化工工藝與化工設備的適應性設計

張安群

摘要：化工企業生產過程中，化工工藝和化工設備是必不可少的軟硬件系統，其設計適應性直接關系著生產的質量和效益，正因如此，設計人員必須要嚴格按照生產工藝要求和化工產品的生產流程，落實好化工工藝和化工設備的設計適應性工作，為企業化工產品的順利、安全生產提供強有力的保障，促進企業的可持續發展。

關鍵詞：化工工藝;化工設備;適應性;設計方案

引言

隨著人們對化工生產安全以及環保性要求的提升，有必要對化工工藝與化工設備的適應性進行創新與優化，滿足時代需求，進而實現化工行業的可持續發展。基于以上背景，文章對化工工藝與化工設備適應性設計的必要性進行闡述，分析了化工工藝與化工設備的適應性設計，以期為實現我國化工行業綠色、高效、環保發展，提升我國化工行業競爭力提供參考。

1化工工藝與化工設備適應性設計的必要性

（1）化工工藝以及化工設備適應性設計能夠顯著提升化工設備的適用性，在傳統化工生產過程中由于化工工藝和化工設備適應性設計不強而造成企業生產效率不高的例子比比皆是，尤其是隨著節能、環保生產理念的提出，人們使得對化工工藝與化工設備適應性設計的要求更高。同時，化工工藝和化工設備適應性設計能夠最大限度地發揮化工設備的實用性，提升化工生產的經濟效益，因此，對化工工藝以及化工設備進行適應性設計是化工企業在生產管理中最為關鍵的內容。

（2）化工工藝和化工設備適應性設計可以顯著提升設備故障維修的效率，化工生產所使用的生產設備多數精密度較高，通常可進行多個項目的生產，故設備故障維修速度直接影響到化工生產企業的經濟效益，所以有必要對化工工藝與化工設備進行適應性設計。目前化工中試裝置設備運行更新換代速度很快，很多化工企業的技術人員，并沒有熟練掌握化工中試裝置設備的維修方式與維修操作要點，導致維修過程效率很低，甚至對化工中試裝置設備造成二次損耗。例如，在實際化工生產中，對復投式換熱氣細節的優化設計可以減少故障發生概率，提升生產設備的維修速度。加強遠程設備維修指導。提升化工中試裝置設備維修效果，要運用遠程技術指導的方式，解決目前化工企業維修人員數量不足、水平有限的問題。

（3）化工工藝與化工設備的適應性設計還能夠提升化工生產的效率，提升企業的經濟效益，尤其是設計人員對化工設備優化改良后能夠提升化工產品的生產質量，這無疑有助于化工企業競爭力的提升。

2適應性設計優化手段

2.1科學控制參數

從實際生產過程中發現，科學控制參數對整個生產過程而言是非常重要的。具體做法便是技術人員通過理論學習與實踐操作熟悉掌握化工生產中涉及的各項參數，例如溫度、配比、壓力等，除此之外，還要熟悉分配物料時牽扯的參數，只有明確所需的各大參數值，才能滿足生產過程中反應速度、平衡轉化等環節的要求。

只要保證參數在規定的范圍內，就能提高化工生產過程中的安全性、穩定性。如果生產過程中使用了重沸器，可通過控制水蒸氣的流量調整溫度。化工生產中，會以甲醇為原料制備氫氣，以此項生產工藝為基礎，研究化工設備與化工工藝溫度的適應性設計。氫氣生產裝置在設計時，就要控制好壓力、溫度等的關系，反應過程中，需將溫度設置成200℃、壓力小于1.8MPa，這樣才能為生產提供合適的反應條件。

2.2設備結構和防腐操作

在進行燒堿蒸發加工時，經常會采用逆流降膜蒸發工藝，蒸發器為立式降膜蒸發器，將堿液加入到蒸發器的頂部，通過重力可以使其沿換熱管內壁向下流動達到液膜狀態。降膜蒸發器運行時，物料為持續向下的加速狀態，從而解決加速壓頭小于升膜蒸發器的問題，沸點不會大幅上升，料液與蒸汽之間的溫度存在很大差距，因此會進一步加強傳熱效果。為了使各個管中的堿液分布均勻性獲得提升，使用降膜分布器，也可以將其稱為造膜器。堿液經過管內壁流下并蒸發后，為了達成濃度要求，要設計足夠長度的管子，從而加強傳熱效果。

