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[摘 要]我国的科技已经处在发展的前列,炭素工業也随之发展起来,我国的装备水平已经大大的提高,炭素工业在生产环节当中会消耗大量的能源,水和燃料都是必不可少的能源,而我国正处于节能减排的重要阶段,因此,生产环节中必须应用节能减排技术,本文对此展开分析,并提出减排技术的应用方法。
[关键词]炭素工业;生产环节;节能减排;技术应用
中图分类号:TH905 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0330-01
引言:炭素材料可以按照功能进行分类,具体可以分为三大种类,一种是导电材料,一种是特殊结构材料,还有一种是特殊功能材料,这三种材料可以广泛的应用于化工、航天和生物电子等行业,在炭素材料的生产过程当中,主要的工序有运输、煅烧和沥青融化等,诸多的工序不免会发生许多的问题。
一、炭素工业生产中节能减排需要解决的问题
(一)节能减排的基本要求
低碳经济是我国主要发展模式,一方面,我国生产的炭素产品需要满足可再生能源和清洁能源的基本要求,同时能够达到让其他行业节能减排的效果;另一方面,炭素工业的生产过程也要节能减排,生产的工艺或者是相关的设备都应该满足环保的标准。
(二)解决的问题
1.关注下游行业的节能减排问题
炭素材料在生产的时候,首先应该满足的是下游行业的节省能源标准,并提高下游行业的生产质量,这就关系到炭素工业生产出的产品质量,同时需要对产品的规格进行定位,然后才应该考虑自己的生产过程是否达到标准。
2.节能降耗问题
炭素制品本身的生产过程并没有呈现出超高的能源消耗状态,但是和国外相比较,我国炭素工业的能源消耗还是比较大的,就单位量的产品而言,已经严重的超出能耗的指标,其中消耗能源最高的有两大工序,分别为焙烧和石墨化,这两部分工序的能源之所以消耗的较高,是因为使用的技术存在问题。节约能源主要是减少物料的损失,具体的措施是提高产品的实收率,在实际的生产过程中进行在线管理和监督,按照产品的生产要求制定实施的工艺流程,并提出合理的控制条件,这样才能够完善产品的检验制度,从根本上解决能源问题[1]。
3.污染物的排放问题
炭素工业生产会产生很多污染物,沥青熔化会散发出有污染的烟,焙烧等环节也会产生不同的污染物,因此,炭素工业生产当中的清洁问题就越发显得重要,因为这关系到周围环境的变化。
4.废品回收利用问题
炭素工业的生产具有一定的特殊性,在生产的环节当中不可避免的就会产生废物垃圾,但是其中有很多的废品是可以回收利用的,如果不能够合理的回收利用就会造成产品的能耗变高,相应的原材料也会使用的更多,极大的浪费不仅仅会增加成本,还会对周围的能源造成极大的破坏,因此,解决废品的回收利用是一大问题。
二、炭素工业生产中节能技术的应用
(一)能源消耗
炭素工业中生产出的单位产品,其主要的能源消耗包括工序中的能耗、综合式的能耗。而能耗又可以划分为实物的能耗,还有生产过程中产生的能耗,具体的产品也可以进行划分,原材料制备产生的能耗,炭制品产生的能耗,还有石墨制品产生的能耗。在炭素材料的生产过程当中,主要的综合能耗大约占据总能耗的百分之六十五到百分之八十左右,而单纯的过程能耗大约占据总能耗的百分之二十到百分之三十五左右[2]。
在生产当中,原材料的管理是重点,而中间产品的管理是能够有效的减少生产环节当中产生的能源浪费,在煅烧环节当中,可以严格的控制石油焦的烧损,日常的维护管理是节约能源的关键措施。
(二)节能的重点
节能的重点主要依靠相关的技术进行,先进的节能设备和工艺可以帮助生产提高效率,例如应用三大窑炉就可以有效的减少能源的消耗。具体的窑炉为煅烧炉和焙烧窑炉,石墨化窑炉是必须的设备。
(三)节能减排的过程
随着现代科技的发展,炭素制品的生产过程已经有了一定的标准和规则,而且和钢铁工业的生产模式基本类似,都是大型化和自动化的生产过程,而且均具有高度集成的特点,因此,炭素工业的生产过程的节能思想也发生了转变,不再沿用以往的单位节能,而是应用系统性的节能。系统节能就是将整个工业的生产过程看作是一个整体,对生产的每一个环节都实行节能,能量的变化是呈现阶梯式的,这样可以从根本节约总的能源消耗。
(四)生产余热技术的应用
1.余热的分类
在使用窑炉的时候会产生大量的能源消耗,而这些窑炉的热效率基本都很低,燃料的燃烧率不过是百分之三十左右,其中被高温烟气和产品消耗的热量就能够达到百分之四十到六十左右,其中余热消耗掉的能量就能达到总体热量的百分之三十左右。余热就是二次能源,这种热量是经过一次能源的燃烧带来的,经过可燃物的整体转化也可以产生一定的余熱,这些剩下来的热量可以具体的分类。
