方群山

摘要：我國(guó)的化工行業(yè)在近幾年來(lái)獲得迅猛發(fā)展，從而使產(chǎn)品質(zhì)量、效率等方面獲得大幅提升。化工工藝與化工設(shè)備與設(shè)計(jì)方案之間存在直接關(guān)系，若不進(jìn)行科學(xué)、合理設(shè)計(jì)，將會(huì)對(duì)化工工藝與設(shè)備的使用效果產(chǎn)生影響。因此應(yīng)使化工設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理，化工生產(chǎn)工藝更加完善，從根本上提升化工生產(chǎn)的綜合效率。

關(guān)鍵詞：化工工藝;化工設(shè)備;適應(yīng)性設(shè)計(jì)

1化工工藝與化工設(shè)備概述

作為石油化工生產(chǎn)中的重要技術(shù)，化工工藝的合理運(yùn)用，有利于提高生產(chǎn)效率，確保各項(xiàng)生產(chǎn)計(jì)劃能夠在規(guī)定的期限內(nèi)順利完成?；すに囀侵笇?shí)際生產(chǎn)中在化學(xué)反應(yīng)的作用下，運(yùn)用不同的措施及過(guò)程實(shí)現(xiàn)化工原料向化學(xué)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換。在具體的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，需要經(jīng)歷多個(gè)階段，如原料的處理、不同的化學(xué)反應(yīng)等?；ぴO(shè)備是指化工生產(chǎn)中所涉及的工具。當(dāng)前的化工設(shè)備多種多樣，各種設(shè)備的功能也存在較大的差異，為化工產(chǎn)品生產(chǎn)帶來(lái)了重要的保障作用。

2 新形勢(shì)下化工工藝設(shè)計(jì)適應(yīng)性要求

2.1 工藝關(guān)鍵參數(shù)的控制

作為化工設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)要求，化工工藝的工藝參數(shù)主要包括：原料配比、反應(yīng)壓力、溫度、時(shí)間、物料流量等。為了能使化工反應(yīng)精確進(jìn)行，提高原料的利用率，減少不良反應(yīng)，就要注意對(duì)化工工藝中關(guān)鍵參數(shù)的控制，以確保化工生產(chǎn)高效高質(zhì)進(jìn)行，借由對(duì)控制力的提升來(lái)提高安全系數(shù)，防止因參數(shù)控制不當(dāng)而造成危險(xiǎn)，引發(fā)經(jīng)濟(jì)、生命損失。

2.2設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

化工反應(yīng)經(jīng)常要在一些極端條件下才能順利進(jìn)行，高溫、高壓、高腐蝕的反應(yīng)條件廣泛存在于各種化工生產(chǎn)當(dāng)中，要保證設(shè)備在這種條件下能夠良好運(yùn)行，就要做好必要的防護(hù)措施。如在涉及到使用燒堿的化工反應(yīng)中，應(yīng)將反應(yīng)器設(shè)計(jì)成利用鎳和鎳合金制作的反流降膜，從而達(dá)到快速傳遞反應(yīng)放熱的效果，又利用鎳和鎳合金強(qiáng)度高韌性高，在強(qiáng)堿性液體中會(huì)產(chǎn)生堅(jiān)固的防護(hù)層的特性，達(dá)到了設(shè)備防腐，抗高溫高壓到目的。

2.3化工工藝的安全性

安全是生產(chǎn)的第一要素，也是進(jìn)行化工生產(chǎn)的前提準(zhǔn)備。在化工工藝的設(shè)計(jì)中，必須始終強(qiáng)調(diào)安全的重要地位，保護(hù)操作者的生命安全。此外，安全可靠的化工工藝和化工設(shè)備，也可以確?；どa(chǎn)安全進(jìn)行。在化工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮多方面的因素，如壓力，溫度，腐蝕程度等，要充分考慮化學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的溫度變化，壓力變化，腐蝕性物質(zhì)是否會(huì)造成反應(yīng)容器的形變，泄漏，甚至爆炸，一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)造成化工生產(chǎn)受到影響，還會(huì)引發(fā)惡劣的環(huán)境污染事件，人員傷亡事故。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到生產(chǎn)環(huán)境的因素，結(jié)合實(shí)際情況，從化工設(shè)備的性能特性入手，科學(xué)合理的對(duì)化工工藝進(jìn)行調(diào)整，在各個(gè)環(huán)節(jié)上提高安全性，以達(dá)到保證安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕污染的目的。

