化工工藝與化工設備的適應性設計分析

吳業(yè)明

摘要：新時期，為順應時代的發(fā)展需求，節(jié)能減排、綠色環(huán)保受到人們的廣泛關(guān)注，而化工生產(chǎn)時的環(huán)保與節(jié)能問題也備受人們關(guān)注。對于化工生產(chǎn)過程而言，化工工藝和化工設備是兩個必不可少的要素。為提高化工生產(chǎn)效率，必須不斷提高化工設備的運行質(zhì)量，對化工工藝進行不斷的完善，也要對化工設備和相關(guān)的化工工藝進行適應性設計，以求讓化工設備可以高效、穩(wěn)定而安全的運行。對此，文章就化工工藝與化工設備適應性設計的意義、設計思想與設計方法展開科學的分析。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn);化工工藝;適應性;設計

0引言

國內(nèi)處于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)改革的發(fā)展時期，各行業(yè)都得到了較好發(fā)展，尤其是化工工業(yè)發(fā)展方面取得了較為矚目成績。但是，化工工業(yè)發(fā)展中存在一些滯后性，如化工工藝與化工設備之間不匹配的問題。對于化工企業(yè)來說，其生產(chǎn)過程中所用工藝與化工設備如存在不匹配的問題，那么生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量較低，無法提高企業(yè)生產(chǎn)力，對企業(yè)經(jīng)濟效益造成影響。因此，對化工工藝與化工設備中適應性的設計方法則成為化工生產(chǎn)企業(yè)所考慮的問題。

1化工工藝與化工設備適應性設計的意義

化工工藝就是化學生產(chǎn)中所用的元素、技術(shù)、方法總稱，如何借助化學反應將普通的原材料進行質(zhì)變反應為化學用品的過程，同時包括反應過程中所需要的各種外界因素，主要包括原材料的準備、反應方式、外界因素的支持三方面。化工設備就是在化學生產(chǎn)過程中所必須借助的外界環(huán)境，一方面為化學反應提供穩(wěn)定、安全的場所，包括了靜止機械與動態(tài)控制兩類設備;另一方面就是為化工生產(chǎn)提供外界支持，比如分離器、加熱加壓器、成品結(jié)晶、廢料收集等專業(yè)處理設備。

2化工工藝與化工設備適應性的設計思想

2.1?? 綠色環(huán)保

通常情況下，在化工生產(chǎn)與加工車間都會存在著嚴重的噪音污染。一般來講，噪音污染的來源主要是化工設備運行時產(chǎn)生的震動聲。因此，設計人員需要考慮系中問題，對設備零部件的具體尺寸進行合理改造，還要適度添加一定的緊固零部件，特別是對 U 型管的有效緊固，以達到緩解噪音的目的。結(jié)合 GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》，要求化工企業(yè)的生產(chǎn)噪聲需要控制到85dBb 內(nèi)。

2.2?? 安全性設計

與其他行業(yè)相比，化工類產(chǎn)業(yè)的危險性較高，工作人員經(jīng)常會接觸到強腐蝕物質(zhì)，還長期處于高溫、高壓環(huán)境中作業(yè)，一旦疏忽，容易造成嚴重的安全事故。因此，在化工設備設計之中，需要對化工設備開展針對性處理，以更好的控制高壓、高溫物質(zhì)，以求更大程度上防止易燃易爆等產(chǎn)品發(fā)生危險事故。在設計化工設備時，還要對管道節(jié)點作密封處理，例如，可添加一定的密封圈等，以降低泄漏事故的發(fā)生概率。

2.3?? 化工設備腐蝕問題要避免

化工工藝在反應過程中的元素變化、高溫高壓、有害氣體等因素都帶有腐蝕特點。這種情況下更容易造成化工設備的故障與損壞，所以對于化工工藝生產(chǎn)的腐蝕問題要提前做好研究。除去設備自身的防護工作外，還要提前做好對化工工藝的反應改進，比如在使用燒堿作為反應材料時會造成化工設備的腐蝕與溫度的改變。所以在反應過程中通常會采用鎳以及鎳合金材料，借助其良好的強度和韌性能夠在反應的堿液中形成有效防護層，從而提升反應過程中的傳熱效果與設備安全。