首先是高温的烟气产生的热量,这部分的热量基本会从烟囱溜走;其次是蒸汽产生的余热,这部分的热量如果不能够回收,也很快就会散去;再次是炉内的残渣产生的热量,这部分的热量可以直接的利用;最后就是产品产生的余热、可燃烧的废气带走的热量还有化学反应产生的热量等。
2.应用余热
在我国的炭素工业的生产当中,主要的应用方法可以有三种,第一种是直接法,第二种是间接法,第三种是综合法。在生产工序当中,可以直接的应用余热的物料、空气和燃料,利用热媒作为传热的载体,利用热蒸汽可以发电,还可以供应热水和供暖。
一般情况下,煅烧环节和焙烧环节会使得烟气的温度达到两百摄氏度到一千摄氏度左右,其利用的价值是巨大的,这些余热同样可以用于发电和供热,而且还可以通过风力进行循环加热,相关的技术仍旧是有待开发的。
三、炭素工业生产中减排技术的应用
(一)污染源的治理
在炭素的生产环节当中,最主要的污染物来源就是烟气,生产当中散发出的烟气会造成严重的空气污染,主要的物质包括沥青烟、氰化物和二氧化硫等,这里面最难处理的就是PAH,处理的方法有水洗法、捕集法、吸附法和焚烧法等。
(二)沥青烟气处理技术
这种技术是黑法吸附中的一种,这种技术更加的合理,而且实际操作起来更加的方便,在生产车间应用的更加的广泛,里面应用到的焦粉可以反复的利用,这样还可减少资源的浪费,这一技术有相应的知识产权,应用起来更加的安全,而且对烟气的吸附效果也是极强的,这一技术相对的比较先进,对于生产线的改造也有极大的作用。
(三)联合法净化技术
联合净化技术是一种多级的处理技术,这一技术最大的特点就是将多种吸附的处理方法串联应用,例如电捕法和除尘技术等,这一技术的净化效果较好,而且能够达到除尘的效果,联合法的操作过程较为简便,在日常管理中也很方便,并且不会造成二次污染,其净化率基本符合国际标准[3]。
结论:解决炭素工业中的节能减排问题需要应用先进的技术,现存的方法技术有很多,但是添加计算机技术可以不断的优化生产的设备,相关的专业人员应该加大力度研究,这样才能够促进这一行业健康发展。
参考文献
[1] 孙毅.中国炭素工业生产节能减排主要技术浅析[J].炭素技术,2012,05:36-38+54.
[2] 孙毅,周善红.中国炭素工业生产节能减排主要技术浅析[J].轻金属,2011,S1:272-274.
[3] 陈明礼.炭素工业生产节能减排主要技术分析[J].科技创新与应用,2016,13:114.
[关键词]炭素工业;生产环节;节能减排;技术应用
中图分类号:TH905 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)36-0330-01
引言:炭素材料可以按照功能进行分类,具体可以分为三大种类,一种是导电材料,一种是特殊结构材料,还有一种是特殊功能材料,这三种材料可以广泛的应用于化工、航天和生物电子等行业,在炭素材料的生产过程当中,主要的工序有运输、煅烧和沥青融化等,诸多的工序不免会发生许多的问题。
一、炭素工业生产中节能减排需要解决的问题
(一)节能减排的基本要求
低碳经济是我国主要发展模式,一方面,我国生产的炭素产品需要满足可再生能源和清洁能源的基本要求,同时能够达到让其他行业节能减排的效果;另一方面,炭素工业的生产过程也要节能减排,生产的工艺或者是相关的设备都应该满足环保的标准。
(二)解决的问题
1.关注下游行业的节能减排问题
炭素材料在生产的时候,首先应该满足的是下游行业的节省能源标准,并提高下游行业的生产质量,这就关系到炭素工业生产出的产品质量,同时需要对产品的规格进行定位,然后才应该考虑自己的生产过程是否达到标准。
2.节能降耗问题
炭素制品本身的生产过程并没有呈现出超高的能源消耗状态,但是和国外相比较,我国炭素工业的能源消耗还是比较大的,就单位量的产品而言,已经严重的超出能耗的指标,其中消耗能源最高的有两大工序,分别为焙烧和石墨化,这两部分工序的能源之所以消耗的较高,是因为使用的技术存在问题。节约能源主要是减少物料的损失,具体的措施是提高产品的实收率,在实际的生产过程中进行在线管理和监督,按照产品的生产要求制定实施的工艺流程,并提出合理的控制条件,这样才能够完善产品的检验制度,从根本上解决能源问题[1]。
3.污染物的排放问题
炭素工业生产会产生很多污染物,沥青熔化会散发出有污染的烟,焙烧等环节也会产生不同的污染物,因此,炭素工业生产当中的清洁问题就越发显得重要,因为这关系到周围环境的变化。
4.废品回收利用问题
