分析化工工藝與化工設備的適應性設計

朱 亮

（江蘇省星霖碳業股份有限公司，江蘇南京 210000）

分析化工工藝與化工設備的適應性設計

朱 亮

（江蘇省星霖碳業股份有限公司，江蘇南京 210000）

我國的化工工業隨著經濟體制改革的不斷深化取得了重大發展，化工企業也取得了良好經濟效益。如果我們把化工企業比作一臺正在高速運轉的計算機，那么作為這臺計算機的關鍵部分就是它的軟件系統和硬件系統，通常我們把化工工藝比作化工企業的軟件系統，把化工設備比作化工企業的硬件系統，這兩種系統都關系著化工企業的前途。眾所周知，化工產品是通過化工設備按照一定的化工工藝生產出來的，在這個工程中，化工工藝與化工設備的適應性是否匹配就顯得非常的重要。如果兩者匹配就可以提高生產效率以及產品的合格率，并使生產過程更加具有安全性，如果兩者不匹配，將會降低生產效率和產品的合格率，甚至引發安全事故，損害企業的經濟效益和員工的身體健康。因此，化工企業一定要重視化工工藝與化工設備的適應性設計。

化工工藝；化工設備；適應性設計

1 化工工藝與適應性設計

隨著科學技術的發展，化工工藝的改進和優化也將先進的科學技術吸收了進來。化工工藝的獨有屬性（復雜性、多樣性和安全性）決定了科學技術在其改進和優化工程中多方面的應用[1]。

1.1 工藝參數的控制以及優化的方法

工藝參數控制的主要目的是保障化工生產安全的進行，因此在化工工藝生產過程中加強工藝參數的控制有著非常重要的意義。工藝參數包含的內容有物料的配比、溫度、壓力和流量等，對這些參數進行有效的控制是確保物料能夠滿足生產的基本要求。在所有的控制參數中，溫度和壓力是最重要的兩個控制參數。首先是溫度，對溫度的合理控制有利于產品質量的保證和消耗的降低。在化工生產過程中，溫度的過高或過低都會給生產帶來不利的影響。當溫度過高時會導致化工生產廠中物料的劇烈反應，甚至有時會引起爆炸，給員工和企業帶來重大的損失；溫度過低時由于反應速率減緩會導致物料的擠壓，當溫度恢復正常后，大量積累的物料由于同時反應從而使反應較為激烈，也有可能引起爆炸。可見在化工工藝生產過程中，對溫度的有效科學控制有著積極的意義，化工企業的技術人員必須重視對溫度的控制，否則后果不堪設想。其次是壓力，作為重要控制參數之一的壓力，其對整個化工的生產過程發揮著重大作用，壓力的高低對生產過程中的物料、溫度以及化工工藝的順利運行都有著不可替代的作用。在傳統的燒堿政法工藝中，往往會利用真空蒸發的方法以達到三個“降低”的目的，即降低二次蒸汽的飽和溫度，降低對設備材料的限制以及降低燒堿的蒸發溫度[2]。

1.2 設備的結構、防腐在工藝中的優化設計

在燒堿工藝中逆流降膜蒸發工藝是比較常用的工藝，堿液從降膜蒸發器的頂部依據重力的作用借助換熱管內壁向下流動形成液膜狀。在換熱管的頂部或管頭處安裝了一個造膜器，提高了堿液在向下流動過程中的分布均勻度和傳熱系數。堿液在流動過程中要通過蒸發使液體的濃度達到一定的值，因此必須確保換熱管的長度以保證傳熱效果。在燒堿制作工藝中有一個被稱之為蒸發分離室的裝置，其作用是用來分離經過加熱的堿液所產生的氣液，氣液進過分離后，蒸汽和濃縮后的堿液從不同地方排出來。在整個燒堿的制作過程中，由于燒堿具有較強的腐蝕性，因此設備必須具備耐腐性。在所有的設備制作材料中，鎳和鎳合金由于具備較高的強度和良好的塑性及韌性，并且利于焊接和冷加工，從而成為燒堿生產企業選擇生產設備的首選。燒堿工藝中所涉及的所有設備諸如蒸發器、儲罐、泵及換熱器等都可以用鎳和鎳合金材料來制作。

