淺談化工工藝設計及化工設備的分析

淺談化工工藝設計及化工設備的分析

摘要：實踐證明，化工工藝與化工設備之間的適應性是決定化工企業(yè)生產效率的重要因素，二者的適應性越高，化工企業(yè)的產品越符合生產標準，質量與效率越高，反之，會對產品質量造成不利影響，甚至誘發(fā)嚴重的安全事故。工作人員在進行化工工藝與化工設備的適應性設計時，要嚴格遵循合理性原則、先進性原則、安全性原則及經濟性原則，有效解決在化工生產過程中遇到的各種問題，強化工藝效果。Keys：化工工藝；化工設備；設計一，化工工藝及化工設備概述1.1化工工藝與化工設備設計的必要性化工企業(yè)化工工藝是衡量化工企業(yè)發(fā)展的重要指標，而化工工藝的發(fā)展需要依托于先進的化工設備，二者的配合才能促進化工工藝水平的提高，因此，化工工藝與化工設備的適應性是推動化工企業(yè)訊速發(fā)展的重要力量。化工原料的高危性，造成了安全事故的頻發(fā)，因此，化工工藝與設備的適應性越高，越能夠在一定程度上降低安全事故發(fā)生的概率，并且還可以保證化工產品的生產質量。所以，二者的適應性具有重要的現(xiàn)實意義。1.2化工工藝與化工設備設計的適應性化工工藝是一種“軟實力”，是實現(xiàn)化工生產高效、安全的技術和工藝基礎。根據國際化工產業(yè)經驗，化工工藝設計水平的高低直接反應著一個國家化工產業(yè)的水平，也直接決定著這個國家化工產業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，當前我國化工工藝還存在相當大的差距，特別在設計方面，還存在著很多問題和不足，應該從化工工藝的實際出發(fā)，在關鍵步驟和內容取得突破，形成對化工產業(yè)發(fā)展的促進作用。二，化工工藝設計的要求

2.1化工工藝參數的控制

化工工藝參數，實際上就是物料流量、實踐、溫度、反應壓力和原料配比等參數的統(tǒng)稱，被視為化工設計中的關鍵性數據，想要保證化工反應可以精確、順利的開展，設計人員就要嚴格控制工藝關鍵參數，以達到到避免不良反應發(fā)生、最大限度提升化工原料利用率和利用價值的作用。通過控制工藝參數，提升整個生產過程的安全系數，避免出現(xiàn)由于參數控制不當引起危險事故的現(xiàn)象，避免給企業(yè)帶來人員生命健康和經濟方面損失。

2.2設備結構的設計

化工生產中設備處于高壓、高溫、高腐蝕的運行狀況，必須做好設備的防護，在一些特殊化工工藝中要考慮到設備的結構和防腐蝕的問題，這樣才能確?；すに嚨恼＿M行，也才能實現(xiàn)化工工業(yè)生產的目標。例如：很多化工生產中會用到燒堿，燒堿的使用一般會帶來巨大的放熱效應和劇烈地反應，因此，必須將燒堿的器材設計成反流降膜，利用這樣的方法可以有效利用重力的作用對所要加熱的材料向下進行加速。堿液在管內流動的過程中會向下涌動，經過的液體會隨著管內壁的溫度而發(fā)生變化，從而可以保證其傳熱的效果。在進行燒堿的過程中化工設備的防腐性對整個化工生產具有重要的把關作用。由于鎳和鎳合金的強度高，韌度較強，因此在強堿性的液體中會形成一個堅硬的防護層。即使在高溫的條件下，化工設備也不容易發(fā)生變形和損壞[1]。

