化工生产中循环冷却水的重要意义

化工生产中循环冷却水的重要意义

摘要

在环境污染日趋严重的情况下，水资源的利用率很低，化工生产用水量大，约占工业生产总用水量70%-80%。这就要求采用更好的水资源利用，现就循环冷却水在工业生产的应用做一些探讨并提出一些水的重复利用以达到水资源的可持续发展。

关键词：

化工生产浓缩倍数节水

一、化工生产过程

1.1化工生产过程

化工生产过程：经过化学反应将原料转变成产品的工艺过程

化工过程是指化学工业的生产过程，它的特点之一是操作步骤多，原料在各步骤中依次通过若干个或若干组设备，经历各种方式的处理之后才能成为产品。由于不同的化学工业所用的原料与所得的产品不同，所以各种化工过程的差别很大。

如下为普光天然气净化厂的化工生产过程；

化工生产过程中有质量的传递，能量的传递，和热量的传递

1.2化工生产的特点

化工生产具有易燃、易爆、易中毒，高温、高压，有腐蚀等特点。因而，较其他工业部门有更大的危险性。化工生产有四个特点：

1）化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。这给生产中的这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮存和运输都提出了特殊的要求。

所以在生产和工作中必须注意安全，化学品对于健康的危害有；

a) 刺激皮肤，眼睛，呼吸系统

b) 缺氧或窒息

c) 昏迷和麻醉

d) 全身中毒

e) 致癌

2）化工生产要求的工艺条件苛刻

有些化学反应在高温、高压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的生产过程中，轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800℃；裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离；纯度为99.99％的乙烯气体在294kPa压力下聚合，制取聚乙烯树脂。

在生产中,我们常说操作条件是高温高压,但在材料使用定义上,高温高压定义是多少呢？

下面就介绍下高温高压具体是多少。

压力等级参考压力容器安全技术监察规程：

1、按压力容器的设计压力（p）分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级，具体划分如下：

（1）低压（代号L）0.1MPa≤P<1.6MPa

（2）中压（代号M）1.6MPa≤P＜10MPa

（3）高压（代号H）10MPa≤P＜100MPa

（4）超高压（代号U）P≥100MPa

2、容器也有按照容器壁温分类的：可分为常温、中温、高温、低温容器4种

（1）常温容器

指壁温高于-20℃至200℃条件下工作的容器

（2）高温容器

指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。对碳素钢或低合金钢容器，温度超过420℃，合金钢（如Cr-Mo）超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属高温容器

（3）中温容器

指介于常温容器和高温容器之间的容器

（4）低温容器

指壁温低于-20℃条件下工作的容器，其中低于-20℃--40℃者为浅冷容器，低于-40℃者为深冷容器

3）生产规模大型化。

近20多年来，国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。以化肥为例，20世纪50年代合成氨的最大规模为6万t／a；60年代初为12万t／a；60年代末，发展到30万t ／a；70年代发展为54万t／a。

采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本，提高劳动生产能力，降低能耗。因此，世界各国都积极发展大型化工生产装置。

4）生产方式的高度自动化与连续化

化工生产已经从过去落后的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产；生产设备由敞开式变为密闭式；生产装置从室内走向露天；生产操作由分散控制变为集中控制，同时，也由人工手动操作变为仪表自动操作，进而又发展为计算机控制。

在化工生产过程中会产生大量的热量，使工艺介质或产品的温度升高，必须及时进行冷却处理，否则会影响生产的正常运行，影响产品质量和产品。

2.1水冷

在工业生产中冷却的方式很多，其中以水来冷却的叫水冷。

在所有的液体中，水的比热容量最大，4.18J/（g?℃）。例如，土和砂之类的物质，热容量为0．84J/（g?℃），铁和铜等金属仅为0．42J/（g?℃），酒精和甘油为1．26J/（g?℃），铂为0．12J/（g?℃），木料为0．6J/（g?℃）。

因此它是最优良的热交换介质。这实在工业生产中用水作为传热介质的主要原因。其次是因为水的化学稳定性好，不易分解，水的热容量大，在常温范围内不会产生明显的膨胀或压缩；水的沸点较高，通常使用条件下，在换热器中不致汽化；水的来源较广泛。流动性好，易于输送和分配；且过去水价低，处理运行费用低。

化工生产用水量大，约占工业生产总用水量70%-80%。随着工艺的发展。用水量的加大，且我国淡水资源的贫乏，为了充分利用水资源、节约用水、减少污水排放、保护环境等，化工生产采用循环水。

2.2循环冷却水和循环冷却水系统

循环冷却水系统是指以水作为冷却介质并循环使用的一种冷却运行系统，由换热设备（换热器，冷凝器），冷却设备（如冷却塔，空气冷却器等），水泵，管道和其他有关设备组成。循环冷却水系统分为密闭循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。

2.3工业冷却水系统分类

工业冷却书系统分类如下；

一；间接冷却水系统

1）开式循环冷却水系统

2）闭式循环冷却水系统

3）一次式冷却水系统

二；直接冷却水系统

1）开式循环冷却水系统

2）一次式冷却水系统

2.4直流冷却水和直流冷却水系统

直流冷却水系统是指冷却水只一次经过换热器换热后直接排入书体的操作

系统。这种冷却水称为直流冷却水或一次利用水。直流水系统中用水量很大，这种系统不需要其他冷却水构筑物，投资少，操作简便，但是用水量大，水没有重复使用。这种系统在国外，除了用海水的直接冷却水系统外，均已经淘汰；在国内除水源丰富的地区如海滨电站外，大多也被弃用。

2.5敞开式循环冷却水系统