化工工艺与化工设备的适应性设计

张安群

摘要：化工企业生产过程中，化工工艺和化工设备是必不可少的软硬件系统，其设计适应性直接关系着生产的质量和效益，正因如此，设计人员必须要严格按照生产工艺要求和化工产品的生产流程，落实好化工工艺和化工设备的设计适应性工作，为企业化工产品的顺利、安全生产提供强有力的保障，促进企业的可持续发展。

关键词：化工工艺;化工设备;适应性;设计方案

引言

随着人们对化工生产安全以及环保性要求的提升，有必要对化工工艺与化工设备的适应性进行创新与优化，满足时代需求，进而实现化工行业的可持续发展。基于以上背景，文章对化工工艺与化工设备适应性设计的必要性进行阐述，分析了化工工艺与化工设备的适应性设计，以期为实现我国化工行业绿色、高效、环保发展，提升我国化工行业竞争力提供参考。

1化工工艺与化工设备适应性设计的必要性

（1）化工工艺以及化工设备适应性设计能够显著提升化工设备的适用性，在传统化工生产过程中由于化工工艺和化工设备适应性设计不强而造成企业生产效率不高的例子比比皆是，尤其是随着节能、环保生产理念的提出，人们使得对化工工艺与化工设备适应性设计的要求更高。同时，化工工艺和化工设备适应性设计能够最大限度地发挥化工设备的实用性，提升化工生产的经济效益，因此，对化工工艺以及化工设备进行适应性设计是化工企业在生产管理中最为关键的内容。

（2）化工工艺和化工设备适应性设计可以显著提升设备故障维修的效率，化工生产所使用的生产设备多数精密度较高，通常可进行多个项目的生产，故设备故障维修速度直接影响到化工生产企业的经济效益，所以有必要对化工工艺与化工设备进行适应性设计。目前化工中试装置设备运行更新换代速度很快，很多化工企业的技术人员，并没有熟练掌握化工中试装置设备的维修方式与维修操作要点，导致维修过程效率很低，甚至对化工中试装置设备造成二次损耗。例如，在实际化工生产中，对复投式换热气细节的优化设计可以减少故障发生概率，提升生产设备的维修速度。加强远程设备维修指导。提升化工中试装置设备维修效果，要运用远程技术指导的方式，解决目前化工企业维修人员数量不足、水平有限的问题。

（3）化工工艺与化工设备的适应性设计还能够提升化工生产的效率，提升企业的经济效益，尤其是设计人员对化工设备优化改良后能够提升化工产品的生产质量，这无疑有助于化工企业竞争力的提升。

2适应性设计优化手段

2.1科学控制参数

从实际生产过程中发现，科学控制参数对整个生产过程而言是非常重要的。具体做法便是技术人员通过理论学习与实践操作熟悉掌握化工生产中涉及的各项参数，例如温度、配比、压力等，除此之外，还要熟悉分配物料时牵扯的参数，只有明确所需的各大参数值，才能满足生产过程中反应速度、平衡转化等环节的要求。

只要保证参数在规定的范围内，就能提高化工生产过程中的安全性、稳定性。如果生产过程中使用了重沸器，可通过控制水蒸气的流量调整温度。化工生产中，会以甲醇为原料制备氢气，以此项生产工艺为基础，研究化工设备与化工工艺温度的适应性设计。氢气生产装置在设计时，就要控制好压力、温度等的关系，反应过程中，需将温度设置成200℃、压力小于1.8MPa，这样才能为生产提供合适的反应条件。

2.2設备结构和防腐操作

在进行烧碱蒸发加工时，经常会采用逆流降膜蒸发工艺，蒸发器为立式降膜蒸发器，将碱液加入到蒸发器的顶部，通过重力可以使其沿换热管内壁向下流动达到液膜状态。降膜蒸发器运行时，物料为持续向下的加速状态，从而解决加速压头小于升膜蒸发器的问题，沸点不会大幅上升，料液与蒸汽之间的温度存在很大差距，因此会进一步加强传热效果。为了使各个管中的碱液分布均匀性获得提升，使用降膜分布器，也可以将其称为造膜器。碱液经过管内壁流下并蒸发后，为了达成浓度要求，要设计足够长度的管子，从而加强传热效果。