2.3化工工藝的安全性

任何領域行業(yè)的生產中，安全問題都是首要問題，不容忽視且不可缺少。三，化工設備設計的要求

3.1適用性設計第一，化工設備安全性要提高?；て髽I(yè)安全生產的物質基礎是化工設備。在化學反應過程中，溫度、壓力、腐蝕程度等非常容易造成化工設備出現(xiàn)變形、泄漏、裂縫等問題。調查表明，化工企業(yè)中化工事故發(fā)生的一個重要原因是化工設備安全系數不足?；诖?，設計化工設備對溫度、壓力、防爆等要求要給予足夠的重視，嚴格按照設計規(guī)范進行設計。為了使接口的密封性保持良好，需要通過橢圓形墊子等設備進行密封，從而使化工設備變形、泄漏、裂縫等問題的發(fā)生得到避免，并更好的服務于化工工藝。第二，化工設備的環(huán)保性要加強?；て髽I(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的前提是化工設備環(huán)保性能的提高。隨著社會的不斷發(fā)展，節(jié)能減排已經成為各國的共識，因此，化工生產過程中一方面對高產量給予關注，另一方面對環(huán)境污染要給以重視，最大程度的減少環(huán)境污染，使化工生產的可持續(xù)發(fā)展得到保障。第三，降低化工設備能耗。節(jié)能減排要求化工設備能耗降低，這需對工程技術人員、操作人員的要求提高。因此，應使化工設備能耗降低，實現(xiàn)清潔生產與低能耗生產。3.2化工設備結構防腐設計化工產品生產過程中，很多生產過程都存在高溫高壓環(huán)境下，因此，必須采取必要的防護措施進行安全事故的預防。另外，由于化工產品生產過程中有時會基于工藝對設備的高標準，比如設備的耐腐蝕性。因此，適應性設計中結構防腐也是審點，是出于對安全生產與高效流生產的考慮，對于化工工藝與化工設備，都需要與企業(yè)安全生產的標準相符合。比如，作為化工企業(yè)生產中普遍應用的反應釜，其會與很多化學原料產生反應，這就要求在實際生產中要重視化工原料與反應釜容器的化學反應，如腐蝕性，高溫高床等情況，對反應釜都造成了一定的損壞，長期積累會造成反應釜的變形，裂鋒與砂眼等。因此，也需要對相關的設備采取必要的防腐措施。化工企業(yè)中涉及了許多的化學原料與設備，因此，在設備等的投入之前，就應該對高溫高床，防席等情況進行分析，保證設備的安全運行，實現(xiàn)對設備的保護，保證設備的使用壽命，從而使化工工藝與化工設備的適應性更高[2]。3.3節(jié)能環(huán)保設計化工企業(yè)屬于污染比較大的企業(yè)，因此，隨著可持續(xù)發(fā)展，綠色發(fā)展的提出，化工企業(yè)也逐步向節(jié)能環(huán)保的方向邁講，以求實現(xiàn)長遠的發(fā)展，因此，化工設備與化工工藝的活應件設計也應遭循節(jié)能壞保理念。在化工工之設計階段，除要考慮設備高溫高壓等對設備造成的不利影響，還需要對化工設備進行環(huán)保性能的設計，實現(xiàn)整個生產流程中的環(huán)保生產。比如，考慮節(jié)能環(huán)保因素，由于生產中換熱管管束存在些聲污染，可以通過對尺寸，設備參數值的調整設置等來減小和控制噪聲。再比如，U型管束彎管時，采用防震加持設計?；ぴO備的設計階段，可以適當地選用環(huán)保性能好的材料等，比如保溫性能較好、傳熱儲熱效果較好的設備材料的等，減少化工產品生產中的熱量損失所引起的溫室效應等。3.4耐用性設計化工產品生產過程中使用的化工設備一般成本較高，而生產過程中對設備的磨損與破壞等在一定程度上降低了設備的耐久性。因此，要保證化工設備的使用壽命，降低企業(yè)成本，必須從耐久性的角度出發(fā)，使得設備可以長期使用，最主要的還是要在化工設備的設計階段進行工藝優(yōu)化，主要是考慮后期可能存在的磨損、腐蝕等對設備本身的破壞，使用抗磨損、抗腐蝕的材料等，減少后期對設備維修費用。在后期進行維修階段，也要考慮零部件的使用周期性能因素，從使用年限，維修保養(yǎng)等因素考慮。結束語化工工藝和化工設備是保證化工企業(yè)安全生產的重要因素，二者之間較高的適應性可實現(xiàn)化工企業(yè)的安全、穩(wěn)定與高效率生產。因此應該從參數控制，結構防腐，節(jié)能環(huán)保，耐久性設計等方面來提高二者之間適應性設計，為化工企業(yè)創(chuàng)造更大的經濟價值