磷化工生产的工艺设备选型及维护

2021-01-10赵彦峯陕西陕化煤化工集团复肥公司陕西华县714100

化工管理 2021年2期

赵彦峯(陕西陕化煤化工集团复肥公司，陕西华县 714100)

0 引言

在磷化工生产中，化工工艺设备选型和维护是十分关键的，直接关系到磷化工生产能否安全、稳定地运行。所谓的工艺设备是指为了实现磷化工工艺过程所需要的反应器、塔、容器、加热炉和机泵等各种机械设备。在磷化工生产中，工艺设备是实现其工艺生产的根本，其选型与维护工作直接影响到工艺流程的实际效果，并关系到磷化工生产的能耗与实际效果，是磷化工生产制造不可或缺的物质基础。因此，相关企业必须综合磷化工生产的特征，合理地进行设备以及工艺的选型，做好技术管理的创新发展，才能够充分保障磷化工生产的安全性和稳定性[1]。

1 化工生产的工艺设备选型影响因素

磷化工在进行生产设备的选型过程中，必须要结合企业的生产效率、经济收益等因素进行全面的分析。并且，在实践中还要综合其他各个方面的不同因素，进行系统的分析，选择可靠、生产效率高且能耗低的设备。

1.1 生产率

在进行磷化工生产中进行设备的选择，要综合化工生产的特征，分析磷化生产要素以及工艺要求合理进行选择。在设备的选择中要分析不同生产条件中的不同状况，综合易燃性、耐磨性以及操作条件等因素，合理的进行设备的选择。在进行设备的选择中要分析具体的技术条件对于不同设备在相同的生产力中的效率进行分析，合理选择。通过参数分析，性能检验等多种因素，确定符合实际需求的设备。同时，要综合化工企业的经营计划、生产技术以及条件等多种因素。因为企业的经营计划、生产技术及条件也十分重要，如果磷化工企业在进行选择时，以为追求高生产率，并没有结合自身的实际情况，很容易导致原料供应不及时、生产技术无法满足设备的使用需求等问题的发生。此外，越先进的工艺设备，技术含量越高，花费的成本也就越高。如果一味采购先进的设备，而不从自身实际考虑，还会导致设备成本过高。因此，磷化工企业就必须充分考虑设备的功能特征以及磷化工生产需求，合理地选择。

1.2 工艺性

选择符合化工生产工艺技术要求，是进行磷化工生产设备选择的关键因素。例如，金属切削机床要满足加工生产的零件形状、表面质量要求以及尺寸等各个方面的多种因素，如果其无法满足实际的需求，则就会导致产品不合格。

同时，要选择符合要求，便于操作的，可以进行灵活控制的设备。在一般的状态中，一些产量较高的设备，其自动化的程度也相对较高，特别是在化工生产中，因为作业环境具有很大的毒害性，对设备的自动化要求较高，因此，在进行磷化工生产工艺设备选型和维护时，还要结合本行业中的危险作业要实现远距离、自动化控制的要求来进行，尽量选择具有较高自动化，能够进行远距离操作的机械设备。

1.3 可靠性

可靠性是要保障磷化工企业机械设备的长期维持的关键因素，也是保障企业生产效率的重要因素。无论哪一行哪一业，对机械设备的要求都是希望其能达到预期的使用目的，能够长时间保持无故障运行并生产。因此在进行设备的选择时，还必须细致查验该设备的可靠性，必须综合设备的设计以及制造等各个方面分析，看其是否科学合理，然后综合设备的材料以及零部件选择等各个方面因素进行分析，进行设备的安全系数等关键因素的分析，确定其符合要求[2]。

1.4 经济性

经济性也是影响磷化工生产的工艺设备选型及维护的一个重要因素，同时也是必须遵循的一项原则。所谓的经济性就是指在组织经营活动中，花费最少而取得最大的经济效果。在磷化工生产的工艺设备选型中，遵循经济性原则就是指选择的工艺设备能充分凸显设备的工艺要求，促进企业磷化工的生产效率，降低生产周期，合理控制生产成本，并且利于设备的维修保养，从而提升企业的生产效率，实现企业经济效益的最大化。为此，工艺设备选型人员应尽量选择结构设计合理、资料齐全、易于维修养护的同类型、同系列设备。

2 磷化工生产的工艺设备选型

2.1 设备材质

相对于普通的设备，磷化工生产工艺设备在生产中的摆放方式、位置具有特殊性，一般状态之下都是通过关联的方式存在的，属于程序设备。通过控制系统对多数的化工设备进行同时的控制处理。为了保障设备的运行安全性要重视设备的设备材质的选择。在选择中要应用具有较强的耐腐蚀、耐磨损材料。主要的有碳钢、不锈钢、合金工具钢等等不同的材质。而双相不锈钢XDB-11作为一种性能优良的材质，可以作为主要的设备材质。

在智能化、自动化理念得以应用的今天，通过自动化的方式进行控制处理，是化工设备维护水平不断提升的关键。因此，在实践中要转变传统的维护管理理念，通过多元化的方式进行处理，针对其存在问题系统分析，达到提高维护管理质量的目的。