1.3 設備結構的安全和檢驗

化工企業的生產和經濟效益的提高離不開生產設備的安全運行，對生產設備的安全檢驗是一項非常重要的工作。例如生產過程中由于物料的腐蝕性等因素會使壓力容器存在腐蝕、變形等問題，如果不對這些問題進行及時的檢驗和排出，就會對整個化工工藝產生嚴重的不利影響，同時也會對生產人員的人身安全埋下隱患。從另一方面，重視設備結構的安全和檢驗可以實現化工產品的順利生產，保證產品的質量和產量，有利于增加企業的經濟效益。

2 化工工藝設備適應性的設計

化工工藝設備時化工企業的硬件系統，其對整個化工企業有著積極的意義。化工企業的化工工藝是通過化工設備來實現，化工產品的生產離不開化工設備的正常運行，化工企業的經濟效益也是通過化工設備的運行來實現的。因此，在化工設備的設計上必須根據產品的具體情況和化工工藝的具體要求來進行，只有化工設備與化工工藝之間的適應性相匹配，才能保證整個化工生產過程的順利進行。在對化工設備進行設計時主要考慮以下幾個方面的因素：對設備中的相關參數進行合理的控制，使其滿足生產的需要；對設備的制作材料根據化工產品的特性和工藝要求進行選擇，盡量避免設備的腐蝕；根據化工工藝的變化和新產品的特征要求改造原有的設備，提高其適應性；注重設備的耐用性、環保性和低能耗性；盡量使設備與工藝向匹配[3]。

3 結束語

眾所周知，化工產品是通過化工設備按照一定的化工工藝生產出來的，在這個工程中，化工工藝與化工設備的適應性是否匹配就顯得非常重要。如果兩者匹配就可以提高生產效率以及產品的合格率，并使生產過程更加具有安全性，如果兩者不匹配，將會降低生產效率和產品的合格率，甚至引發安全事故，損害企業的經濟效益和員工的身體健康。綜上所述，為了滿足化工工藝發展與時俱進的要求，就必須加快對化工工業的優化和化工設備改造及升級的進程，從而實現化工企業高效安全生產的目標。

[1] 李蕾，李寧.化工工藝與化工設備的適應性設計[J].工程技術：全文版，2016，（8）：262.

[2] 侯捷，李曉軻.淺析化工工藝與化工設備的適應性設計[J].商品與質量，2015，4（16）：12.

[3] 劉照燕，高元明.淺析化工工藝與化工設備的適應性設計[J].工程技術：文摘版，2016（1）：273.

Analysis of Adaptive Design of Chemical Process and Chemical Equipment

Zhu Liang

China’s chemical industry has made great progress with the deepening of economic system reform，and chemical enterprises have achieved good economic benef i ts.If we compare a chemical enterprise to a computer that is running at high speed，the key part of this computer is its software system and hardware system.We usually compare the chemical process to the software system of the chemical enterprise，compare the chemical equipment to Chemical enterprise hardware system，these two systems are related to the future of chemical companies.As we all know，chemical products through chemical equipment in accordance with a certain chemical production process，in this project，the chemical process and chemical equipment adaptability is very important to match.If the two match can improve the production eff i ciency and product qualif i cation rate，and make the production process more secure，if the two does not match，will reduce the production eff i ciency and product qualif i cation rate，and even lead to security incidents，damage to the enterprise economy Eff i ciency and health of some production staff.Therefore，chemical companies must pay attention to chemical technology and chemical equipment，adaptive design.

chemical process；chemical equipment；adaptive design

TQ050.2

B

1003–6490（2017）03–0098–02

2017–03–10

朱亮（1982—），男，徐州睢寧人，工程師，主要從事項目前期咨詢及化工工藝設計工作。