化工工艺设计的安全问题及节能环保措施研究

彭汉中（邵阳学院,湖南 邵阳 422000）

随着我国经济的飞速发展，化工工业也迅速壮大，人们对化学物品的需求增加。在使用化学物品的同时，也有化学物品排放的造成的环境污染产生。化工工业在制造化学物品时，也会有各种有害气体、烟尘等等的释放，合理的化工工艺设计，可以减少有害气体排放，降低化工反应过程中的安全隐患，也可起到节能环保的作用。

化工工艺设计包括工艺流程、设备及管道布置三个方面，化工工艺设计是通过工艺设计合理的工艺流程图，并通过流程图配置合理的设备布置，设备之间需要管道配置配合完成。

化工工艺设计资料复杂，设备种类繁多，管道设计庞大，反应装置设计繁琐而且设计时间段，任务重，要求高，因此化工企业在设计过程中要考虑周期、市场等问题，由于很多企业以盈利为主，因此在化工设计中，会缩短设计周期，这样容易忽略一些安全问题。化工工艺设计过程中，会存在安全隐或导致事故可能发生的不安全因素。例如：氯碱点解生产工艺中产生的氯气和氢气，氢气特别容易燃烧，氯气是有毒气体，当氯气含量达到一定浓度时，在温度条件适合及有光照条件下，很容易发生化学反应，引起爆炸。硝化工艺的反应速度特别快，反应组分分布不均，加上反应产生的高热量，很可能引起局部过热印发危险，硝化反应的反应物料及产物也是容易爆炸、强腐蚀性的危险性化学物质。聚合工艺设计中，其反应原料及反应过程中产生的热量，也会印发爆炸危险。

化工工艺设计工艺流程是个比较复杂的过程，在设计中每条流程可能发生的生产危险都要考虑并预防，每条流程需要的物料尽可能的选择危害性小、不易爆炸的物料，也要考虑生产产物，尽量降低废气、废液、废固的排放，也要注意处理好废物，对废物循环利用。

化工反应需要在完善安全的反应装置中进行，反应装置及化工工艺设计的合理性对化工反应安全有重要意义。化工反应种类多，反应条件多样，因此在安全控制方面有一定的难度，化工反应的反应速度，反应热量，产生的产物等都会对化工反应造成影响，因此化工反应装置应该能有降低反应热量，处理反应不需要的产物的作用，另外，反应过程中产生的压力，会造成装置变形，因此反应装置上压力释放装置必不可少。

化工反应需要的物料必然需要经过管道运输，那么对于易燃、强腐蚀性的危险物料，管道运输中有很多安全隐患。例如：管道泄漏造成有毒有害物质的释放。因此管道设计应该考虑管道材料、抗腐蚀性、抗压力、管径等问题。

针对以上安全隐患，作为化工工艺技术设计人员，要了解不同反应的不同物料的性质，根据反应物料，反应中间产物，反应产物等设计安全完善的运输管道，合理的反应装置，降低化工工艺过程中可能出现的安全隐患。在考虑安全的同时，也要兼顾能源消耗的问题，降低耗能，实现环境的可持续发展。

能源成本是化工反应中比重较大的成本之一，采用先进的设计工艺及技术手段降低耗能可节省反应成本，从源头上控制能源消耗，在化工工艺设计过程中，要求工艺线路简单，设备完善合理，可考虑通过换热装置，循环利用化工反应过程中产生的热量。化工生产中，一个比较重要的部分是分离提纯，分离提纯会造成能量的大量损失，为了降低分离提纯过程中的能源消耗，可选择热蒸馏的方法。

化工企业节能管理水品对能源消耗有重要影响。

化工反应对环境的污染不可忽视。随着人民对环境的重视，不合理的化工设计对环境的污染严重违背了环境可持续发展的理念，因此在生产过程中，要解决对环境的污染问题，反应废物是污染问题的重要原因，因此要处理反应废物，对废物进行回收利用。提高化学反应效率，降低化学反应损失，提高能源利用率，降低反应废物的产量，减少能源转化率，从根本上节省处理废物的费用，对反应过程中产生的废水，要合理利用，避免污染水资源，通过设备，反应、装置等各个方面的优化，实现节能环保的可持续发展理念。

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