化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)分析

吳業(yè)明

摘要：新時(shí)期，為順應(yīng)時(shí)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(shí)的環(huán)保與節(jié)能問(wèn)題也備受人們關(guān)注。對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程而言，化工工藝和化工設(shè)備是兩個(gè)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(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，對(duì)化工工藝進(jìn)行不斷的完善，也要對(duì)化工設(shè)備和相關(guān)的化工工藝進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以求讓化工設(shè)備可以高效、穩(wěn)定而安全的運(yùn)行。對(duì)此，文章就化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)的意義、設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)方法展開(kāi)科學(xué)的分析。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn);化工工藝;適應(yīng)性;設(shè)計(jì)

0引言

國(guó)內(nèi)處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)改革的發(fā)展時(shí)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(jī)。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(shè)備之間不匹配的問(wèn)題。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，其生產(chǎn)過(guò)程中所用工藝與化工設(shè)備如存在不匹配的問(wèn)題，那么生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量較低，無(wú)法提高企業(yè)生產(chǎn)力，對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成影響。因此，對(duì)化工工藝與化工設(shè)備中適應(yīng)性的設(shè)計(jì)方法則成為化工生產(chǎn)企業(yè)所考慮的問(wèn)題。

1化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)的意義

化工工藝就是化學(xué)生產(chǎn)中所用的元素、技術(shù)、方法總稱(chēng)，如何借助化學(xué)反應(yīng)將普通的原材料進(jìn)行質(zhì)變反應(yīng)為化學(xué)用品的過(guò)程，同時(shí)包括反應(yīng)過(guò)程中所需要的各種外界因素，主要包括原材料的準(zhǔn)備、反應(yīng)方式、外界因素的支持三方面?；ぴO(shè)備就是在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中所必須借助的外界環(huán)境，一方面為化學(xué)反應(yīng)提供穩(wěn)定、安全的場(chǎng)所，包括了靜止機(jī)械與動(dòng)態(tài)控制兩類(lèi)設(shè)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(zhuān)業(yè)處理設(shè)備。

2化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性的設(shè)計(jì)思想

2.1?? 綠色環(huán)保

通常情況下，在化工生產(chǎn)與加工車(chē)間都會(huì)存在著嚴(yán)重的噪音污染。一般來(lái)講，噪音污染的來(lái)源主要是化工設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)聲。因此，設(shè)計(jì)人員需要考慮系中問(wèn)題，對(duì)設(shè)備零部件的具體尺寸進(jìn)行合理改造，還要適度添加一定的緊固零部件，特別是對(duì) U 型管的有效緊固，以達(dá)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(biāo)準(zhǔn)》，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(shè)計(jì)

與其他行業(yè)相比，化工類(lèi)產(chǎn)業(yè)的危險(xiǎn)性較高，工作人員經(jīng)常會(huì)接觸到強(qiáng)腐蝕物質(zhì)，還長(zhǎng)期處于高溫、高壓環(huán)境中作業(yè)，一旦疏忽，容易造成嚴(yán)重的安全事故。因此，在化工設(shè)備設(shè)計(jì)之中，需要對(duì)化工設(shè)備開(kāi)展針對(duì)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(xiǎn)事故。在設(shè)計(jì)化工設(shè)備時(shí)，還要對(duì)管道節(jié)點(diǎn)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(shè)備腐蝕問(wèn)題要避免

化工工藝在反應(yīng)過(guò)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(diǎn)。這種情況下更容易造成化工設(shè)備的故障與損壞，所以對(duì)于化工工藝生產(chǎn)的腐蝕問(wèn)題要提前做好研究。除去設(shè)備自身的防護(hù)工作外，還要提前做好對(duì)化工工藝的反應(yīng)改進(jìn)，比如在使用燒堿作為反應(yīng)材料時(shí)會(huì)造成化工設(shè)備的腐蝕與溫度的改變。所以在反應(yīng)過(guò)程中通常會(huì)采用鎳以及鎳合金材料，借助其良好的強(qiáng)度和韌性能夠在反應(yīng)的堿液中形成有效防護(hù)層，從而提升反應(yīng)過(guò)程中的傳熱效果與設(shè)備安全。

