化工工艺及化工设备的适应性设计

发表时间:2020/7/22   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:黄京
[导读] 在化工生产系统中,化工工艺是软系统,硬系统则是化工设备,
        摘要:在化工生产系统中,化工工艺是软系统,硬系统则是化工设备,软硬系统均是化工企业开展化学生产与加工的重要条件。新时期,我国化工产业得到质的发展,化工工艺正逐步完善,化工设备也在不断不断升级与更新,是时代所趋。当前,节能环保已然成为亘古不变的主题,其与人类生存息息相关,而实现化工生产工艺和设备的不断革新,是化工产业得以长足发展的必然要求。面对此种情况,应全面考虑化工设备的基本结构、工艺参数与安全措施等,能让化工设备可以在环保、低能耗与安全条件下高效的运行。
        关键词:化工工艺;化工设备;适应性设计
        1化工工艺与化工设备适应性设计的价值意义
        1.1可大大提高设备的实用性
        以往的化工工艺和化工设备在适应性设计方面相对匮乏,会对设备的具体应用情况产生极大的影响。对二者的适应性设计可有效激发设备的真实效能,并且化工企业会结合自身实况合理设计与配置化工设备,可让设备性能与生产规模、需求相匹配。
        1.2可加快检修速度
        化工产业的能耗量比较高,属于密集型的产业,且化工生产所涉及到的项目比较多,这就需要使用到很多设备,可见,化工设备的存在价值是不可估量的。实现生产工艺与设备适应性设计,可有效加快设备故障检修速度。例如,设备为浮头式换热器时,要在设计中明确浮头式换热器的每项细节与参数,进而提高设备的实际检修速度。
        1.3能大大提升生产效率
        适应性设计既能提升检修速度与可操作性,还能大大优化设备性能,提高实际生产率,特别是设计人员要根据化工设备实况展开合理的设计,从适应性设计角度出发,不断改善设计方案与设计思路,也要对设备进行不断的完善。
        2化工工艺生产中存在的问题
        2.1化工工艺生产中的安全问题
        在化工工艺生产中,安全生产是企业运行中的核心,通过化工工艺生产流程的确定以及科学化工工艺的分析,保证设备运行的安全性,充分满足化工产业的稳步发展需求。但是,在具体的化工产业中,存在着化工工艺安全性不足的问题,这种问题的出现不仅增加化工生产工艺的安全性,也降低化工工艺以及生产装置的使用效果,限制化工产业的可持续运行,同时也为化工设备的适应性运用带来限制。
        2.2化工设备适应性不足的问题
        通过对化工工艺的分析,存在着化工设备适应性不足的问题,这种现象会增强设备的使用难度,增加化工设备的安全隐患及潜在风险。具体的化工设备生产中,由于设备安全性不足,会增加设备的安全隐患,限制行业的可持续发展。而且,对于具体的化工设备维护人员,在工作中由于缺少对设备适应性运用的重视,增加化工工艺生产中的安全隐患,影响化工产业的可持续化发展。
        3化工工艺的适应性设计
        3.1对化工工艺参数进行合理的控制
        化工工艺的应用效果最重要的就是各项资源的参数管理,整合化工生产的质量就是实现对参数的精准定位,比如生产过程中的温度、压力、放料时机等。这些都会影响到化工工艺在节能、安全等方面的保障能力,所以对于化工生产中需要确定好最佳的原材料配比、工序流程、所需压力与温度等数据,将这些参数与工艺要求、设备标准进行对比,在设备参数允许的范围内进行工艺参数的修改。
        3.2化工设备腐蚀问题要避免
        化工工艺在反应过程中的元素变化、高温高压、有害气体等因素都带有腐蚀特点。这种情况下更容易造成化工设备的故障与损坏,所以对于化工工艺生产的腐蚀问题要提前做好研究。除去设备自身的防护工作外,还要提前做好对化工工艺的反应改进,比如在使用烧碱作为反应材料时会造成化工设备的腐蚀与温度的改变。所以在反应过程中通常会采用镍以及镍合金材料,借助其良好的强度和韧性能够在反应的碱液中形成有效防护层,从而提升反应过程中的传热效果与设备安全。


        3.3重视化工工艺安全性
        化工生产过程中最重要的就是安全,往往一次安全事故会造成整个区域内的环境污染,所以对于化工工艺的设计首先要考虑反应安全的问题,以及化工工艺的原料投放程度对反应环境需求的分析。比如化工设备中一般都会有压力容器,不同程度、不同种类化工反应都需要容器密闭性,严禁在反应过程中出现泄漏、变形等问题。
        4化工设备适应性设计优化方法
        4.1采取科学手段对参数控制
        在化工生产过程中采取科学手段对参数进行控制涵盖到整个生产全过程中。比如操作人员方面,需要其熟练的掌握理论与实践知识,且能在实际工作中熟练的掌握各项参数,如温度、压力、配比等参数,确保生产参数正确。除此之外,物料分配过程中也会涉及到参数问题,只有确定物料参数值,才能在原料生产过程中对反应速度、平衡转化等相关情况有所了解。只有在实际生产过程中确保参数正确值在正产范围内,才可提高化学生产的稳定性与安全性。再者,如果生常中使用重沸器,则要知道如何通过控制水蒸气流量去调整温度,以确保参数的正常。再者,化工生产过程中要考虑到化工设备与化工工艺温度之间适应性设计问题。如氢气生产设计时,要考虑到温度、压力等参数问题,且在反应过程中也需要对压力、温度进行调节,这样才可确保生产中各项参数正常,才能为正常生产提供相适宜的反应条件。
        4.2提高设备安全性管理
        化工生产过程中一定要确保安全性问题,只有确保生产在安全条件下进行,才会确保产品品质稳定,生产效率、经济效益的提高。与此同时,化工设备与化工工艺不适应也会增加危险性。比如在生产一些腐蚀性较高化工产品时,在大量生产过程中会对管道内壁造成腐蚀,所以在生产过程中一定要密切关注设备安全性问题,如未及时发现则可能引发安全事故。所以,在化工生产过程中一定要做好维护与检修工作,确保生产环境的安全。再者,化工生产过程中还要根据化工设备结构、原材料性质以及生产条件等调整生产方案,避免安全问题的发生。
        4.3采取绿色环保设计
        随着我国环境问题的严峻性,化工企业在生产方面也要及时作出改变,从长远发展考虑,从化工工艺与化工设备适应性设计方面进行考虑。与此同时,还要考虑到高温、高压对化工设备的影响,化工设备与化工工艺之间是否满足绿色环保要求。比如化工设备中使用热管管束,虽然可以提高抗热性,但是会产生噪音污染。所以,在环保设计中就要考虑到这点,可根据实际生产条件和生产需求去调整零部件和尺寸,确保调整后的参数符合实际生产要求,达到绿色环保设计目的。随着现今各行业以绿色环保生产作为发展模式,新型环保材料也成为化工设备可选择的材料之一,该材料污染性较低,且可降低能耗,对化工企业绿色发展具有重要意义,在绿色环保设计中广泛应用。
        结束语:在化工产业运行以及化工设备综合利用中,为了提高设备的适应性,化工设备操作者应结合化工产业的特点,确定完善性、适应性的化工设备操作方案,以全面提高化工设备的使用效率,为化工产业的可持续发展提供支持。因此,在使用中,需要将化工工艺及化工设备的适应性作为核心通过各个设备管理方案以及设备维护理念的确定,提高化工产品的生产效率,降低资源以及能源的损耗,为化工产业的运行以及环境的保护提供支持。
        参考文献:
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