分析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)

朱 亮

（江蘇省星霖碳業(yè)股份有限公司，江蘇南京 210000）

分析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)

朱 亮

（江蘇省星霖碳業(yè)股份有限公司，江蘇南京 210000）

我國(guó)的化工工業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化取得了重大發(fā)展，化工企業(yè)也取得了良好經(jīng)濟(jì)效益。如果我們把化工企業(yè)比作一臺(tái)正在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)，那么作為這臺(tái)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部分就是它的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，通常我們把化工工藝比作化工企業(yè)的軟件系統(tǒng)，把化工設(shè)備比作化工企業(yè)的硬件系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)都關(guān)系著化工企業(yè)的前途。眾所周知，化工產(chǎn)品是通過(guò)化工設(shè)備按照一定的化工工藝生產(chǎn)出來(lái)的，在這個(gè)工程中，化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性是否匹配就顯得非常的重要。如果兩者匹配就可以提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率，并使生產(chǎn)過(guò)程更加具有安全性，如果兩者不匹配，將會(huì)降低生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率，甚至引發(fā)安全事故，損害企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和員工的身體健康。因此，化工企業(yè)一定要重視化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)。

化工工藝；化工設(shè)備；適應(yīng)性設(shè)計(jì)

1 化工工藝與適應(yīng)性設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化工工藝的改進(jìn)和優(yōu)化也將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)吸收了進(jìn)來(lái)?；すに嚨莫?dú)有屬性（復(fù)雜性、多樣性和安全性）決定了科學(xué)技術(shù)在其改進(jìn)和優(yōu)化工程中多方面的應(yīng)用[1]。

1.1 工藝參數(shù)的控制以及優(yōu)化的方法

工藝參數(shù)控制的主要目的是保障化工生產(chǎn)安全的進(jìn)行，因此在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)工藝參數(shù)的控制有著非常重要的意義。工藝參數(shù)包含的內(nèi)容有物料的配比、溫度、壓力和流量等，對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行有效的控制是確保物料能夠滿足生產(chǎn)的基本要求。在所有的控制參數(shù)中，溫度和壓力是最重要的兩個(gè)控制參數(shù)。首先是溫度，對(duì)溫度的合理控制有利于產(chǎn)品質(zhì)量的保證和消耗的降低。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，溫度的過(guò)高或過(guò)低都會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不利的影響。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致化工生產(chǎn)廠中物料的劇烈反應(yīng)，甚至有時(shí)會(huì)引起爆炸，給員工和企業(yè)帶來(lái)重大的損失；溫度過(guò)低時(shí)由于反應(yīng)速率減緩會(huì)導(dǎo)致物料的擠壓，當(dāng)溫度恢復(fù)正常后，大量積累的物料由于同時(shí)反應(yīng)從而使反應(yīng)較為激烈，也有可能引起爆炸?？梢?jiàn)在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)溫度的有效科學(xué)控制有著積極的意義，化工企業(yè)的技術(shù)人員必須重視對(duì)溫度的控制，否則后果不堪設(shè)想。其次是壓力，作為重要控制參數(shù)之一的壓力，其對(duì)整個(gè)化工的生產(chǎn)過(guò)程發(fā)揮著重大作用，壓力的高低對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的物料、溫度以及化工工藝的順利運(yùn)行都有著不可替代的作用。在傳統(tǒng)的燒堿政法工藝中，往往會(huì)利用真空蒸發(fā)的方法以達(dá)到三個(gè)“降低”的目的，即降低二次蒸汽的飽和溫度，降低對(duì)設(shè)備材料的限制以及降低燒堿的蒸發(fā)溫度[2]。

1.2 設(shè)備的結(jié)構(gòu)、防腐在工藝中的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在燒堿工藝中逆流降膜蒸發(fā)工藝是比較常用的工藝，堿液從降膜蒸發(fā)器的頂部依據(jù)重力的作用借助換熱管內(nèi)壁向下流動(dòng)形成液膜狀。在換熱管的頂部或管頭處安裝了一個(gè)造膜器，提高了堿液在向下流動(dòng)過(guò)程中的分布均勻度和傳熱系數(shù)。堿液在流動(dòng)過(guò)程中要通過(guò)蒸發(fā)使液體的濃度達(dá)到一定的值，因此必須確保換熱管的長(zhǎng)度以保證傳熱效果。在燒堿制作工藝中有一個(gè)被稱之為蒸發(fā)分離室的裝置，其作用是用來(lái)分離經(jīng)過(guò)加熱的堿液所產(chǎn)生的氣液，氣液進(jìn)過(guò)分離后，蒸汽和濃縮后的堿液從不同地方排出來(lái)。在整個(gè)燒堿的制作過(guò)程中，由于燒堿具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此設(shè)備必須具備耐腐性。在所有的設(shè)備制作材料中，鎳和鎳合金由于具備較高的強(qiáng)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(chǎn)企業(yè)選擇生產(chǎn)設(shè)備的首選。燒堿工藝中所涉及的所有設(shè)備諸如蒸發(fā)器、儲(chǔ)罐、泵及換熱器等都可以用鎳和鎳合金材料來(lái)制作。

