化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)

夏昌興 孫俊潤(rùn)

德州實(shí)華化工有限公司 山東德州 253079

化工生產(chǎn)本就存在一定的安全隱患，這是由化工行業(yè)本身特性所決定的。這里的生產(chǎn)隱患不僅包括生產(chǎn)原材料，同時(shí)也包括生產(chǎn)設(shè)施。如果忽視細(xì)節(jié)方面的管理，很容易爆發(fā)各種安全問題。

1 化工工藝的內(nèi)涵

化工工藝指的是將化學(xué)原料經(jīng)過化工生產(chǎn)工藝變成化工產(chǎn)品。一般情況下，化工工藝主要的生產(chǎn)流程為：第一步，處理化學(xué)原料，對(duì)化學(xué)原料進(jìn)行碾碎、提純操作；第二步，進(jìn)行基礎(chǔ)的化學(xué)原料反應(yīng)，即將化學(xué)原料通過化學(xué)工藝生產(chǎn)為化學(xué)產(chǎn)品的過程，反應(yīng)期間可以利用加催化劑、提高溫度等方法，加快反應(yīng)速率、減少反應(yīng)時(shí)間；第三步，對(duì)化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行精加工，確保生產(chǎn)出的化學(xué)產(chǎn)品符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 化工工藝的適應(yīng)性設(shè)計(jì)

2.1 防止化工設(shè)備出現(xiàn)腐蝕問題

按時(shí)維修、保養(yǎng)化工設(shè)備，能夠有效的解決腐蝕現(xiàn)象，保證化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。化工設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，經(jīng)常處在高溫、高壓的狀態(tài)中，所以很容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，為了不對(duì)設(shè)備造成損壞，可以通過實(shí)際生產(chǎn)情況，制定出科學(xué)、合理的防護(hù)方案，嚴(yán)格根據(jù)方案維修設(shè)備，保證化工生產(chǎn)能夠正常進(jìn)行。例如，燒堿濃縮過程中需要大量的熱量，蒸發(fā)器設(shè)計(jì)為降膜吸收以提高傳熱效率，但進(jìn)料溫度高，極易腐蝕。為了保障化工生產(chǎn)的高效性，考慮設(shè)備成本，殼體和管道選用在高溫堿液環(huán)境下能耐堿腐蝕的316L材質(zhì)，是比較經(jīng)濟(jì)合理的選擇。

2.2 科學(xué)控制參數(shù)

化工工藝中，經(jīng)常會(huì)用到重沸器，控制其在加熱過程中的參數(shù)時(shí)，一定要進(jìn)行實(shí)踐，才能確定。這種重沸器是通過蒸汽完成持續(xù)加熱的，通過控制水蒸汽的流量改變生產(chǎn)過程中的溫度、速度。加熱期間，水蒸汽在重沸器出口處會(huì)消耗大量的熱量，與入口處的熱量有一定的偏差，所以，此時(shí)一定要進(jìn)行精確計(jì)算，如果水蒸汽出現(xiàn)波動(dòng)，就會(huì)影響內(nèi)部的物品，若是不能科學(xué)控制相關(guān)參數(shù)，就不能保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量，所以只能科學(xué)控制參數(shù)，將化工工藝技術(shù)發(fā)揮到最佳，保證生產(chǎn)過程中的安全性，提高產(chǎn)品性能[2]。

2.3 提升化工工藝的安全性

為了提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，一定要保證各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性，這是化工企業(yè)順利發(fā)展的關(guān)鍵，只有相關(guān)負(fù)責(zé)人加強(qiáng)對(duì)安全問題的監(jiān)視，就能很大程度的減少安全事故的發(fā)生?；ぴO(shè)備中，壓力容器十分常見，設(shè)計(jì)過程中考慮實(shí)際生產(chǎn)中化工設(shè)備的性能狀況、結(jié)構(gòu)狀況等，增設(shè)相應(yīng)安全閥、爆破片等泄壓裝置，如物料容易自聚堵塞還可考慮兩者組合使用，物料有毒有害、易燃易爆，增設(shè)排空管道回收處理等方式，并通過化工設(shè)備的特點(diǎn)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，加強(qiáng)安全監(jiān)督，做好日常的自查自檢，確保工人的生命安全，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2.4 對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)簡(jiǎn)化

