化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計分析

楊正成　楊勇

摘 要：國內(nèi)處于經(jīng)濟(jì)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(shè)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(shè)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(jì)效益造成影響。因此，對化工工藝與化工設(shè)備中適應(yīng)性的設(shè)計方法則成為化工生產(chǎn)企業(yè)所考慮的問題。

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

在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中，化工工藝是軟系統(tǒng)，硬系統(tǒng)則是化工設(shè)備，軟硬系統(tǒng)均是化工企業(yè)開展化學(xué)生產(chǎn)與加工的重要條件。新時期，我國化工產(chǎn)業(yè)得到質(zhì)的發(fā)展，化工工藝正逐步完善，化工設(shè)備也在不斷不斷升級與更新，是時代所趨。當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保已然成為亙古不變的主題，其與人類生存息息相關(guān)，而實現(xiàn)化工生產(chǎn)工藝和設(shè)備的不斷革新，是化工產(chǎn)業(yè)得以長足發(fā)展的必然要求。面對此種情況，應(yīng)全面考慮化工設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)與安全措施等，能讓化工設(shè)備可以在環(huán)保、低能耗與安全條件下高效的運(yùn)行。

1 關(guān)于化工工藝和化工設(shè)備的概念

化工工藝就是根據(jù)化學(xué)生產(chǎn)狀況，選擇與之相對應(yīng)的技術(shù)。具體是指以化學(xué)反應(yīng)為原理，借助相應(yīng)的手段將化工反應(yīng)原料轉(zhuǎn)變成想得到的材料。其過程具體可以分為三個步驟，即化工原料的處理，化學(xué)反應(yīng)的放大，化工產(chǎn)品的精制?；ぴO(shè)備是指在化工生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的各種工具，而隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，它們的種類各式各樣。由于化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)放大所帶來的危險性，因此化工設(shè)備的質(zhì)量和安全性能是重中之重。

2 化工工藝與化工設(shè)備中適應(yīng)性設(shè)計的意義

2.1 可提高化工檢修速度

化工企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多，所以化工設(shè)備使用頻率較高。而基于化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計的考慮，則可以提高化工檢修的速度，可及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的安全隱患，及早將危機(jī)扼殺在搖籃中。

2.2 可大大提高設(shè)備的實用性

以往的化工工藝和化工設(shè)備在適應(yīng)性設(shè)計方面相對匱乏，會對設(shè)備的具體應(yīng)用情況產(chǎn)生極大的影響。對二者的適應(yīng)性設(shè)計可有效激發(fā)設(shè)備的真實效能，并且化工企業(yè)會結(jié)合自身實況合理設(shè)計與配置化工設(shè)備，可讓設(shè)備性能與生產(chǎn)規(guī)模、需求相匹配。

2.3 能夠降低環(huán)境污染

化工工業(yè)雖然是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展得的支柱，但它也是一個高能耗、高污染的制造業(yè)，近幾年我國不斷鼓勵綠色生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展方式，這就要求化工生產(chǎn)在工藝上與生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行同步改進(jìn)，需要化工工藝采用更為高效綠色的反應(yīng)過程，對于化工設(shè)備來說也需要對生產(chǎn)的有效物質(zhì)進(jìn)行綠色處理，通過兩者密切配合提升化工生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量提升，并實現(xiàn)化工行業(yè)更加綠色環(huán)保的低耗能發(fā)展。

2.4 能大大提升生產(chǎn)效率

適應(yīng)性設(shè)計既能提升檢修速度與可操作性，還能大大優(yōu)化設(shè)備性能，提高實際生產(chǎn)率，特別是設(shè)計人員要根據(jù)化工設(shè)備實況展開合理的設(shè)計，從適應(yīng)性設(shè)計角度出發(fā)，不斷改善設(shè)計方案與設(shè)計思路，也要對設(shè)備進(jìn)行不斷的完善。

3 化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計

3.1 綠色環(huán)保設(shè)計

結(jié)合化工設(shè)備的使用特點，在綠色環(huán)保理念設(shè)計中，需要將可持續(xù)作為核心，根據(jù)化工產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行模式以及行業(yè)的運(yùn)行特點，增強(qiáng)化工產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行效率，以滿足產(chǎn)業(yè)的綠色化、環(huán)?；l(fā)展需求。如在化工產(chǎn)業(yè)設(shè)計以及化工設(shè)備工藝管理中，為了提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，應(yīng)該仔細(xì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)參數(shù)，通過U形管的使用，提高新型能源的使用效率，并降低環(huán)境污染，實化工產(chǎn)業(yè)的高效化及環(huán)?；l(fā)展。

3.2 安全性設(shè)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(qiáng)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(yán)重的安全事故。因此，在化工設(shè)備設(shè)計之中，需要對化工設(shè)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(shè)計化工設(shè)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。