1.3 設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全和檢驗(yàn)

化工企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高離不開(kāi)生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的安全檢驗(yàn)是一項(xiàng)非常重要的工作。例如生產(chǎn)過(guò)程中由于物料的腐蝕性等因素會(huì)使壓力容器存在腐蝕、變形等問(wèn)題，如果不對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的檢驗(yàn)和排出，就會(huì)對(duì)整個(gè)化工工藝產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員的人身安全埋下隱患。從另一方面，重視設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全和檢驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品的順利生產(chǎn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，有利于增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 化工工藝設(shè)備適應(yīng)性的設(shè)計(jì)

化工工藝設(shè)備時(shí)化工企業(yè)的硬件系統(tǒng)，其對(duì)整個(gè)化工企業(yè)有著積極的意義?；て髽I(yè)的化工工藝是通過(guò)化工設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)離不開(kāi)化工設(shè)備的正常運(yùn)行，化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也是通過(guò)化工設(shè)備的運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)上必須根據(jù)產(chǎn)品的具體情況和化工工藝的具體要求來(lái)進(jìn)行，只有化工設(shè)備與化工工藝之間的適應(yīng)性相匹配，才能保證整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。在對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面的因素：對(duì)設(shè)備中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的控制，使其滿足生產(chǎn)的需要；對(duì)設(shè)備的制作材料根據(jù)化工產(chǎn)品的特性和工藝要求進(jìn)行選擇，盡量避免設(shè)備的腐蝕；根據(jù)化工工藝的變化和新產(chǎn)品的特征要求改造原有的設(shè)備，提高其適應(yīng)性；注重設(shè)備的耐用性、環(huán)保性和低能耗性；盡量使設(shè)備與工藝向匹配[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

眾所周知，化工產(chǎn)品是通過(guò)化工設(shè)備按照一定的化工工藝生產(chǎn)出來(lái)的，在這個(gè)工程中，化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性是否匹配就顯得非常重要。如果兩者匹配就可以提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率，并使生產(chǎn)過(guò)程更加具有安全性，如果兩者不匹配，將會(huì)降低生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率，甚至引發(fā)安全事故，損害企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和員工的身體健康。綜上所述，為了滿足化工工藝發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)的要求，就必須加快對(duì)化工工業(yè)的優(yōu)化和化工設(shè)備改造及升級(jí)的進(jìn)程，從而實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)高效安全生產(chǎn)的目標(biāo)。

[1] 李蕾，李寧.化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)：全文版，2016，（8）：262.

[2] 侯捷，李曉軻.淺析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)[J].商品與質(zhì)量，2015，4（16）：12.

[3] 劉照燕，高元明.淺析化工工藝與化工設(shè)備的適應(yīng)性設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（1）：273.

Analysis of Adaptive Design of Chemical Process and Chemical Equipment

Zhu Liang

China’s chemical industry has made great progress with the deepening of economic system reform，and chemical enterprises have achieved good economic benef i ts.If we compare a chemical enterprise to a computer that is running at high speed，the key part of this computer is its software system and hardware system.We usually compare the chemical process to the software system of the chemical enterprise，compare the chemical equipment to Chemical enterprise hardware system，these two systems are related to the future of chemical companies.As we all know，chemical products through chemical equipment in accordance with a certain chemical production process，in this project，the chemical process and chemical equipment adaptability is very important to match.If the two match can improve the production eff i ciency and product qualif i cation rate，and make the production process more secure，if the two does not match，will reduce the production eff i ciency and product qualif i cation rate，and even lead to security incidents，damage to the enterprise economy Eff i ciency and health of some production staff.Therefore，chemical companies must pay attention to chemical technology and chemical equipment，adaptive design.

chemical process；chemical equipment；adaptive design

TQ050.2

B

1003–6490（2017）03–0098–02

2017–03–10

朱亮（1982—），男，徐州睢寧人，工程師，主要從事項(xiàng)目前期咨詢及化工工藝設(shè)計(jì)工作。