化工工艺与化工设备的适应性设计分析

吴业明

摘要：新时期，为顺应时代的发展需求，节能减排、绿色环保受到人们的广泛关注，而化工生产时的环保与节能问题也备受人们关注。对于化工生产过程而言，化工工艺和化工设备是两个必不可少的要素。为提高化工生产效率，必须不断提高化工设备的运行质量，对化工工艺进行不断的完善，也要对化工设备和相关的化工工艺进行适应性设计，以求让化工设备可以高效、稳定而安全的运行。对此，文章就化工工艺与化工设备适应性设计的意义、设计思想与设计方法展开科学的分析。

关键词：化工生产;化工工艺;适应性;设计

0引言

国内处于经济结构改革的发展时期，各行业都得到了较好发展，尤其是化工工业发展方面取得了较为瞩目成绩。但是，化工工业发展中存在一些滞后性，如化工工艺与化工设备之间不匹配的问题。对于化工企业来说，其生产过程中所用工艺与化工设备如存在不匹配的问题，那么生产出来的产品质量较低，无法提高企业生产力，对企业经济效益造成影响。因此，对化工工艺与化工设备中适应性的设计方法则成为化工生产企业所考虑的问题。

1化工工艺与化工设备适应性设计的意义

化工工艺就是化学生产中所用的元素、技术、方法总称，如何借助化学反应将普通的原材料进行质变反应为化学用品的过程，同时包括反应过程中所需要的各种外界因素，主要包括原材料的准备、反应方式、外界因素的支持三方面。化工设备就是在化学生产过程中所必须借助的外界环境，一方面为化学反应提供稳定、安全的场所，包括了静止机械与动态控制两类设备;另一方面就是为化工生产提供外界支持，比如分离器、加热加压器、成品结晶、废料收集等专业处理设备。

2化工工艺与化工设备适应性的设计思想

2.1   绿色环保

通常情况下，在化工生产与加工车间都会存在着严重的噪音污染。一般来讲，噪音污染的来源主要是化工设备运行时产生的震动声。因此，设计人员需要考虑系中问题，对设备零部件的具体尺寸进行合理改造，还要适度添加一定的紧固零部件，特别是对 U 型管的有效紧固，以达到缓解噪音的目的。结合 GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》，要求化工企业的生产噪声需要控制到85dBb 内。

2.2   安全性设计

与其他行业相比，化工类产业的危险性较高，工作人员经常会接触到强腐蚀物质，还长期处于高温、高压环境中作业，一旦疏忽，容易造成严重的安全事故。因此，在化工设备设计之中，需要对化工设备开展针对性处理，以更好的控制高压、高温物质，以求更大程度上防止易燃易爆等产品发生危险事故。在设计化工设备时，还要对管道节点作密封处理，例如，可添加一定的密封圈等，以降低泄漏事故的发生概率。

2.3   化工设备腐蚀问题要避免

化工工艺在反应过程中的元素变化、高温高压、有害气体等因素都带有腐蚀特点。这种情况下更容易造成化工设备的故障与损坏，所以对于化工工艺生产的腐蚀问题要提前做好研究。除去设备自身的防护工作外，还要提前做好对化工工艺的反应改进，比如在使用烧碱作为反应材料时会造成化工设备的腐蚀与温度的改变。所以在反应过程中通常会采用镍以及镍合金材料，借助其良好的强度和韧性能够在反应的碱液中形成有效防护层，从而提升反应过程中的传热效果与设备安全。

3化工设备适应性设计优化方法

3.1   采取科学手段对参数控制

在化工生产过程中采取科学手段对参数进行控制涵盖到整个生产全过程中。比如操作人员方面，需要其熟练的掌握理论与实践知识，且能在实际工作中熟练的掌握各项参数，如温度、压力、配比等参数，确保生产参数正确。除此之外，物料分配过程中也会涉及到参数问题，只有确定物料参数值，才能在原料生产过程中对反应速度、平衡转化等相关情况有所了解。只有在实际生产过程中确保参数正确值在正产范围内，才可提高化学

生产的稳定性与安全性。再者，如果生常中使用重沸器，则要知道如何通过控制水蒸气流量去调整温度，以确保参数的正常。再者，化工生产过程中要考虑到化工设备与化工工艺温度之间适应性设计问题。如氢气生产设计时，要考虑到温度、压力等参数问题，且在反应过程中也需要对压力、温度进行调节，这样才可确保生产中各项参数正常，才能为正常生产提供相适宜的反应条件。

3.2   做好防腐蚀性设计

在化学生产领域，腐蚀类物质很多，若控制不恰当，会严重危害工作人员的健康，还会损坏设备。例如，在设计裂化装置时，若原料设计比例相对较大，会对裂解效果产生直接的影响，会严重影响化工企业生产效率。对于该问题，在设计裂化装置时，要在裝置上安装旋阀塔盘装置，而下部结构则选择顾射塔盘结构，既能满足具体的生产要求，还可提高生产效率。等到化工原料发生变化时，需要合理调整生产设备，从而更好的适应更改之后工艺的实际要求。在对乙烯实施裂解时，需要对原材料加热，而在加热过程中，设备上方管道极易受到一定的损坏，会发生原料泄漏现象。

3.3   采取绿色环保设计

随着我国环境问题的严峻性，化工企业在生产方面也要及时作出改变，从长远发展考虑，从化工工艺与化工设备适应性设计方面进行考虑。与此同时，还要考虑到高温、高压对化工设备的影响，化工设备与化工工艺之间是否满足绿色环保要求。比如化工设备中使用热管管束，虽然可以提高抗热性，但是会产生噪音污染。所以，在环保设计中就要考虑到这点，可根据实际生产条件和生产需求去调整零部件和尺寸，确保调整后的参数符合实际生产要求，达到绿色环保设计目的。随着现今各行业以绿色环保生产作为发展模式，新型环

3.4   降低化工设备能耗

化工生产发展的最终目的就是要实现清洁生产与低能耗生产，这就要求绿色处理反应产物，降低污染，还要从反应源头做好资源的节约利用，最直接的就是提升化工反应的平衡移动，通过提升温度、增加压力、提升反应物的接触面积等方式来提高反应程度。根据不同反应的要求对化工设备进行修改。同时做好做化工生产过程中的热量收集工作，将水、温度、气体等公共反应资源进行循环利用。保材料也成为化工设备可选择的材料之一，该材料污染性较低，且可降低能耗，对化工企业绿色发展具有重要意义，在绿色环保设计中广泛应用。

4结语

化工生产过程要充分发挥出化工工艺和化工设备的最大价值，尽管目前我国化工设备的相关研究发展十分迅速，但很多还是忽视了化工工艺与化工设备的适应性。化工生产是化工行业的核心，而化工生产是由化工工艺与化工设备二者共同组成，这两者相互依赖，支持，不可分割，如何有效保证二者相适应、相匹配，是保障化工生产顺利的关键，对于推动整个化工行业的进步具有重要作用。

参考文献：

[1]    胡耀侠.分析化工工艺与化工设备的适应性设计[J].建筑工程技术与设计，2019（6）：387.

[2]    殷庆志.分析化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理，2018（6）：120.