化工生产过程中，经常会用到化工设备，在使用过程中既要做到高效利用，又要保护爱惜设备。技术人员要尽量保护设备，不让其破损，比如一些化工设备具有腐蚀性，使用时可以借助化学反应控制腐蚀。以实际生产举例，会使用逆流降膜工艺完成烧碱的蒸发，因为以烧碱为化学原料进行化工生产时，其过程中会生产大量的热量，为了减少热量对化工设备的损害，就得将烧碱的器材设计成反流降膜，这样才能有效地保护化工设备。

2.3合理改造

全世界化工部门消耗的能源占大约1/3。工业部门的节能潜力很大。自20世纪80年代以来，化工部门一直处于领先地位，对原有设备进行合理的改造，增强其适应性。例如：在对煤油进行加氢处理的过程中，如果对其生产设备的容积进行扩大，那就可以配套使用设备自带的反应器，在原料之中适当的添加部分化学试剂，提升生产效率。在改造后的生产过程中，其内部压力出现升高的情况。产生该现象的原因是原料的分流效果差，并出现了勾流现象，使得化学反应中起到催化作用的物质温度迅速上升，致使原料在设备中产生堆积，并在加热的过程中出现了焦化的情况，使得设备的工作性能出现大幅下降。在对设备进行处理的过程中，在设备中添加网篮等装置，增强设备的适应性能，使得原料的分流效果得以提升。同时，对设备的结构进行一定程度的改造，使得设备中的死角数量大大降低，防止原料堆积情况的出现。

2.4耐用性设计

在化工生产过程中，所使用的各类生产设备均为价值高的精密设备，长时间的使用必然会导致这些设备出现不同程度的磨损，影响企业的正常生产。所以，在实际生产过程中，为了确保生产设备具有较长的使用寿命，通常在设计时需考虑到设备的耐用性，以期设备的使用年限最大化。在实际应用中，设备耐久性主要取决于设备的制造质量与设备后期运行的保养维修情况，因此，设计人员在进行生产设备设计时应结合企业的具体生产情况，在确保设备满足企业日常需求的前提下，尽可能地使得设计的设备能够便于生产设备的检测与维修。为通过检测维修提升设备的使用寿命，检测维修人员应准确把握设备结构、零部件的使用性能与使用年限、易发生磨损的部位，通过科学的保养方法使得设备的使用寿命得以延长。另外，企业应根据自身生产状况将设备进行分类，便于检测维修人员进行针对性的设备检修。同时应安排专门检测人员或第三方机构对设备进行检修，提升化工设备与化工工艺的适应性。

2.5绿色环保设计

近几年，我国一直在倡导可持续发展，所以，化工企业在生产过程中也得紧跟时代的步伐。化工发展过程中会应用一部分不可再生资源，这样的过程会对环境造成一定程度的破坏。绿色的化工设备使用以及制造过程是上世纪得到提出的，到了现在受到来自社会各界的广泛重视，其中如何设计使用绿色环保的化工设备已经成为了人们十分关注的重点问题。所以，在进行协调性设计时，既要想到高压、高温对化工设备的影响，还要熟悉了解化工设备的结构，进行绿色环保设计。

结束语：

综上所述，新时期的化工工业要高度重视化工工艺与化工设备的设计适应性问题，结合国家化工产业发展的现状，明确新形势下化工工艺与化工设备设计的适应性要求，从设计环节的各个方面入手，综合考虑各种设计因素，结合化工生产需求，保证化工工艺和化工设备能够满足生产需求，为化工企业提供稳定、高效、安全的生产保障。

参考文献：

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