探析化工工藝與化工設備的適應性設計

李海

摘 要：隨著社會的不斷發展，化工工藝生產逐漸得到了人們的重視。但傳統化工設備的設計中存在著一些弊端，主要表現為程序操作步驟繁瑣、機械的能耗性過高、器件的質量低下等等。針對以上問題，技術人員應該對化工工藝進行改進，選用合適的應用材料，體現生產中的節能性與環保性。因此，本文以化工工藝的適應性要求為切入點，對實際設備進行研究。

關鍵詞：化工工藝；化工設備；適應性設計

近幾年來，化工設備的故障問題頻發，尤其是在生產裝備的應用中，往往存在著一些常見的隱患。由于化工工作的起點就是化工工藝。因此，只有將工藝和設備的協調性進行整合，才能夠創造更多的利益價值，并減輕人員的工作量。同時，技術人員也要從設備結構的關聯性入手，以低能耗為基礎目標，體現設計的適應性。

1 適應性設備的要求

1.1 參數控制

適應性設備的要求主要體現在以下幾個方面：第一，要注重化學工藝中的參數制定。首先，工作人員要選擇適當的應用器材，對設備中關鍵部件的位置進行調整。其次，要將系統的運行狀況考慮進去，在物質材料配比的基礎上控制生產溫度與設備承壓力。只有能夠滿足以上條件，才能夠體現生產的連續性。第二，尤其在重沸器的設定上，工作人員要通過電流量的控制，來對熱管的溫度進行調整，并以溫度的穩定性作為監測方向，看設備是否出現了線損情況。如果參數出現了來回波動的現象，則說明內部管線的實際溫度要高于預定溫度，需要工作者進行重新規劃。

1.2 設備材質規劃

由于化工工藝中會排放出大量的腐化液體。因此，在設備機構的設計中，一定要注重防腐材料的使用。以“蒸發工藝”為例，如果不采取相應的保護措施，燒堿溶液會沿著縱向管道向下流動，并使管壁兩側的溫度和壓力上升，發生膨脹現象，直至設備被腐蝕。對于這種情況，操作人員要在內壁中附著上一層強力防腐薄膜，在設備外層加入強度較好的鎳合金，這樣才能夠起到雙重保護的作用，不使設備變形。

2 化工工藝與適應性設計

2.1 工藝參數的控制以及優化方法

工藝參數控制即是化工生產的必要條件，也是設備保護的關鍵保障。因此，工作人員要對控制過程進行管理，以滿足物料配備的基礎條件。第一，工藝參數的設定是指以化工生產的壓力調整為主，以溫度監控和物料配備比例整合為實際方向的化工操作行為。但在設計過程中也要對具體行為有一定的約束。例如：在物料的供給中要保持工藝的平衡性轉換，在系統循環的條件下控制反應速度，體現相態性，進而滿足工藝生產的創新。另外，在工藝方法設定的狀況下，技術人員要注重燒堿蒸發裝置的調整，對蒸發器中的實際溫度進行測量，來實現壓力的規劃。

1、溫度參數控制

化工生產中重要的控制要素就是溫度。由于化工廠中的化學元素繁雜，不同溶液或氣體融合下會出現不同的反應，對溫度產生一定的影響。如果溫度升高會出現設備內壓提升，甚至出現爆炸的情況。因此，工作人員要在生產過程中設定每一種物料的配備比例，在調和后進行二次測量，保證不會出現因物料累積過多而出現的膨脹現象。因此，以溫度為主的參數控制在化工工藝設計中相對重要。

2、壓力參數控制

壓力參數控制與溫度有著極強的相關性。壓力過高的情況主要表現在設備對材料的限制不當，內蒸汽出現飽和狀態，影響了蒸發器的工作效率。一般情況下，工作人員會采用真空蒸發的手段來降低氣耗，將空壓器的外層加入冷凝裝備。系統會隨時對壓力數值進行感應，并在蒸汽過高時發送冷凝信號，在設備中注入一部分水量，通過減少設備表面回溫量的方式來達到控制的目的。另外，還能夠通過水環真空泵的排出方法來降低酸堿度，根據化工工藝的生產要求對排水管線進行布局，在表面凝聚器的兩端設定銜接口，以保障設備壓力能夠得到緩解。

2.2 設備結構與防腐工藝的設定

逆流降膜工藝是許多燒堿蒸發中采用的方法。工作人員主要在蒸發器內包上一層降解膜，使酸堿值不恒定的溶液沿著管壁的一側流通，形成液膜狀的熱蒸發氣體。在高溫的情況下，蒸發器中的物料會在加注壓力的基礎上進行加速，并克服壓頭中沸點過高的情況，形成較為明顯的傳熱效能。但如果溶液不能夠均勻的分布在管線之中，則很可能會出現設備頂部燒裂的情況。針對以上問題，設計人員應該利用造模器對能量進行吸引，在蒸發時間延長的基礎上提升傳感效應，使溶液能夠在進入分離器時進行自動調整，實現化學元素的濃度降解。同時，設計者也要通過分離室的側面排出網將底部的濃縮液抽出，達到合理設計的目的。

在化學工藝的制堿工業中，防腐材料的利用使必不可少的。一般情況下，設計人員會在化工設備外加入一面保護層，并涂抹上鎳合金對外部強度進行加固。由于合金的可塑性較強，在高溫下也不會出現彎曲變形等情況。因此，在化學設備中的換熱器、管道內壁中都要進行涂抹，以體現內部結構的緊密性。

2.3 設備結構安全與檢驗

設備結構的安全檢驗也是化工工藝適應性設計的主要方式。首先，工作人員要根據具體的生產環境進行結構檢驗。例如：工藝設備中的壓力容器有著一定的特殊性，如果內部元件缺失，則會在化學溶液的流向下發生一定的物理反應。因此，工作人員要對零件進行加固，利用換熱器尺寸的調整方式來達到工藝改進的目的。同時，也可以在管道的彎曲部分加設一層橢圓形的方墊，以此來起到防震的作用，避免工業生產中管道內部浮動的情況出現，穩定設備的傳熱速度。同時，也可以利用一些無污染、能耗低的物質進行物料的配備，體現設備結構的合理規劃。

3 結語

綜上所述，化學工藝與化工設備的適應性設計在生產中是非常重要的。工作人員應該在參數制定的基礎上使內部溫度及壓力得到控制，并通過設備結構的設計來保證系統的安全運行，體現化工工藝中的節能與環保性，為化工產業的可持續性發展奠定基礎。

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