探析化工工艺与化工设备的适应性设计

李海

摘 要：随着社会的不断发展，化工工艺生产逐渐得到了人们的重视。但传统化工设备的设计中存在着一些弊端，主要表现为程序操作步骤繁琐、机械的能耗性过高、器件的质量低下等等。针对以上问题，技术人员应该对化工工艺进行改进，选用合适的应用材料，体现生产中的节能性与环保性。因此，本文以化工工艺的适应性要求为切入点，对实际设备进行研究。

关键词：化工工艺；化工设备；适应性设计

近几年来，化工设备的故障问题频发，尤其是在生产装备的应用中，往往存在着一些常见的隐患。由于化工工作的起点就是化工工艺。因此，只有将工艺和设备的协调性进行整合，才能够创造更多的利益价值，并减轻人员的工作量。同时，技术人员也要从设备结构的关联性入手，以低能耗为基础目标，体现设计的适应性。

1 适应性设备的要求

1.1 参数控制

适应性设备的要求主要体现在以下几个方面：第一，要注重化学工艺中的参数制定。首先，工作人员要选择适当的应用器材，對设备中关键部件的位置进行调整。其次，要将系统的运行状况考虑进去，在物质材料配比的基础上控制生产温度与设备承压力。只有能够满足以上条件，才能够体现生产的连续性。第二，尤其在重沸器的设定上，工作人员要通过电流量的控制，来对热管的温度进行调整，并以温度的稳定性作为监测方向，看设备是否出现了线损情况。如果参数出现了来回波动的现象，则说明内部管线的实际温度要高于预定温度，需要工作者进行重新规划。

1.2 设备材质规划

由于化工工艺中会排放出大量的腐化液体。因此，在设备机构的设计中，一定要注重防腐材料的使用。以“蒸发工艺”为例，如果不采取相应的保护措施，烧碱溶液会沿着纵向管道向下流动，并使管壁两侧的温度和压力上升，发生膨胀现象，直至设备被腐蚀。对于这种情况，操作人员要在内壁中附着上一层强力防腐薄膜，在设备外层加入强度较好的镍合金，这样才能够起到双重保护的作用，不使设备变形。

2 化工工艺与适应性设计

2.1 工艺参数的控制以及优化方法

工艺参数控制即是化工生产的必要条件，也是设备保护的关键保障。因此，工作人员要对控制过程进行管理，以满足物料配备的基础条件。第一，工艺参数的设定是指以化工生产的压力调整为主，以温度监控和物料配备比例整合为实际方向的化工操作行为。但在设计过程中也要对具体行为有一定的约束。例如：在物料的供给中要保持工艺的平衡性转换，在系统循环的条件下控制反应速度，体现相态性，进而满足工艺生产的创新。另外，在工艺方法设定的状况下，技术人员要注重烧碱蒸发装置的调整，对蒸发器中的实际温度进行测量，来实现压力的规划。

1、温度参数控制

化工生产中重要的控制要素就是温度。由于化工厂中的化学元素繁杂，不同溶液或气体融合下会出现不同的反应，对温度产生一定的影响。如果温度升高会出现设备内压提升，甚至出现爆炸的情况。因此，工作人员要在生产过程中设定每一种物料的配备比例，在调和后进行二次测量，保证不会出现因物料累积过多而出现的膨胀现象。因此，以温度为主的参数控制在化工工艺设计中相对重要。

2、压力参数控制

压力参数控制与温度有着极强的相关性。压力过高的情况主要表现在设备对材料的限制不当，内蒸汽出现饱和状态，影响了蒸发器的工作效率。一般情况下，工作人员会采用真空蒸发的手段来降低气耗，将空压器的外层加入冷凝装备。系统会随时对压力数值进行感应，并在蒸汽过高时发送冷凝信号，在设备中注入一部分水量，通过减少设备表面回温量的方式来达到控制的目的。另外，还能够通过水环真空泵的排出方法来降低酸碱度，根据化工工艺的生产要求对排水管线进行布局，在表面凝聚器的两端设定衔接口，以保障设备压力能够得到缓解。

2.2 设备结构与防腐工艺的设定

逆流降膜工艺是许多烧碱蒸发中采用的方法。工作人员主要在蒸发器内包上一层降解膜，使酸碱值不恒定的溶液沿着管壁的一侧流通，形成液膜状的热蒸发气体。在高温的情况下，蒸发器中的物料会在加注压力的基础上进行加速，并克服压头中沸点过高的情况，形成较为明显的传热效能。但如果溶液不能够均匀的分布在管线之中，则很可能会出现设备顶部烧裂的情况。针对以上问题，设计人员应该利用造模器对能量进行吸引，在蒸发时间延长的基础上提升传感效应，使溶液能够在进入分离器时进行自动调整，实现化学元素的浓度降解。同时，设计者也要通过分离室的侧面排出网将底部的浓缩液抽出，达到合理设计的目的。

在化学工艺的制碱工业中，防腐材料的利用使必不可少的。一般情况下，设计人员会在化工设备外加入一面保护层，并涂抹上镍合金对外部强度进行加固。由于合金的可塑性较强，在高温下也不会出现弯曲变形等情况。因此，在化学设备中的换热器、管道内壁中都要进行涂抹，以体现内部结构的紧密性。

2.3 设备结构安全与检验

设备结构的安全检验也是化工工艺适应性设计的主要方式。首先，工作人员要根据具体的生产环境进行结构检验。例如：工艺设备中的压力容器有着一定的特殊性，如果内部元件缺失，则会在化学溶液的流向下发生一定的物理反应。因此，工作人员要对零件进行加固，利用换热器尺寸的调整方式来达到工艺改进的目的。同时，也可以在管道的弯曲部分加设一层椭圆形的方垫，以此来起到防震的作用，避免工业生产中管道内部浮动的情况出现，稳定设备的传热速度。同时，也可以利用一些无污染、能耗低的物质进行物料的配备，体现设备结构的合理规划。

3 结语

综上所述，化学工艺与化工设备的适应性设计在生产中是非常重要的。工作人员应该在参数制定的基础上使内部温度及压力得到控制，并通过设备结构的设计来保证系统的安全运行，体现化工工艺中的节能与环保性，为化工产业的可持续性发展奠定基础。

参考文献

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