3.3 化工設(shè)備腐蝕問題要避免

化工工藝在反應(yīng)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(shè)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(shè)備自身的防護(hù)工作外，還要提前做好對化工工藝的反應(yīng)改進(jìn)，比如在使用燒堿作為反應(yīng)材料時會造成化工設(shè)備的腐蝕與溫度的改變。所以在反應(yīng)過程中通常會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)過程中的傳熱效果與設(shè)備安全

3.4 低能耗性設(shè)計

如今，能源消耗和環(huán)境污染問題變得愈發(fā)嚴(yán)重，基于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效指引，各行業(yè)均在積極響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的社會主題，改變傳統(tǒng)高能耗運(yùn)作模式，因此，化工企業(yè)會更加注重化工設(shè)備的能耗問題，并將低能耗視為重要的設(shè)計目標(biāo)。在工藝和設(shè)備適用性設(shè)計時，姚在不影響設(shè)備正常運(yùn)作的情況下，將低能耗視為首要設(shè)計理念，運(yùn)用合理的設(shè)計方法，由最為基礎(chǔ)的零部件著手，以滿足低能耗生產(chǎn)的目標(biāo)。

3.5 采取科學(xué)手段對參數(shù)進(jìn)行控制

在化工生產(chǎn)過程中需要考慮到參數(shù)問題，才可大量生產(chǎn)化工產(chǎn)品。化工中經(jīng)常會使用到重沸器，控制重沸器在使用過程中需要持續(xù)加熱，進(jìn)而通過控制水蒸氣流量對生產(chǎn)中的溫度與速度等進(jìn)行控制。重沸器在使用中狐疑消耗一定的熱量，尤其是在重沸器的出口位置，所以其與入口處的熱量上存在一定出入。所以，在重沸器使用中一定要考慮到兩頭溫差問題，要采取科學(xué)手段對參數(shù)進(jìn)行控制。只有確保參數(shù)的穩(wěn)定，才能確?；ぎa(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定，才能將化工工藝技術(shù)充分發(fā)揮出來，以達(dá)到安全生產(chǎn)目的。

3.6 優(yōu)化工藝路線設(shè)計

化工企業(yè)建立的目的之一肯定是盈利，因此一般而言，化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不止一類，很多時候會將產(chǎn)生的副產(chǎn)物作為副產(chǎn)品進(jìn)行加工，作為副產(chǎn)品銷售。要實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化，都需要優(yōu)化化工工藝路線設(shè)計。例如石灰石鍛造行業(yè)的最根本目的是生產(chǎn)石灰塊或面，但是這個過程中會產(chǎn)生二氧化碳。這時企業(yè)可以考慮將二氧化碳當(dāng)做副產(chǎn)品賣給生產(chǎn)水楊酸的企業(yè)。但是線路的優(yōu)化設(shè)計在給企業(yè)增加效益的同時，會因為線路和工藝的復(fù)雜性增加生產(chǎn)過程中的安全風(fēng)險。因此為了提升工藝生產(chǎn)過程的安全性，設(shè)計者必須對生產(chǎn)中設(shè)計的原料、設(shè)備及生產(chǎn)條件等進(jìn)行綜合評價、分析，并在此基礎(chǔ)上對化工工藝路線及具體的工藝生產(chǎn)流程、方案進(jìn)行優(yōu)化，盡可能地選擇危險性小的原材料進(jìn)行生產(chǎn)。

3.7 提高設(shè)備安全性管理

化工生產(chǎn)過程中一定要確保安全性問題，只有確保生產(chǎn)在安全條件下進(jìn)行，才會確保產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益的提高。與此同時，化工設(shè)備與化工工藝不適應(yīng)也會增加危險性。比如在生產(chǎn)一些腐蝕性較高化工產(chǎn)品時，在大量生產(chǎn)過程中會對管道內(nèi)壁造成腐蝕，所以在生產(chǎn)過程中一定要密切關(guān)注設(shè)備安全性問題，如未及時發(fā)現(xiàn)則可能引發(fā)安全事故。所以，在化工生產(chǎn)過程中一定要做好維護(hù)與檢修工作，確保生產(chǎn)環(huán)境的安全。再者，化工生產(chǎn)過程中還要根據(jù)化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、原材料性質(zhì)以及生產(chǎn)條件等調(diào)整生產(chǎn)方案，避免安全問題的發(fā)生。

4 結(jié)束語

總之，化工生產(chǎn)過程要充分發(fā)揮出化工工藝和化工設(shè)備的最大價值，盡管目前我國化工設(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，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，對于推動整個化工行業(yè)的進(jìn)步具有重要作用。

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