化工工藝與化工設備的適應性設計

李志遠

關鍵詞：化工工藝;化工設備;適應性設計

引言

為了適應中國化工行業的高速發展，產品的質量、設備的安全、裝置的效率等也隨之有了很大的提高。化工行業中化工工藝和設備設計的關系是相輔相成的，化工工藝作為工程設計的首要階段，與化工設備和化工設備的結構設計息息相關，其實際情況會直接影響到化工設備的結構設計，而設備設計的好與壞直接關系到整個工藝的先進性與實用性，所以必須對化工設備進行優化，保證其能夠更好地服務于化工生產工藝，只有科學合理的化工設備才能夠更好地服務于化工生產工藝。

1化工工藝與化工設備適應性設計的必要性

化工工藝水平是衡量化工企業整體發展水平的重要指標，化工工藝的發展離不開先進的化工設備，從某種程度上來說，化工工藝和化工設備之間存在一種互聯的關系，只有兩者相互配合，化工產品質量和生產效率才能得到一個有效的提升，所以化工工藝與化工設備的適應性設計是有一定現實基礎的，同時，化工工藝與化工設備的適應性設計也是推動化工企業迅速發展的重要力量。在化工生產中，會使用到很多類型的化工原料，化工原料的危險性極高，稍微使用不當，就會造成安全事故，如果化工工藝與化工設備的適應性越強，在化工生產中化工原料所產生的風險系數就會有效地降低，還能在一定程度上優化產品質量，基于此，要從多方面做好化工工藝與化工設備的適應性設計工作。

2化工工藝與化工設備的適應性設

2.1化工工藝與適應性設計

2.1.1參數的控制

化工工藝涉及的內容比較多，但在具體應用過程中，更多的是以實踐需求為主，所以應用化工工藝的時候，要注重對參數的控制，化工生產本就是一個綜合性的過程，不同的生產標準對工藝參數的要求也不一樣。這里主要對重沸器加熱期間的參數進行概述，重沸器在加熱的時候，可以利用水蒸氣的熱量保持一個溫度持續上升的狀態，然后在出水口處通過對水蒸氣流量的控制來調節溫度變化系數，加熱期間可以直觀地看出，重沸器出口處對水蒸氣的消耗量比較大，出口處的消耗量遠大于入口處的水蒸氣含量，如果這種偏差過大，就會造成化工產品內部損壞，無法正常生產，所以需要對這個加熱過程中的參數進行嚴格的控制，保證重沸器加熱過程中的蒸汽平衡，只有對參數進行合理的調整，才能保證化工工藝品質達標，生產的產品完整器才能得到有效的保障。

2.1.2設備的結構、防腐在工藝中的優化設計

在燒堿工藝中逆流降膜蒸發工藝是比較常用的工藝，堿液從降膜蒸發器的頂部依據重力的作用借助換熱管內壁向下流動形成液膜狀。在換熱管的頂部或管頭處安裝了一個造膜器，提高了堿液在向下流動過程中的分布均勻度和傳熱系數。堿液在流動過程中要通過蒸發使液體的濃度達到一定的值，因此必須確保換熱管的長度以保證傳熱效果。在燒堿制作工藝中有一個被稱之為蒸發分離室的裝置，其作用是用來分離經過加熱的堿液所產生的氣液，氣液進過分離后，蒸汽和濃縮后的堿液從不同地方排出來。在整個燒堿的制作過程中，由于燒堿具有較強的腐蝕性，因此設備必須具備耐腐性。在所有的設備制作材料中，鎳和鎳合金由于具備較高的強度和良好的塑性及韌性，并且利于焊接和冷加工，從而成為燒堿生產企業選擇生產設備的首選。燒堿工藝中所涉及的所有設備諸如蒸發器、儲罐、泵及換熱器等都可以用鎳和鎳合金材料來制作。

2.1.3合理優化改進工藝原料

基于化工工藝的運行需求，在很多裝置的運行中，可以適當降低工藝運行難度，簡化裝置原件，在原料煤油的加氫裝置中，部分裝置原件是可以進行優化或者簡化的，根據具體的運行需求進行合理的改造。烷基苯的聯合裝置在化工生產中屬于基礎結構，對于這種裝置可以進行一定的調整和優化，提高材料的性能指標。適量采用催化劑，可以有效提高工藝生產效率。對于裝置的靈活優化變通，主要是根據工藝需求而定，降低操作的復雜程度。

2.2化工工藝設備適應性的設計

2.2.1安全性及耐用性方面的設計

結合石油化工生產的實際概況，可知溫度、壓力等因素作用下會引發化工設備泄露、變形等問題，給化工設備安全使用帶來了潛在威脅。因此，需要在化工設備適應性設計中給予其安全性及耐用性必要的重視，保持化工設備良好的實踐應用效果。具體表現在：①注重橢圓形墊子的合理使用，實現對設備接口密封處理，促使化工設備性能得以優化;②建立高效的檢查及維修機制，并落實好相關工作，促使化工設備零件使用中可能存在的安全隱患得以及時消除。

2.2.2低能耗設計

隨著經濟的不斷發展，資源短缺以及環境污染問題越來越嚴重，國家提出了可持續發展戰略目標，各行業也都在努力的改變傳統工作方式。化工生產的能耗大，并且如果工作流程處理不當，極易導致環境污染的發生，所以作為化工企業來說，更加應該注重設備能耗控制問題，以低能耗作為基礎設計目標。設備操作人員與工程技術人員在對化工工藝及設備適用性進行設計時，必須要從設備所有零部件上入手，秉承低能耗理念，采用科學合理的設計方式來控制設備能源消耗，實現清潔生產及低能耗生產。低能耗不僅是科學生產的基本要求，同時也可以從側面體現出企業的基本職業道德觀念。在化學工藝生產中，可以通過使用高效傳導設備等方式，保證傳到過程中參考系數和傳熱能力滿足生產需求，與此同時還可以最大化的控制熱量損失，進而節約更多的能源。

2.2.3化工設備的防腐蝕設計

除了上述的設計以外，在進行化工設備的適應性設計時，相關的設計人員也需要對其進行防腐蝕的設計。因為化工產品的生產需要接觸到多種不同的化學物質，這些化學物質不僅有害，而且具有較強的腐蝕性，如果不對其進行良好的把控，那么不僅會阻礙化工產品的順利生產，還會造成極大的安全隱患。因此，這就需要相關的設計人員對其進行足夠的重視，采取科學合理的措施提升化工設備的防腐蝕性。比如，在對乙烯進行裂解的過程中，往往需要對原材料進行相應的加熱處理，但是此時的管道很容易受到損壞而導致原材料泄漏，這主要是因為煙氣之中存在著具有腐蝕性的硫元素。針對這種情況，相關的設計人員就可以調換出料口與進料口，從而避免管道被腐蝕。

結束語

總而言之，在化工產業運行以及化工設備綜合利用中，為了提高設備的適應性，化工設備操作者應結合化工產業的特點，確定完善性、適應性的化工設備操作方案，以全面提高化工設備的使用效率，為化工產業的可持續發展提供支持。因此，在使用中，需要將化工工藝及化工設備的適應性作為核心通過各個設備管理方案以及設備維護理念的確定，提高化工產品的生產效率，降低資源以及能源的損耗，為化工產業的運行以及環境的保護提供支持。

參考文獻

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