探析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計

李海

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

關(guān)鍵詞：化工工藝；化工設(shè)備；適應(yīng)性設(shè)計

近幾年來，化工設(shè)備的故障問題頻發(fā)，尤其是在生產(chǎn)裝備的應(yīng)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(shè)備的協(xié)調(diào)性進行整合，才能夠創(chuàng)造更多的利益價值，并減輕人員的工作量。同時，技術(shù)人員也要從設(shè)備結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性入手，以低能耗為基礎(chǔ)目標，體現(xiàn)設(shè)計的適應(yīng)性。

1 適應(yīng)性設(shè)備的要求

1.1 參數(shù)控制

適應(yīng)性設(shè)備的要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，要注重化學(xué)工藝中的參數(shù)制定。首先，工作人員要選擇適當?shù)膽?yīng)用器材，對設(shè)備中關(guān)鍵部件的位置進行調(diào)整。其次，要將系統(tǒng)的運行狀況考慮進去，在物質(zhì)材料配比的基礎(chǔ)上控制生產(chǎn)溫度與設(shè)備承壓力。只有能夠滿足以上條件，才能夠體現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)性。第二，尤其在重沸器的設(shè)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(diào)整，并以溫度的穩(wěn)定性作為監(jiān)測方向，看設(shè)備是否出現(xiàn)了線損情況。如果參數(shù)出現(xiàn)了來回波動的現(xiàn)象，則說明內(nèi)部管線的實際溫度要高于預(yù)定溫度，需要工作者進行重新規(guī)劃。

1.2 設(shè)備材質(zhì)規(guī)劃

由于化工工藝中會排放出大量的腐化液體。因此，在設(shè)備機構(gòu)的設(shè)計中，一定要注重防腐材料的使用。以“蒸發(fā)工藝”為例，如果不采取相應(yīng)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(cè)的溫度和壓力上升，發(fā)生膨脹現(xiàn)象，直至設(shè)備被腐蝕。對于這種情況，操作人員要在內(nèi)壁中附著上一層強力防腐薄膜，在設(shè)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(shè)備變形。

2 化工工藝與適應(yīng)性設(shè)計

2.1 工藝參數(shù)的控制以及優(yōu)化方法

工藝參數(shù)控制即是化工生產(chǎn)的必要條件，也是設(shè)備保護的關(guān)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(chǔ)條件。第一，工藝參數(shù)的設(shè)定是指以化工生產(chǎn)的壓力調(diào)整為主，以溫度監(jiān)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(shè)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(zhuǎn)換，在系統(tǒng)循環(huán)的條件下控制反應(yīng)速度，體現(xiàn)相態(tài)性，進而滿足工藝生產(chǎn)的創(chuàng)新。另外，在工藝方法設(shè)定的狀況下，技術(shù)人員要注重燒堿蒸發(fā)裝置的調(diào)整，對蒸發(fā)器中的實際溫度進行測量，來實現(xiàn)壓力的規(guī)劃。

1、溫度參數(shù)控制

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

2、壓力參數(shù)控制

壓力參數(shù)控制與溫度有著極強的相關(guān)性。壓力過高的情況主要表現(xiàn)在設(shè)備對材料的限制不當，內(nèi)蒸汽出現(xiàn)飽和狀態(tài)，影響了蒸發(fā)器的工作效率。一般情況下，工作人員會采用真空蒸發(fā)的手段來降低氣耗，將空壓器的外層加入冷凝裝備。系統(tǒng)會隨時對壓力數(shù)值進行感應(yīng)，并在蒸汽過高時發(fā)送冷凝信號，在設(shè)備中注入一部分水量，通過減少設(shè)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(huán)真空泵的排出方法來降低酸堿度，根據(jù)化工工藝的生產(chǎn)要求對排水管線進行布局，在表面凝聚器的兩端設(shè)定銜接口，以保障設(shè)備壓力能夠得到緩解。

2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)與防腐工藝的設(shè)定

逆流降膜工藝是許多燒堿蒸發(fā)中采用的方法。工作人員主要在蒸發(fā)器內(nèi)包上一層降解膜，使酸堿值不恒定的溶液沿著管壁的一側(cè)流通，形成液膜狀的熱蒸發(fā)氣體。在高溫的情況下，蒸發(fā)器中的物料會在加注壓力的基礎(chǔ)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(xiàn)設(shè)備頂部燒裂的情況。針對以上問題，設(shè)計人員應(yīng)該利用造模器對能量進行吸引，在蒸發(fā)時間延長的基礎(chǔ)上提升傳感效應(yīng)，使溶液能夠在進入分離器時進行自動調(diào)整，實現(xiàn)化學(xué)元素的濃度降解。同時，設(shè)計者也要通過分離室的側(cè)面排出網(wǎng)將底部的濃縮液抽出，達到合理設(shè)計的目的。

在化學(xué)工藝的制堿工業(yè)中，防腐材料的利用使必不可少的。一般情況下，設(shè)計人員會在化工設(shè)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(xiàn)彎曲變形等情況。因此，在化學(xué)設(shè)備中的換熱器、管道內(nèi)壁中都要進行涂抹，以體現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密性。

2.3 設(shè)備結(jié)構(gòu)安全與檢驗

設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全檢驗也是化工工藝適應(yīng)性設(shè)計的主要方式。首先，工作人員要根據(jù)具體的生產(chǎn)環(huán)境進行結(jié)構(gòu)檢驗。例如：工藝設(shè)備中的壓力容器有著一定的特殊性，如果內(nèi)部元件缺失，則會在化學(xué)溶液的流向下發(fā)生一定的物理反應(yīng)。因此，工作人員要對零件進行加固，利用換熱器尺寸的調(diào)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(shè)一層橢圓形的方墊，以此來起到防震的作用，避免工業(yè)生產(chǎn)中管道內(nèi)部浮動的情況出現(xiàn)，穩(wěn)定設(shè)備的傳熱速度。同時，也可以利用一些無污染、能耗低的物質(zhì)進行物料的配備，體現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理規(guī)劃。

3 結(jié)語

綜上所述，化學(xué)工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計在生產(chǎn)中是非常重要的。工作人員應(yīng)該在參數(shù)制定的基礎(chǔ)上使內(nèi)部溫度及壓力得到控制，并通過設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計來保證系統(tǒng)的安全運行，體現(xiàn)化工工藝中的節(jié)能與環(huán)保性，為化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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