化工生產過程中，經常會用到化工設備，在使用過程中既要做到高效利用，又要保護愛惜設備。技術人員要盡量保護設備，不讓其破損，比如一些化工設備具有腐蝕性，使用時可以借助化學反應控制腐蝕。以實際生產舉例，會使用逆流降膜工藝完成燒堿的蒸發，因為以燒堿為化學原料進行化工生產時，其過程中會生產大量的熱量，為了減少熱量對化工設備的損害，就得將燒堿的器材設計成反流降膜，這樣才能有效地保護化工設備。

2.3合理改造

全世界化工部門消耗的能源占大約1/3。工業部門的節能潛力很大。自20世紀80年代以來，化工部門一直處于領先地位，對原有設備進行合理的改造，增強其適應性。例如：在對煤油進行加氫處理的過程中，如果對其生產設備的容積進行擴大，那就可以配套使用設備自帶的反應器，在原料之中適當的添加部分化學試劑，提升生產效率。在改造后的生產過程中，其內部壓力出現升高的情況。產生該現象的原因是原料的分流效果差，并出現了勾流現象，使得化學反應中起到催化作用的物質溫度迅速上升，致使原料在設備中產生堆積，并在加熱的過程中出現了焦化的情況，使得設備的工作性能出現大幅下降。在對設備進行處理的過程中，在設備中添加網籃等裝置，增強設備的適應性能，使得原料的分流效果得以提升。同時，對設備的結構進行一定程度的改造，使得設備中的死角數量大大降低，防止原料堆積情況的出現。

2.4耐用性設計

在化工生產過程中，所使用的各類生產設備均為價值高的精密設備，長時間的使用必然會導致這些設備出現不同程度的磨損，影響企業的正常生產。所以，在實際生產過程中，為了確保生產設備具有較長的使用壽命，通常在設計時需考慮到設備的耐用性，以期設備的使用年限最大化。在實際應用中，設備耐久性主要取決于設備的制造質量與設備后期運行的保養維修情況，因此，設計人員在進行生產設備設計時應結合企業的具體生產情況，在確保設備滿足企業日常需求的前提下，盡可能地使得設計的設備能夠便于生產設備的檢測與維修。為通過檢測維修提升設備的使用壽命，檢測維修人員應準確把握設備結構、零部件的使用性能與使用年限、易發生磨損的部位，通過科學的保養方法使得設備的使用壽命得以延長。另外，企業應根據自身生產狀況將設備進行分類，便于檢測維修人員進行針對性的設備檢修。同時應安排專門檢測人員或第三方機構對設備進行檢修，提升化工設備與化工工藝的適應性。

2.5綠色環保設計

近幾年，我國一直在倡導可持續發展，所以，化工企業在生產過程中也得緊跟時代的步伐。化工發展過程中會應用一部分不可再生資源，這樣的過程會對環境造成一定程度的破壞。綠色的化工設備使用以及制造過程是上世紀得到提出的，到了現在受到來自社會各界的廣泛重視，其中如何設計使用綠色環保的化工設備已經成為了人們十分關注的重點問題。所以，在進行協調性設計時，既要想到高壓、高溫對化工設備的影響，還要熟悉了解化工設備的結構，進行綠色環保設計。

結束語：

綜上所述，新時期的化工工業要高度重視化工工藝與化工設備的設計適應性問題，結合國家化工產業發展的現狀，明確新形勢下化工工藝與化工設備設計的適應性要求，從設計環節的各個方面入手，綜合考慮各種設計因素，結合化工生產需求，保證化工工藝和化工設備能夠滿足生產需求，為化工企業提供穩定、高效、安全的生產保障。

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