化工生产中真空工艺优化与节能初探

2022-09-11

0 引言

化工生产装置中, 真空工艺的应用十分广泛。在化工生产的过滤、干燥、气力输送、脱水等化工环节都能见到真空工艺。真空工艺具有减压操作进行分离的优势, 减压操作具有很多优点, 能够在热敏性较高的物系中进行分离, 同时, 减压操作能够有效降低能源的消耗量, 从而提高化工产品的质量与产量, 减压操作作为真空工艺的最大优势体现在真空设备的正确选择以及真空工艺的合理选择。

1 概述

化工生产中, 对干燥、精馏这些生产环节要求十分严格, 一般要求达到减压操作的1.23*10-1-5.12*102Pa的绝压真空状态, 国内大多数化工企业使用的是四级到六级蒸汽喷射泵, 用以真空工艺, 多级蒸汽喷射泵内部结构为一、二级电路进行串联, 然后进入二级混合泠凝器装置中, 最后完成喷射、持续混合冷凝。同理, 化工生产中蒸发这一生产环节也应达到指定要求, 要求真空减压操作达到5.12*103-1.23*104Pa的绝压真空状态, 国内大多数采用水喷射真空泵或者水环式真空泵, 个别采用一至三级蒸汽喷射泵的真空工艺。

2 化工生产中真空工艺优化与节能举例分析

化工生产中的干燥、精馏等化工生产环节, 就真空减压操作中使用多级蒸汽喷射泵以及蒸发生产环节时, 减压操作经常使用水喷射真空泵出现工作效率低下、消耗量大的问题, 研究者需对真空工艺进行优化, 以便达到节能减耗的目的。

例如, 某一工厂聚酯切片真空工艺的改造和排污二次净化以及蒸发真空工艺改造为例的真空工艺优化和节能分析。

2.1 聚酯切片的原真空工艺

这一真空工艺含有3套四级蒸汽喷射泵, 正常生产时, 其中两台投入生产、一台备用, 达到装置的绝压真空极限, 使聚酯切片含水量降到最低, 单套喷射真空泵在蒸汽环节的耗能高, 达到75m3/h。传统的真空工艺存在以下不足:第一, 达到真空极限状态时耗时较长;第二, 蒸汽耗能较大;第三, 直接混合冷凝对水资源污染较大, 增加了有毒物质, 加大循环用水工作造的工作难度。

2.2 改造后的真空工艺及优势分析

这一真空工艺是基于原有的真空工艺上进行了改造与优化, 采用一台真空泵代替三级、四级蒸汽喷射泵, 一、二级蒸汽喷射泵借助薄管式水冷器达到间接冷却的效果, 在选择真空设备时, 可以选择水环式真空泵或者水喷射真空泵, 因为蒸汽喷射泵和水喷射真空泵与机械装置实现串联是一项已经成熟的真空工艺技术, 但蒸汽喷射真空泵与水真空喷射泵的串联技术尚不成熟, 真空度达不到化工生产时的生产要求并且工作效率地, 在国内甚少使用, 原四级蒸汽喷射泵启动时, 四级真空泵可以达到生产要求时的真空度, 之后启动三级蒸汽喷射泵进行配合工作, 原有的真空工艺进行改造后, 不仅保持了较高的真空度, 提高蒸汽喷射泵的抽气能力。并且改造后的真空工艺效率设备是原有真空工艺的1.5倍以上, 因此, 优化真空工艺更适应化工生产要求, 真空工艺在进行改造优化后的优势显而易见, 其节能减耗的效果日益显著, 从而促进真空工艺事业的发展。

3 化工生产中真空工艺优化趋势

真空工艺运用于化工生产环节中的每一处, 只要达到化工生产中生产要求就能够满足生产所需的真空度, 由于其真空过程不受重视, 现阶段, 我国喷射式真空泵又难以达到工作效率高、节能减耗的目标, 因此, 只有选择装置较高的真空设备才能有效实现节能减耗, 采用机械泵和优化后的真空工艺来弥补, 这是现代化化工生产的优化趋势, 在生产过程中, 对抽干空气进行真空环节时, 抽气设备需达到1.33*10-1-5.23*102Pa的绝压真空要求, 这一要求可以借助一、二级蒸汽喷射泵内部薄管换热器进行冷却实现串联活塞式真空泵的真空工艺。在中国, 化工生产中采用三级蒸汽喷射泵时真空工艺可达到0.1-1Pa的绝压真空要求, 因此, 生产规模下较小的装置下课直接选用旋片式真空泵;若需要更高的真空度时, 可以使用有一定余压或重新增加作为喷射真空泵完成真空工艺, 能够有效降低排污量, 使真空工艺优势发挥到最大, 达到真空极限耗时较短, 从而提高化工生产的质量与产量。选择真空工艺设备时应结合实际生产需求来考虑, 对实际情况进行具体分析, 合理选择真空工艺设备, 科学搭配真空工艺, 实现真空工艺的最优化。

4 结语

综上所述, 化工生产中的真空工艺贯穿于整个化工身产环节, 由于其生产过程中不受重视, 导致能源消耗大, 环境污染严重。因此, 进行真空工艺改造和优化节能十分重要, 不仅使人们生活以及健康不受污染环境的威胁, 也间接促使了化工企业经济效益得到提高, 从而促使化工其能够实现可持续发展的绿色经营模式, 直观反映了社会文明的进步。

摘要：近年来, 随着我国经济体制的飞速发展, 真空工艺获得技术上的肯定, 真空工艺日渐扩大到工业和科学研究的各个领域中, 本文通过化工生产环节中真空工艺改造和优化实例进行节能分析, 提出对化工生产中真空工艺优化途径的看法, 对节能环保具有很大的现实意义。

关键词：化工生产,真空工艺,优化,节能环保