因此，在磷化工生产设备的设备材质选择中，要根据设备的具体需求进行协同分析处理。综合磷化工生产设备的属性特性以及需求，确定工艺特征，明确材质特征，明确重点内容[3]。

设备材质选择中要合理地分析，根据生产过程的特性、工作量以及具体的生产产品，产根据实际的状态合理地进行设备材质选择。

2.2 管道材质

碳钢、铸铁、不锈钢、青铜以及蒙乃尔合金、哈氏合金管是常见的管道材质。根据磷化工生产需求，合理地进行管道材质的选择，可以有效的提升设备的运行安全性。降低设备因为材质不符合要求而出现的故障隐患问题，为企业的生产经营奠定了基础。在实践中，要综合磷化工生产计划以及要求，根据设备的类型。性能以及特点合理的选择管道材质，在实践中要明确不同设备故障以及问题，制定完善的选择管道材质计划，通过科学的方式进行分析处理，则可以有效的避免选择管道材质不当而出现故障等问题。

2.3 设备选型

(1)泵结构形式选择。综合介质的特性，分析在反应槽中的实际搅拌状态以及条件，应用具有耐磨性。耐腐蚀性良好的泵过流部件的材质，确定符合实际需求的结构形式。其磷酸介质中的含固量在不足3%的状态细度，可以应用超低碳钼三钛和铝二钛，这两种材质具有较强的耐腐蚀；而在磷酸料浆的含固量在25%～35%的状态之下，这两种材质的耐腐蚀性不符合要求，会缩短应用的寿命。因此，在对泵过流部件材料的选择中要分析介质状态以及具体的工况条件参数。

(2)转速的选择。在泵转速相对较高的时候，会在一定程度声增加蜗壳以及叶轮等过流部件在应用中的腐蚀状态。因此，在对转速的选择要分析扬程、流量等基础要素，根据实际状态合理的选择。

2.4 泵的型号选择

在选择泵的过程中主要分为立式泵、卧式泵两种类型。这两种类型的泵有不同的特征。卧式泵相对与立式泵来说，其具有以下的优势：

(1)价格低廉。一般在相同的扬程以及流量的状态中，立式泵的价格要远远高于卧式泵。

(2)立式泵的支撑架的悬臂轴长度具有一定的限制。在生产中，在进行液位控制处理中相对较为复杂。

(3)如果立式泵无法直接的在大槽上进行安装，则要进行架设处理。而大槽的下部位置侧面开孔，这样则就会在一定程度上增加投资[4]。

2.5 泵叶轮型选择

在磷铵料浆以及磷酸中含有大量的固体颗粒，在温度呈现下降的状态中，随着溶解度的降低这些固体颗粒则就会析出；容易在泵的叶轮，蜗壳上形成一层相对坚硬的结垢层。对此，在进行装置的选择中要用开式叶轮；在对磷酸装置的反应槽以及磷酸的过滤系统、磷铵料浆泵也要应用开式叶轮。因此，在实践中要综合实际的需求选择不同的设备，其主要的设备如下：

(1)湿法磷酸淤渣分离。在处理中通过湿法磷酸储存，沉淀产生的固体杂质就是淤渣。这些物质如果不及时处理会在一定程度上堵塞设备、管线，影响运输设备的稳定运行，严重的甚至会降低产品的质量。因此，在通过湿法磷酸生产中要对其进行淤渣分离的处理。在进行设备的选择中要根据实际的需求系统分析，选择投资低，高效率，不会占有过多面积，操作简单便捷，可以对相对完全的淤渣进行分析，滤饼的含液量符合要求等。在运行中因为真空过滤设备在应用中推动力不足，在一些细小的结晶颗粒堵塞滤布之后，则无法进行后续的操作处理，无法真正的做到磷酸淤渣分离的要求。在实践中根据工艺的需求，要应用加压性的过滤机，在实践中可以根据实际的状态选择合适的设备。

(2)全自动压滤机。此种压滤机的滤板放置呈现水平状态，有效降低了重力对于物料分布产生的影响，在滤腔中的物料呈现均匀的分布，其自动化操作程度较高。具有较强的压榨力以及过滤能力，通过对其进行洗涤以及压缩空气风干处理之后，滤饼的含湿量较低，符合要求。通过顺流以及逆流的方式进行洗涤，过滤以及洗涤液的处理，其效率高，循环量较小。占地面积较小，操作环境良好，便于运行维修[5]。

(3)厢式压滤机。此种方式技术成熟，具有良好的适应性，运行的成本低廉，设备的投资也不多。但是在运行中自动化程度有限，在处理中要通过垂直的方式进行滤板的放置处理，物料很容易在重力的作用以及影响之后出现分布不均匀的问题，占地面积也相对较大，操作环境不佳。

(4)叶片式压滤机。此种类型的机械具有较强的自动化，投资也相对较少；但是在应用中要应用辅助设备以及一些助滤剂；主要应用不锈钢的滤网，通过湿法磷酸生产之后很容易出现结垢层的问题，严重的会堵塞滤网，在对其进行清洗处理中相对较为困难。