化工工藝與化工設備的適應性設計分析

楊正成　楊勇

摘 要：國內處于經濟結構改革的發展時期，各行業都得到了較好發展，尤其是化工工業發展方面取得了較為矚目成績。但是，化工工業發展中存在一些滯后性，如化工工藝與化工設備之間不匹配的問題。對于化工企業來說，其生產過程中所用工藝與化工設備如存在不匹配的問題，那么生產出來的產品質量較低，無法提高企業生產力，對企業經濟效益造成影響。因此，對化工工藝與化工設備中適應性的設計方法則成為化工生產企業所考慮的問題。

關鍵詞：化工生產;化工工藝;適應性;設計

在化工生產系統中，化工工藝是軟系統，硬系統則是化工設備，軟硬系統均是化工企業開展化學生產與加工的重要條件。新時期，我國化工產業得到質的發展，化工工藝正逐步完善，化工設備也在不斷不斷升級與更新，是時代所趨。當前，節能環保已然成為亙古不變的主題，其與人類生存息息相關，而實現化工生產工藝和設備的不斷革新，是化工產業得以長足發展的必然要求。面對此種情況，應全面考慮化工設備的基本結構、工藝參數與安全措施等，能讓化工設備可以在環保、低能耗與安全條件下高效的運行。

1 關于化工工藝和化工設備的概念

化工工藝就是根據化學生產狀況，選擇與之相對應的技術。具體是指以化學反應為原理，借助相應的手段將化工反應原料轉變成想得到的材料。其過程具體可以分為三個步驟，即化工原料的處理，化學反應的放大，化工產品的精制。化工設備是指在化工生產過程中所應用的各種工具，而隨著化工行業的不斷發展，它們的種類各式各樣。由于化工生產中化學反應放大所帶來的危險性，因此化工設備的質量和安全性能是重中之重。

2 化工工藝與化工設備中適應性設計的意義

2.1 可提高化工檢修速度

化工企業所生產的產品種類較多，所以化工設備使用頻率較高。而基于化工工藝與化工設備適應性設計的考慮，則可以提高化工檢修的速度，可及時發現生產過程中的安全隱患，及早將危機扼殺在搖籃中。

2.2 可大大提高設備的實用性

以往的化工工藝和化工設備在適應性設計方面相對匱乏，會對設備的具體應用情況產生極大的影響。對二者的適應性設計可有效激發設備的真實效能，并且化工企業會結合自身實況合理設計與配置化工設備，可讓設備性能與生產規模、需求相匹配。

2.3 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。

2.4 能大大提升生產效率

適應性設計既能提升檢修速度與可操作性，還能大大優化設備性能，提高實際生產率，特別是設計人員要根據化工設備實況展開合理的設計，從適應性設計角度出發，不斷改善設計方案與設計思路，也要對設備進行不斷的完善。

3 化工工藝及化工設備適應性設計

3.1 綠色環保設計

結合化工設備的使用特點，在綠色環保理念設計中，需要將可持續作為核心，根據化工產業的運行模式以及行業的運行特點，增強化工產業的運行效率，以滿足產業的綠色化、環保化發展需求。如在化工產業設計以及化工設備工藝管理中，為了提高設備的生產效率，應該仔細調整產業參數，通過U形管的使用，提高新型能源的使用效率，并降低環境污染，實化工產業的高效化及環保化發展。

3.2 安全性設計

與其他行業相比，化工類產業的危險性較高，工作人員經常會接觸到強腐蝕物質，還長期處于高溫、高壓環境中作業，一旦疏忽，容易造成嚴重的安全事故。因此，在化工設備設計之中，需要對化工設備開展針對性處理，以更好的控制高壓、高溫物質，以求更大程度上防止易燃易爆等產品發生危險事故。在設計化工設備時，還要對管道節點作密封處理，例如，可添加一定的密封圈等，以降低泄漏事故的發生概率。

3.3 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

3.4 低能耗性設計

如今，能源消耗和環境污染問題變得愈發嚴重，基于可持續發展戰略的有效指引，各行業均在積極響應節能環保的社會主題，改變傳統高能耗運作模式，因此，化工企業會更加注重化工設備的能耗問題，并將低能耗視為重要的設計目標。在工藝和設備適用性設計時，姚在不影響設備正常運作的情況下，將低能耗視為首要設計理念，運用合理的設計方法，由最為基礎的零部件著手，以滿足低能耗生產的目標。

3.5 采取科學手段對參數進行控制

在化工生產過程中需要考慮到參數問題，才可大量生產化工產品?；ぶ薪洺褂玫街胤衅?，控制重沸器在使用過程中需要持續加熱，進而通過控制水蒸氣流量對生產中的溫度與速度等進行控制。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，要采取科學手段對參數進行控制。只有確保參數的穩定，才能確保化工產品生產質量的穩定，才能將化工工藝技術充分發揮出來，以達到安全生產目的。

3.6 優化工藝路線設計

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

3.7 提高設備安全性管理

化工生產過程中一定要確保安全性問題，只有確保生產在安全條件下進行，才會確保產品品質穩定，生產效率、經濟效益的提高。與此同時，化工設備與化工工藝不適應也會增加危險性。比如在生產一些腐蝕性較高化工產品時，在大量生產過程中會對管道內壁造成腐蝕，所以在生產過程中一定要密切關注設備安全性問題，如未及時發現則可能引發安全事故。所以，在化工生產過程中一定要做好維護與檢修工作，確保生產環境的安全。再者，化工生產過程中還要根據化工設備結構、原材料性質以及生產條件等調整生產方案，避免安全問題的發生。

4 結束語

總之，化工生產過程要充分發揮出化工工藝和化工設備的最大價值，盡管目前我國化工設備的相關研究發展十分迅速，但很多還是忽視了化工工藝與化工設備的適應性?；どa是化工行業的核心，而化工生產是由化工工藝與化工設備二者共同組成，這兩者相互依賴，支持，不可分割，如何有效保證二者相適應、相匹配，是保障化工生產順利的關鍵，對于推動整個化工行業的進步具有重要作用。

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