3化工工藝適應(yīng)性設(shè)計(jì)方案

3.1對(duì)工藝參數(shù)嚴(yán)格控制

只有嚴(yán)格控制工藝參數(shù)并對(duì)其不斷優(yōu)化，才能加強(qiáng)化工工藝生產(chǎn)水平，確?；どa(chǎn)過(guò)程的安全性與可靠性獲得提升。在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)主要包含物料配比、流量、壓力等多，同時(shí)為了確定相關(guān)工藝參數(shù)，還要充分滿足物料的實(shí)際反應(yīng)速度、平衡轉(zhuǎn)化率等多方面要求。從而充分滿足工藝加工需求，使化工工藝獲得完善與升級(jí)。尤其在控制燒堿蒸發(fā)裝置過(guò)程中，主要控制的方面包含蒸發(fā)器的壓力與溫度，在設(shè)計(jì)中必須合理分配蒸發(fā)器的壓力與溫度，才能為化工生產(chǎn)工藝的順利運(yùn)行提供保障。1？溫度因素。溫度作為化工生產(chǎn)過(guò)程中控制的重要參數(shù)之一，在化工工藝的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，都會(huì)需要相應(yīng)的反應(yīng)溫度，只有對(duì)溫度與反應(yīng)嚴(yán)格控制才能確保化工工藝生產(chǎn)的質(zhì)量，還可以減少大量能源、資源消耗。溫度增加速度較快，無(wú)論溫度過(guò)高還是過(guò)低都會(huì)使相關(guān)設(shè)備發(fā)生故障溫度過(guò)高會(huì)造成劇烈反應(yīng)發(fā)生，甚至還會(huì)導(dǎo)致爆炸安全事故的發(fā)生。若溫度較低，會(huì)使反應(yīng)速度減慢，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)形成反應(yīng)停滯問(wèn)題，此時(shí)若溫度恢復(fù)常規(guī)狀態(tài)，由于物料還沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)從而形成大量積累，最終形成爆炸。因此嚴(yán)格控制溫度，才能加強(qiáng)化工生產(chǎn)過(guò)程的安全性與可靠性。因此，要在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中加強(qiáng)參數(shù)控制力度，進(jìn)一步加強(qiáng)化工工藝適應(yīng)性。2？壓力參數(shù)。壓力作為化工工藝中十分重要的控制參數(shù)之一，尤其在燒堿蒸發(fā)工藝生產(chǎn)過(guò)程中，通常會(huì)使用真空蒸發(fā)的方式，主要發(fā)揮的作用包括提升蒸發(fā)器中有效溫差、減少汽耗、減少二次蒸汽的飽和溫度、避免對(duì)設(shè)備與材料形成嚴(yán)重的限制。另外，整體系統(tǒng)還會(huì)受到冷凝器真空度因素的影響，其也作為重要參數(shù)，但也有較多因素對(duì)其產(chǎn)生影響。如表面冷凝器的回水溫度，會(huì)跟隨水飽和蒸氣壓的增加而上升，不同季節(jié)時(shí)表面冷凝器也會(huì)含有相應(yīng)的循環(huán)水量。尤其在夏季高溫狀態(tài)下，從而使表面冷凝器中循環(huán)水量獲得增加，但在秋季或冬季，由于周邊環(huán)境溫度影響，可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中降低一定冷凝器的循環(huán)水量。表面冷凝器還會(huì)發(fā)生不凝氣的現(xiàn)象，若時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)在表面聚集較多冷凝氣，從而使真空度無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)稀釋成品中的堿濃度，耗費(fèi)較多能源。因此進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將不凝氣排放管與水環(huán)真空泵入口管線相連，最終通過(guò)水環(huán)真空泵排除。

3.2設(shè)備結(jié)構(gòu)方面的適應(yīng)性設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行燒堿蒸發(fā)加工時(shí)，經(jīng)常會(huì)采用逆流降膜蒸發(fā)工藝，蒸發(fā)器為立式降膜蒸發(fā)器，將堿液加入到蒸發(fā)器的頂部，通過(guò)重力可以使其沿?fù)Q熱管內(nèi)壁向下流動(dòng)達(dá)到液膜狀態(tài)。降膜蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，物料為持續(xù)向下的加速狀態(tài)，從而解決加速壓頭小于升膜蒸發(fā)器的問(wèn)題，沸點(diǎn)不會(huì)大幅上升，料液與蒸汽之間的溫度存在很大差距，因此會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)傳熱效果。為了使各個(gè)管中的堿液分布均勻性獲得提升，使用降膜分布器，也可以將其稱為造膜器。堿液經(jīng)過(guò)管內(nèi)壁流下并蒸發(fā)后，為了達(dá)成濃度要求，要設(shè)計(jì)足夠長(zhǎng)度的管子，從而加強(qiáng)傳熱效果。在對(duì)堿液完成加熱后，可以將其轉(zhuǎn)換成汽液兩相并進(jìn)入蒸發(fā)分離室，之后將汽液分離，經(jīng)再次蒸發(fā)后，從絲網(wǎng)除沫器通過(guò)由分離室側(cè)面排出，在進(jìn)行濃縮處理后，從底部抽出堿液。對(duì)于制堿工業(yè)來(lái)說(shuō)，將腐蝕性燒堿作為主要工作介質(zhì)時(shí)，主要考慮的問(wèn)題為設(shè)備的耐腐蝕性能。

3.3對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)安全性嚴(yán)格檢驗(yàn)

無(wú)論是化工設(shè)備還是其安全性，都直接影響化工工藝的完整性與實(shí)效性，以及操作人員的人身安全。壓力容器作為工業(yè)設(shè)備的重要組成部分，處于特殊工作環(huán)境下，例如具備較高壓力或溫度等。與此同時(shí)，物料進(jìn)行持續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)對(duì)壓力容器產(chǎn)生更多的物理與化學(xué)作用，從而使容器極易發(fā)生腐蝕、滲漏等情況，這些原因會(huì)降低化工工藝生產(chǎn)水平，還會(huì)對(duì)操作人員的生命安全產(chǎn)生危害。因此無(wú)論是設(shè)備自身存在的缺陷問(wèn)題，還是壓力容器在實(shí)際使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷問(wèn)題，若不其及時(shí)發(fā)現(xiàn)并完善解決，會(huì)使壓力容器的使用過(guò)程存在極大安全隱患。因此應(yīng)對(duì)壓力容器進(jìn)行定期檢查，才能確保壓力容器的運(yùn)行可靠性。

4結(jié)論

化工生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)設(shè)備的主要作用在于為化工工藝服務(wù)，其生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)工藝的科學(xué)含量都是由生產(chǎn)設(shè)備所決定的。其設(shè)備適應(yīng)性能的優(yōu)劣將決定著化工生產(chǎn)過(guò)程中的安全性能以及效率，因而相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行充分觀察，并結(jié)合自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，增強(qiáng)其適應(yīng)性能，實(shí)現(xiàn)化工領(lǐng)域高效安全的生產(chǎn)。

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