3化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

3.1?? 采取科學(xué)手段對(duì)參數(shù)控制

在化工生產(chǎn)過(guò)程中采取科學(xué)手段對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制涵蓋到整個(gè)生產(chǎn)全過(guò)程中。比如操作人員方面，需要其熟練的掌握理論與實(shí)踐知識(shí)，且能在實(shí)際工作中熟練的掌握各項(xiàng)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(guò)程中也會(huì)涉及到參數(shù)問(wèn)題，只有確定物料參數(shù)值，才能在原料生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)反應(yīng)速度、平衡轉(zhuǎn)化等相關(guān)情況有所了解。只有在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中確保參數(shù)正確值在正產(chǎn)范圍內(nèi)，才可提高化學(xué)

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(guò)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(guò)程中要考慮到化工設(shè)備與化工工藝溫度之間適應(yīng)性設(shè)計(jì)問(wèn)題。如氫氣生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到溫度、壓力等參數(shù)問(wèn)題，且在反應(yīng)過(guò)程中也需要對(duì)壓力、溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣才可確保生產(chǎn)中各項(xiàng)參數(shù)正常，才能為正常生產(chǎn)提供相適宜的反應(yīng)條件。

3.2?? 做好防腐蝕性設(shè)計(jì)

在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域，腐蝕類(lèi)物質(zhì)很多，若控制不恰當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重危害工作人員的健康，還會(huì)損壞設(shè)備。例如，在設(shè)計(jì)裂化裝置時(shí)，若原料設(shè)計(jì)比例相對(duì)較大，會(huì)對(duì)裂解效果產(chǎn)生直接的影響，會(huì)嚴(yán)重影響化工企業(yè)生產(chǎn)效率。對(duì)于該問(wèn)題，在設(shè)計(jì)裂化裝置時(shí)，要在裝置上安裝旋閥塔盤(pán)裝置，而下部結(jié)構(gòu)則選擇顧射塔盤(pán)結(jié)構(gòu)，既能滿(mǎn)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(shí)，需要合理調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備，從而更好的適應(yīng)更改之后工藝的實(shí)際要求。在對(duì)乙烯實(shí)施裂解時(shí)，需要對(duì)原材料加熱，而在加熱過(guò)程中，設(shè)備上方管道極易受到一定的損壞，會(huì)發(fā)生原料泄漏現(xiàn)象。

3.3?? 采取綠色環(huán)保設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)峻性，化工企業(yè)在生產(chǎn)方面也要及時(shí)作出改變，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，從化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)方面進(jìn)行考慮。與此同時(shí)，還要考慮到高溫、高壓對(duì)化工設(shè)備的影響，化工設(shè)備與化工工藝之間是否滿(mǎn)足綠色環(huán)保要求。比如化工設(shè)備中使用熱管管束，雖然可以提高抗熱性，但是會(huì)產(chǎn)生噪音污染。所以，在環(huán)保設(shè)計(jì)中就要考慮到這點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)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(shí)際生產(chǎn)要求，達(dá)到綠色環(huán)保設(shè)計(jì)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(shè)備能耗

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

4結(jié)語(yǔ)

化工生產(chǎn)過(guò)程要充分發(fā)揮出化工工藝和化工設(shè)備的最大價(jià)值，盡管目前我國(guó)化工設(shè)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(shè)備的適應(yīng)性?；どa(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(shè)備二者共同組成，這兩者相互依賴(lài)，支持，不可分割，如何有效保證二者相適應(yīng)、相匹配，是保障化工生產(chǎn)順利的關(guān)鍵，對(duì)于推動(dòng)整個(gè)化工行業(yè)的進(jìn)步具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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