化工工藝與化工設備的適應性設計

張安群

摘要：化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，化工工藝和化工設備是必不可少的軟硬件系統(tǒng)，其設計適應性直接關系著生產(chǎn)的質(zhì)量和效益，正因如此，設計人員必須要嚴格按照生產(chǎn)工藝要求和化工產(chǎn)品的生產(chǎn)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(yè)化工產(chǎn)品的順利、安全生產(chǎn)提供強有力的保障，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(chǎn)安全以及環(huán)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(chuàng)新與優(yōu)化，滿足時代需求，進而實現(xiàn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(xiàn)我國化工行業(yè)綠色、高效、環(huán)保發(fā)展，提升我國化工行業(yè)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(tǒng)化工生產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)效率不高的例子比比皆是，尤其是隨著節(jié)能、環(huán)保生產(chǎn)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(fā)揮化工設備的實用性，提升化工生產(chǎn)的經(jīng)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(yè)在生產(chǎn)管理中最為關鍵的內(nèi)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(chǎn)所使用的生產(chǎn)設備多數(shù)精密度較高，通?？蛇M行多個項目的生產(chǎn)，故設備故障維修速度直接影響到化工生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)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?lián)Q代速度很快，很多化工企業(yè)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(chǎn)中，對復投式換熱氣細節(jié)的優(yōu)化設計可以減少故障發(fā)生概率，提升生產(chǎn)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(yè)維修人員數(shù)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(chǎn)的效率，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，尤其是設計人員對化工設備優(yōu)化改良后能夠提升化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，這無疑有助于化工企業(yè)競爭力的提升。

2適應性設計優(yōu)化手段

2.1科學控制參數(shù)

從實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，科學控制參數(shù)對整個生產(chǎn)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(chǎn)中涉及的各項參數(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)過程中反應速度、平衡轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)的要求。

只要保證參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)，就能提高化工生產(chǎn)過程中的安全性、穩(wěn)定性。如果生產(chǎn)過程中使用了重沸器，可通過控制水蒸氣的流量調(diào)整溫度?；どa(chǎn)中，會以甲醇為原料制備氫氣，以此項生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)提供合適的反應條件。

2.2設備結(jié)構(gòu)和防腐操作

在進行燒堿蒸發(fā)加工時，經(jīng)常會采用逆流降膜蒸發(fā)工藝，蒸發(fā)器為立式降膜蒸發(fā)器，將堿液加入到蒸發(fā)器的頂部，通過重力可以使其沿換熱管內(nèi)壁向下流動達到液膜狀態(tài)。降膜蒸發(fā)器運行時，物料為持續(xù)向下的加速狀態(tài)，從而解決加速壓頭小于升膜蒸發(fā)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(jīng)過管內(nèi)壁流下并蒸發(fā)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(chǎn)過程中，經(jīng)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(chǎn)舉例，會使用逆流降膜工藝完成燒堿的蒸發(fā)，因為以燒堿為化學原料進行化工生產(chǎn)時，其過程中會生產(chǎn)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(yè)部門的節(jié)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(chǎn)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?shù)奶砑硬糠只瘜W試劑，提升生產(chǎn)效率。在改造后的生產(chǎn)過程中，其內(nèi)部壓力出現(xiàn)升高的情況。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是原料的分流效果差，并出現(xiàn)了勾流現(xiàn)象，使得化學反應中起到催化作用的物質(zhì)溫度迅速上升，致使原料在設備中產(chǎn)生堆積，并在加熱的過程中出現(xiàn)了焦化的情況，使得設備的工作性能出現(xiàn)大幅下降。在對設備進行處理的過程中，在設備中添加網(wǎng)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(jié)構(gòu)進行一定程度的改造，使得設備中的死角數(shù)量大大降低，防止原料堆積情況的出現(xiàn)。

2.4耐用性設計

在化工生產(chǎn)過程中，所使用的各類生產(chǎn)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(xiàn)不同程度的磨損，影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。所以，在實際生產(chǎn)過程中，為了確保生產(chǎn)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(zhì)量與設備后期運行的保養(yǎng)維修情況，因此，設計人員在進行生產(chǎn)設備設計時應結(jié)合企業(yè)的具體生產(chǎn)情況，在確保設備滿足企業(yè)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(chǎn)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(jié)構(gòu)、零部件的使用性能與使用年限、易發(fā)生磨損的部位，通過科學的保養(yǎng)方法使得設備的使用壽命得以延長。另外，企業(yè)應根據(jù)自身生產(chǎn)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(gòu)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(huán)保設計

近幾年，我國一直在倡導可持續(xù)發(fā)展，所以，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中也得緊跟時代的步伐?；ぐl(fā)展過程中會應用一部分不可再生資源，這樣的過程會對環(huán)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(xiàn)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(huán)保的化工設備已經(jīng)成為了人們十分關注的重點問題。所以，在進行協(xié)調(diào)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(jié)構(gòu)，進行綠色環(huán)保設計。

結(jié)束語：

綜上所述，新時期的化工工業(yè)要高度重視化工工藝與化工設備的設計適應性問題，結(jié)合國家化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)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(huán)節(jié)的各個方面入手，綜合考慮各種設計因素，結(jié)合化工生產(chǎn)需求，保證化工工藝和化工設備能夠滿足生產(chǎn)需求，為化工企業(yè)提供穩(wěn)定、高效、安全的生產(chǎn)保障。

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