Лекция №3. Энергетика хп. Виды и источники энергии. Утилизация тепла. Вторичные энергоресурсы. Энерготехнологические системы
жүктеу/скачать 233.61 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Виды энергии
|
ЛЕКЦИЯ №3. Энергетика ХП. Виды и источники энергии. Утилизация тепла. Вторичные энергоресурсы. Энерготехнологические системы. Современная химическая промышленность является одним из крупнейших потребителей топлива и электроэнергии; она широко использует тепловую, электрическую и механическую энергию. Структура потребления энергии в химической промышленности характеризуется следующими данными (в%): тепловая – 48, электрическая – 44, топливо прямого использования – 8. Потребление энергии химическим производством оценивают его энергоемкостью – количество энергии, затраченное на получение единицы продукции. Она выражается в кВт/час или в тоннах условного топлива (УТ) на тонну продукции. По энергоемкости химические производства делятся на три класса. 1. Производства с расходом УТ более 2 тонн (58000 кДж) на тонну продукции. К ним относятся пр-ва химических волокон, ацетилена, капролактама, полиэтилена и др. 2. Производства с расходом УТ от 1 до 2 тонн(29000-58000 кДж) на тонну продукции. К ним относятся пр-ва карбоната натрия, аммиака, карбида кальция, метанола и др. 3. Производства с расходом УТ менее 1 тонны (29000 кДж) на тонну продукции. К ним относятся пр-ва разбавленной азотной кислоты, этиленгликоля, уксусной кислоты, двойного суперфосфата и др. (https://articlekz.com/article/15311 ) Энергоемкость отдельных пр-в колеблется в очень широких пределах: от 20000 кВт/час для алюминия до 60-100 кВт/ч для серной кислоты на тонну продукции. Критерием экономичности использования энергии всех видов является коэффициент использования энергии, равный отношению количества энергии, теоретически необходимой на производство единицы продукции к практически затраченному количеству энергии: η =Wтеор /Wпракт Виды энергии. В химической технологии используют почти все виды энергии: электрическую, тепловую, химическую, световую, ядерную. Наиболее широко используют тепловую, электрическую энергию и энергию топлива. Тепловая энергия применяется для: - осуществления различных физических процессов, не сопровождающихся химическими реакциями (нагрев, плавление, сушка, выпарка, дистилляция и др.); - для нагрева реагентов с целью осуществления эндотермических реакций. Тепловые процессы расходуют теплоту различных температурных потенциалов. По видам используемой тепловой энергии они подразделяются на высоко-, средне- и низкотемпературные и криогенные процессы. Высокотемпературные процессы (> 773 К или 500оС) используют главным образом для изменения физико-химических свойств сырья или полуфабрикатов посредством их обжига, а также для интенсификации химических реакций. Эту энергию получают за счет сжигания различных видов топлива (угля и продуктов его переработки – кокса, доменного и коксового газа, жидкого топлива и природного газа), непосредственно в технологических устройствах. Среднетемпературные (423…773 К) и низкотемпературные (373…423 К) процессы используют тогда, когда необходимы физико-химические изменения свойств обрабатываемых материалов, для осуществления которых требуются повышенные температуры и давления. Это термический пиролиз и крекинг, выпарка, дистилляция, конверсия, сушка и обогрев в химической, нефтеперерабатывающей промышленности и ряде других отраслей, очистка и сортировка обрабатываемых материалов (мокрое обогащение железных руд, промывка материалов в химической, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности и т.п.). Низкопотенциальную энергию используют также для создания комфортных условий труда и быта в помещениях производственного и непроизводственного назначения, бытового и коммунального горячего водоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха. Основными энергоносителями, обеспечивающими тепловой энергией средне- и низкотемпературные процессы, являются пар и горячая вода. Криогенные процессы протекают при температуре ниже 120 К (минус 153оС) (сжижение и отверждение газов) и используются для осуществления процессов криохимической технологии (процессы криокристаллизации, криоэкстракциикриоизмельчения и криозакалки, а также комбинирования влияния низких температур с другими физическими воздействиями). Электрическая энергия применяется для проведения электрохимических (электролиз растворов и расплавов) и электротермических (нагревание, плавление, возгонка, синтезы при высоких температурах и др.) процессов. В химической промышленности применяют также процессы, связанные с электромагнитными (в дуговых и индукционных печах, отделение магнитопроницаемых веществ от непроницаемых и т.п.) и электростатическими (электроосаждениепылей и туманов, электрокрекинг и др.) явлениями. Электронно-ионные и фотоэлектрические явления применяют для контроля процессов, телеуправления ими, сигнализации; автоматизация химико-технологических процессов требует широкого использования электроники. Электрическая энергия используется также для освещения и получения механической энергии. Механическая энергия необходима, главным образом, для физических операций: дробления, измельчения, смешения, центрифугирования, работы насосов, компрессоров и вентиляторов, а также для различных вспомогательных операций (транспортировка грузов и т.п.). Из производств массовых видов продукции химической промышленности наиболее энергоемкими являются производства аммиака, пластмассы и синтетических смол, метанола, каустической соды, кальцинированной соды, искусственных волокон, карбида кальция, желтого фосфора, серной кислоты, синтетического каучука, апатитового концентрата. На производство их расходуется до 55 % электро- и теплоэнергии и 95 % топлива. На расход энергоресурсов оказывают влияние правильный выбор сырья и методов его подготовки. Так, при получении аммиака на основе газификации буроугольного полукокса удельный расход энергии составлял 1780 кВт⋅ч/т азота; при переходе на газификацию тяжелых нефтяных остатков он снизился до 1310 кВт⋅ч/т азота. На энерготехнологических установках, использующих в качестве сырья природный газ, конвертируемый с водяным паром, удельный расход энергии может быть доведен до 60 кВт⋅ч/т. Световая энергия применяется в виде облучения для проведения фотохимических процессов синтеза, например, в производстве хлороводорода, галогеналканов и др. Химическая энергия реализуется в работе химических источников тока различного устройства и назначения. Ядерная энергия используется для проведения радиационно-химических процессов (например, полимеризации), производства энергии в АЭС, для анализа, контроля и регулирования процессов производства. Из всей потребляемой химической промышленностью энергии 40% составляет электрическая, 50% - тепловая (в виде теплоносителей – пара и воды) и 10% - топливная энергия. жүктеу/скачать 233.61 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|