3化工設備適應性設計優(yōu)化方法

3.1?? 采取科學手段對參數(shù)控制

在化工生產(chǎn)過程中采取科學手段對參數(shù)進行控制涵蓋到整個生產(chǎn)全過程中。比如操作人員方面，需要其熟練的掌握理論與實踐知識，且能在實際工作中熟練的掌握各項參數(shù)，如溫度、壓力、配比等參數(shù)，確保生產(chǎn)參數(shù)正確。除此之外，物料分配過程中也會涉及到參數(shù)問題，只有確定物料參數(shù)值，才能在原料生產(chǎn)過程中對反應速度、平衡轉(zhuǎn)化等相關(guān)情況有所了解。只有在實際生產(chǎn)過程中確保參數(shù)正確值在正產(chǎn)范圍內(nèi)，才可提高化學

生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。再者，如果生常中使用重沸器，則要知道如何通過控制水蒸氣流量去調(diào)整溫度，以確保參數(shù)的正常。再者，化工生產(chǎn)過程中要考慮到化工設備與化工工藝溫度之間適應性設計問題。如氫氣生產(chǎn)設計時，要考慮到溫度、壓力等參數(shù)問題，且在反應過程中也需要對壓力、溫度進行調(diào)節(jié)，這樣才可確保生產(chǎn)中各項參數(shù)正常，才能為正常生產(chǎn)提供相適宜的反應條件。

3.2?? 做好防腐蝕性設計

在化學生產(chǎn)領(lǐng)域，腐蝕類物質(zhì)很多，若控制不恰當，會嚴重危害工作人員的健康，還會損壞設備。例如，在設計裂化裝置時，若原料設計比例相對較大，會對裂解效果產(chǎn)生直接的影響，會嚴重影響化工企業(yè)生產(chǎn)效率。對于該問題，在設計裂化裝置時，要在裝置上安裝旋閥塔盤裝置，而下部結(jié)構(gòu)則選擇顧射塔盤結(jié)構(gòu)，既能滿足具體的生產(chǎn)要求，還可提高生產(chǎn)效率。等到化工原料發(fā)生變化時，需要合理調(diào)整生產(chǎn)設備，從而更好的適應更改之后工藝的實際要求。在對乙烯實施裂解時，需要對原材料加熱，而在加熱過程中，設備上方管道極易受到一定的損壞，會發(fā)生原料泄漏現(xiàn)象。

3.3?? 采取綠色環(huán)保設計

隨著我國環(huán)境問題的嚴峻性，化工企業(yè)在生產(chǎn)方面也要及時作出改變，從長遠發(fā)展考慮，從化工工藝與化工設備適應性設計方面進行考慮。與此同時，還要考慮到高溫、高壓對化工設備的影響，化工設備與化工工藝之間是否滿足綠色環(huán)保要求。比如化工設備中使用熱管管束，雖然可以提高抗熱性，但是會產(chǎn)生噪音污染。所以，在環(huán)保設計中就要考慮到這點，可根據(jù)實際生產(chǎn)條件和生產(chǎn)需求去調(diào)整零部件和尺寸，確保調(diào)整后的參數(shù)符合實際生產(chǎn)要求，達到綠色環(huán)保設計目的。隨著現(xiàn)今各行業(yè)以綠色環(huán)保生產(chǎn)作為發(fā)展模式，新型環(huán)

3.4?? 降低化工設備能耗

化工生產(chǎn)發(fā)展的最終目的就是要實現(xiàn)清潔生產(chǎn)與低能耗生產(chǎn)，這就要求綠色處理反應產(chǎn)物，降低污染，還要從反應源頭做好資源的節(jié)約利用，最直接的就是提升化工反應的平衡移動，通過提升溫度、增加壓力、提升反應物的接觸面積等方式來提高反應程度。根據(jù)不同反應的要求對化工設備進行修改。同時做好做化工生產(chǎn)過程中的熱量收集工作，將水、溫度、氣體等公共反應資源進行循環(huán)利用。保材料也成為化工設備可選擇的材料之一，該材料污染性較低，且可降低能耗，對化工企業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義，在綠色環(huán)保設計中廣泛應用。

4結(jié)語

化工生產(chǎn)過程要充分發(fā)揮出化工工藝和化工設備的最大價值，盡管目前我國化工設備的相關(guān)研究發(fā)展十分迅速，但很多還是忽視了化工工藝與化工設備的適應性。化工生產(chǎn)是化工行業(yè)的核心，而化工生產(chǎn)是由化工工藝與化工設備二者共同組成，這兩者相互依賴，支持，不可分割，如何有效保證二者相適應、相匹配，是保障化工生產(chǎn)順利的關(guān)鍵，對于推動整個化工行業(yè)的進步具有重要作用。

參考文獻：

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