化工工藝及化工設備適應性設計

朱 健，胡金平

（兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277527）

化工工業生產需要借助“軟系統”、“硬系統種技術的支持。而軟系統就是指的化工工藝，它是化工工業應用發展的技術支撐。硬系統為化工生產提供環境的化工設備，兩者是化工工業發展的基礎。隨著人們各項物質需求的不斷提升，傳統的化工工業也需要不斷進行創新完善，需要借助化工工藝改進與設備更新，實現長遠發展，比如化工工藝參數修改、材料損耗、有害物質排放、設備安全、結構力學等方面，需要根據化工生產的要求進行同步改進。

1 化工工藝與化工設備適應性設計的意義

化工工藝就是化學生產中所用的元素、技術、方法總稱，如何借助化學反應將普通的原材料進行質變反應為化學用品的過程，同時包括反應過程中所需要的各種外界因素，主要包括原材料的準備、反應方式、外界因素的支持三方面。化工設備就是在化學生產過程中所必須借助的外界環境，一方面為化學反應提供穩定、安全的場所，包括了靜止機械與動態控制兩類設備；另一方面就是為化工生產提供外界支持，比如分離器、加熱加壓器、成品結晶、廢料收集等專業處理設備。

1.1 通過化工工藝與化工設備適應性設計可以使設備實用性提高

傳統的化工工業生產中化工設備與化工工藝缺乏對應性，嚴重影響了化工設備應用的效果，也難以發揮工藝生產的本身效果，兩者的適應性設計就是為了最大程度發揮化化工設備的使用效果，并確保化工工藝應用的安全性與穩定性。對于化工企業來說可以提升自身的生產效益，保障在化工生產中實現生產需求與經濟效益的同步發展。

1.2 通過化工工藝與化工設備適應性設計能夠提高化工檢修速度

化工工業一直都是我國經濟發展與物質生活的重要保障，平常生活中見到的各種物品都離不開化工生產，一般化工企業都會涉及多個生產業務。化工設備的有效性直接影響到企業在生產過程中的業務拓展，化工設備長期在高溫、高壓、高腐蝕的環境中需要時刻做好對應的安全保障，比如化工生產設備中都會用到浮頭式換熱器，如果能夠隨時把握浮頭式換熱器的細節效果，則可以保證設備的長期穩定性運行。

1.3 通過化工工藝與化工設備適應性設計能夠降低環境污染

化工工業雖然是國家經濟發展得的支柱，但它也是一個高能耗、高污染的制造業，近幾年我國不斷鼓勵綠色生產與可持續發展方式，這就要求化工生產在工藝上與生產設備上進行同步改進，需要化工工藝采用更為高效綠色的反應過程，對于化工設備來說也需要對生產的有效物質進行綠色處理，通過兩者密切配合提升化工生產效率與產品質量提升，并實現化工行業更加綠色環保的低耗能發展。

2 化工工藝的適應性設計

2.1 對化工工藝參數進行合理的控制

化工工藝的應用效果最重要的就是各項資源的參數管理，整合化工生產的質量就是實現對參數的精準定位，比如生產過程中的溫度、壓力、放料時機等。這些都會影響到化工工藝在節能、安全等方面的保障能力，所以對于化工生產中需要確定好最佳的原材料配比、工序流程、所需壓力與溫度等數據，將這些參數與工藝要求、設備標準進行對比，在設備參數允許的范圍內進行工藝參數的修改。

2.2 化工設備腐蝕問題要避免

化工工藝在反應過程中的元素變化、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備的故障與損壞，所以對于化工工藝生產的腐蝕問題要提前做好研究。除去設備自身的防護工作外，還要提前做好對化工工藝的反應改進，比如在使用燒堿作為反應材料時會造成化工設備的腐蝕與溫度的改變。所以在反應過程中通常會采用鎳以及鎳合金材料，借助其良好的強度和韌性能夠在反應的堿液中形成有效防護層，從而提升反應過程中的傳熱效果與設備安全。

2.3 重視化工工藝安全性

化工生產過程中最重要的就是安全，往往一次安全事故會造成整個區域內的環境污染，所以對于化工工藝的設計首先要考慮反應安全的問題，以及化工工藝的原料投放程度對反應環境需求的分析。比如化工設備中一般都會有壓力容器，不同程度、不同種類化工反應都需要容器密閉性，嚴禁在反應過程中出現泄漏、變形等問題。

3 化工設備適應性設計

3.1 安全性生產的物質基礎是化工設備

化工設備是化工生產中最直接、最關鍵的安全保障，由于化學反應中都會有溫度變化、壓力升高、腐蝕性物質等興，這些因素長期影響下最容易造成化工設備出現變形、泄漏、裂縫等問題，所以對于化工設備來說安全系數就成為了第一要點。根據化工工藝生產的需求要能夠充分滿足其性能要求，對于其溫度、壓力、腐蝕要做好足夠的抵抗性，在設備上做好溫度、壓力、密封傳感器的防護設計，通過安全穩定的化工設備來提升化工生產的穩定性。通常情況下，為了滿足化工生產的需求，設計人員會采用一些與反應流程互不干擾的元素作為防護材料，這樣就能夠在化工生產時不會擔心反應過程本身對于設備的持續傷害，真正實現化工設備適應性的目的。

3.2 化工設備的環保性要加強

當前一方面是我國對綠色環保與可持續發展的不斷促進，另一方面是化工生產中不可避免的污染因素產生。為了能夠保證化工生產的發展與綠色環保的要求，可以將化工反應中的有害物質通過化工設備進行反應外收集。增加化工設備后續的反應物收集處理環節，及時對化工設備進行改造與優化來滿足化工生產中有害物質的處理要求，另外化工生產過程中的噪音也是一大污染因素，如果接近居民生活區會嚴重干擾居民的生活，根據噪音控制標準要保證化工生產噪音在80dB。一般會采用U 形管束進行反應位置的噪音干擾，如果是設備本身的晃動問題就要進行結構加固。

3.3 降低化工設備能耗

化工生產發展的最終目的就是要實現清潔生產與低能耗生產，這就要求綠色處理反應產物，降低污染，還要從反應源頭做好資源的節約利用，最直接的就是提升化工反應的平衡移動，通過提升溫度、增加壓力、提升反應物的接觸面積等方式來提高反應程度。根據不同反應的要求對化工設備進行修改。同時做好做化工生產過程中的熱量收集工作，將水、溫度、氣體等公共反應資源進行循環利用。

3.4 化工設備耐用性的提高

對于化工企業來說，設備更新是一項巨大的花費，而且很多化工生產都需要保證不間斷操作，所以化工設備的耐用性是設備質量的重要要求。應充分做好對反應設備組震動位置的結構支撐作用，同時及時做好設備組零部件的保養工作，對于一些受壓、受熱、受腐蝕的設備零件，在達到要求的使用時間內進行及時更換，嚴禁設備本身與化工生產流程出現干擾反應。

4 結束語

綜上所述，化工工藝與化工設備適應性的發展對于化工生產與企業經濟都有著重要作用，同時也是我國化工生產綠色可持續發展中的重要目標。相關企業與技術人員還需要基于兩者的適應性不斷改進，實現化工生產高效、安全、環保、節能的目標。