炭素工业的生产具有一定的特殊性,在生产的环节当中不可避免的就会产生废物垃圾,但是其中有很多的废品是可以回收利用的,如果不能够合理的回收利用就会造成产品的能耗变高,相应的原材料也会使用的更多,极大的浪费不仅仅会增加成本,还会对周围的能源造成极大的破坏,因此,解决废品的回收利用是一大问题。
二、炭素工业生产中节能技术的应用
(一)能源消耗
炭素工业中生产出的单位产品,其主要的能源消耗包括工序中的能耗、综合式的能耗。而能耗又可以划分为实物的能耗,还有生产过程中产生的能耗,具体的产品也可以进行划分,原材料制备产生的能耗,炭制品产生的能耗,还有石墨制品产生的能耗。在炭素材料的生产过程当中,主要的综合能耗大约占据总能耗的百分之六十五到百分之八十左右,而单纯的过程能耗大约占据总能耗的百分之二十到百分之三十五左右[2]。
在生产当中,原材料的管理是重点,而中间产品的管理是能够有效的减少生产环节当中产生的能源浪费,在煅烧环节当中,可以严格的控制石油焦的烧损,日常的维护管理是节约能源的关键措施。
(二)节能的重点
节能的重点主要依靠相关的技术进行,先进的节能设备和工艺可以帮助生产提高效率,例如应用三大窑炉就可以有效的减少能源的消耗。具体的窑炉为煅烧炉和焙烧窑炉,石墨化窑炉是必须的设备。
(三)节能减排的过程
随着现代科技的发展,炭素制品的生产过程已经有了一定的标准和规则,而且和钢铁工业的生产模式基本类似,都是大型化和自动化的生产过程,而且均具有高度集成的特点,因此,炭素工业的生产过程的节能思想也发生了转变,不再沿用以往的单位节能,而是应用系统性的节能。系统节能就是将整个工业的生产过程看作是一个整体,对生产的每一个环节都实行节能,能量的变化是呈现阶梯式的,这样可以从根本节约总的能源消耗。
(四)生产余热技术的应用
1.余热的分类
在使用窑炉的时候会产生大量的能源消耗,而这些窑炉的热效率基本都很低,燃料的燃烧率不过是百分之三十左右,其中被高温烟气和产品消耗的热量就能够达到百分之四十到六十左右,其中余热消耗掉的能量就能达到总体热量的百分之三十左右。余热就是二次能源,这种热量是经过一次能源的燃烧带来的,经过可燃物的整体转化也可以产生一定的余熱,这些剩下来的热量可以具体的分类。
首先是高温的烟气产生的热量,这部分的热量基本会从烟囱溜走;其次是蒸汽产生的余热,这部分的热量如果不能够回收,也很快就会散去;再次是炉内的残渣产生的热量,这部分的热量可以直接的利用;最后就是产品产生的余热、可燃烧的废气带走的热量还有化学反应产生的热量等。
2.应用余热
在我国的炭素工业的生产当中,主要的应用方法可以有三种,第一种是直接法,第二种是间接法,第三种是综合法。在生产工序当中,可以直接的应用余热的物料、空气和燃料,利用热媒作为传热的载体,利用热蒸汽可以发电,还可以供应热水和供暖。
一般情况下,煅烧环节和焙烧环节会使得烟气的温度达到两百摄氏度到一千摄氏度左右,其利用的价值是巨大的,这些余热同样可以用于发电和供热,而且还可以通过风力进行循环加热,相关的技术仍旧是有待开发的。
三、炭素工业生产中减排技术的应用
(一)污染源的治理
在炭素的生产环节当中,最主要的污染物来源就是烟气,生产当中散发出的烟气会造成严重的空气污染,主要的物质包括沥青烟、氰化物和二氧化硫等,这里面最难处理的就是PAH,处理的方法有水洗法、捕集法、吸附法和焚烧法等。
(二)沥青烟气处理技术
这种技术是黑法吸附中的一种,这种技术更加的合理,而且实际操作起来更加的方便,在生产车间应用的更加的广泛,里面应用到的焦粉可以反复的利用,这样还可减少资源的浪费,这一技术有相应的知识产权,应用起来更加的安全,而且对烟气的吸附效果也是极强的,这一技术相对的比较先进,对于生产线的改造也有极大的作用。
(三)联合法净化技术
联合净化技术是一种多级的处理技术,这一技术最大的特点就是将多种吸附的处理方法串联应用,例如电捕法和除尘技术等,这一技术的净化效果较好,而且能够达到除尘的效果,联合法的操作过程较为简便,在日常管理中也很方便,并且不会造成二次污染,其净化率基本符合国际标准[3]。
结论:解决炭素工业中的节能减排问题需要应用先进的技术,现存的方法技术有很多,但是添加计算机技术可以不断的优化生产的设备,相关的专业人员应该加大力度研究,这样才能够促进这一行业健康发展。
参考文献
[1] 孙毅.中国炭素工业生产节能减排主要技术浅析[J].炭素技术,2012,05:36-38+54.
[2] 孙毅,周善红.中国炭素工业生产节能减排主要技术浅析[J].轻金属,2011,S1:272-274.
[3] 陈明礼.炭素工业生产节能减排主要技术分析[J].科技创新与应用,2016,13:114.