PVC聚合裝置熱水罐需要蒸汽加熱，原先是通過換熱器加熱的，設(shè)備占地面積大，工藝操作復(fù)雜，對(duì)此裝置進(jìn)行簡(jiǎn)化、改造。保持熱水罐原有結(jié)構(gòu)不變，蒸汽通過浸沒式加熱器直接與水換熱，既節(jié)省蒸汽，又能將原有換熱器剔除，降低設(shè)備成本，而且操作比原先工藝簡(jiǎn)單，能提高生產(chǎn)效率，減少工人的工作量。

3 與適應(yīng)性設(shè)計(jì)相關(guān)的優(yōu)化手段

3.1 科學(xué)控制參數(shù)

從實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，科學(xué)控制參數(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程而言是非常重要的。具體做法便是技術(shù)人員通過理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作熟悉掌握化工生產(chǎn)中涉及的各項(xiàng)參數(shù)，例如溫度、配比、壓力等，除此之外，還要熟悉分配物料時(shí)牽扯的參數(shù)，只有明確所需的各大參數(shù)值，才能滿足生產(chǎn)過程中反應(yīng)速度、平衡轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)的要求。鹽酸負(fù)壓脫析過程中，溫度和壓力都是很重要的控制指標(biāo)，但是襯氟管道在負(fù)壓情況下內(nèi)襯容易脫層變形，溫度高的情況下很容易造成內(nèi)襯損壞，導(dǎo)致管道泄漏，進(jìn)而造成裝置停車，所以負(fù)壓管道溫度保持在100℃以下，能更好地保護(hù)管道，延長(zhǎng)管道使用壽命。

3.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)和防腐操作

化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)用到化工設(shè)備，在使用過程中既要做到高效利用，又要保護(hù)愛惜設(shè)備。技術(shù)人員要盡量保護(hù)設(shè)備，不讓其破損，比如一些化工設(shè)備具有腐蝕性，使用時(shí)可以借助化學(xué)反應(yīng)控制腐蝕。以實(shí)際生產(chǎn)舉例，會(huì)使用逆流降膜工藝完成燒堿的蒸發(fā)，因?yàn)橐詿龎A為化學(xué)原料進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，其過程中會(huì)生產(chǎn)大量的熱量，為了減少熱量對(duì)化工設(shè)備的損害，就得將燒堿的器材設(shè)計(jì)成反流降膜，這樣才能有效地保護(hù)化工設(shè)備[3]。

3.3 完善設(shè)備的安全性

化工生產(chǎn)過程中，最影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)收益的因素是選擇的化工設(shè)備，與此同時(shí)，不合適的化工設(shè)備還會(huì)對(duì)施工人員的生命安全帶來威脅。例如，使用腐蝕性較強(qiáng)的化工原料時(shí)，生產(chǎn)過程中就會(huì)損壞管道內(nèi)壁，一旦沒有及時(shí)檢查出這樣的現(xiàn)象，就會(huì)引發(fā)爆炸。所以，生產(chǎn)過程中必須安排技術(shù)人員及時(shí)檢修工具，保障設(shè)備的安全性，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的條件、原材料的性質(zhì)、化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)方案，只有這樣才能最大程度的降低對(duì)化工設(shè)備的損壞、加快生產(chǎn)速率，完善設(shè)備的安全性，為生產(chǎn)過程增加更多的安全保障。

3.4 綠色環(huán)保設(shè)計(jì)

近幾年，我國(guó)一直在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展，所以，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中也得緊跟時(shí)代的步伐。所以，在進(jìn)行協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)時(shí)，既要想到高壓、高溫對(duì)化工設(shè)備的影響，還要熟悉了解化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

化工企業(yè)生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的是化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性，只有保證工作人員科學(xué)控制相關(guān)參數(shù)，才能確?；ぴO(shè)備正常運(yùn)行，以此為基礎(chǔ)，完善的管理體系、科學(xué)的生產(chǎn)方式、謹(jǐn)慎的工作態(tài)度，才能降低化工生產(chǎn)過程中的安全事故，提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。