有环形填料通量大的特点,又有鞍形填料液体分布性能好的特点,从而成为当前散堆填料中的佼佼者。
首先,增强再沸器和冷凝器巾的传热面积可使传热温差下降。
增强传热表面有两大类型:(1)多孔相变化传热面:包括微孔沸腾表面及特殊处理的冷疑表面,均可使沸腾或冷凝绘热系数较之光管提离lO~30倍;(2)扩展的传热面:包括翅片管或开槽游扩大传热面,可以使传热系数提高不少。
其次,采用空气冷却器或蒸发冷却器代替水冷凝器可以避免积垢,水电综合能耗也较低,而且节省用水。
再次,如果塔釜滚是无美重臻的废液,则可以把它的显热变成潜热加以利用。
另外,采用低品位热能也是节能的有效方法。
结论及展望化工生产中其它领域节能技术、新工艺正在不断地涌现,如新型催化剂的研究应用、新设备的研制应用、新材料的研究应用等。
任何新技术开发成功,关键在于工业化应用。
因此,应加强化工工程、设备的开发研究,使新技术能迅速转化为生产力,节约能源,增加效益。
在生产上的应用,应根据本企业的实际情况,对各种新技术,进行详细分析比较。
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