分析化工工艺与化工设备的适应性设计

朱 亮

（江苏省星霖碳业股份有限公司，江苏南京 210000）

分析化工工艺与化工设备的适应性设计

朱 亮

（江苏省星霖碳业股份有限公司，江苏南京 210000）

我国的化工工业随着经济体制改革的不断深化取得了重大发展，化工企业也取得了良好经济效益。如果我们把化工企业比作一台正在高速运转的计算机，那么作为这台计算机的关键部分就是它的软件系统和硬件系统，通常我们把化工工艺比作化工企业的软件系统，把化工设备比作化工企业的硬件系统，这两种系统都关系着化工企业的前途。众所周知，化工产品是通过化工设备按照一定的化工工艺生产出来的，在这个工程中，化工工艺与化工设备的适应性是否匹配就显得非常的重要。如果两者匹配就可以提高生产效率以及产品的合格率，并使生产过程更加具有安全性，如果两者不匹配，将会降低生产效率和产品的合格率，甚至引发安全事故，损害企业的经济效益和员工的身体健康。因此，化工企业一定要重视化工工艺与化工设备的适应性设计。

化工工艺；化工设备；适应性设计

1 化工工艺与适应性设计

随着科学技术的发展，化工工艺的改进和优化也将先进的科学技术吸收了进来。化工工艺的独有属性（复杂性、多样性和安全性）决定了科学技术在其改进和优化工程中多方面的应用[1]。

1.1 工艺参数的控制以及优化的方法

工艺参数控制的主要目的是保障化工生产安全的进行，因此在化工工艺生产过程中加强工艺参数的控制有着非常重要的意义。工艺参数包含的内容有物料的配比、温度、压力和流量等，对这些参数进行有效的控制是确保物料能够满足生产的基本要求。在所有的控制参数中，温度和压力是最重要的两个控制参数。首先是温度，对温度的合理控制有利于产品质量的保证和消耗的降低。在化工生产过程中，温度的过高或过低都会给生产带来不利的影响。当温度过高时会导致化工生产厂中物料的剧烈反应，甚至有时会引起爆炸，给员工和企业带来重大的损失；温度过低时由于反应速率减缓会导致物料的挤压，当温度恢复正常后，大量积累的物料由于同时反应从而使反应较为激烈，也有可能引起爆炸。可见在化工工艺生产过程中，对温度的有效科学控制有着积极的意义，化工企业的技术人员必须重视对温度的控制，否则后果不堪设想。其次是压力，作为重要控制参数之一的压力，其对整个化工的生产过程发挥着重大作用，压力的高低对生产过程中的物料、温度以及化工工艺的顺利运行都有着不可替代的作用。在传统的烧碱政法工艺中，往往会利用真空蒸发的方法以达到三个“降低”的目的，即降低二次蒸汽的饱和温度，降低对设备材料的限制以及降低烧碱的蒸发温度[2]。

1.2 设备的结构、防腐在工艺中的优化设计

在烧碱工艺中逆流降膜蒸发工艺是比较常用的工艺，碱液从降膜蒸发器的顶部依据重力的作用借助换热管内壁向下流动形成液膜状。在换热管的顶部或管头处安装了一个造膜器，提高了碱液在向下流动过程中的分布均匀度和传热系数。碱液在流动过程中要通过蒸发使液体的浓度达到一定的值，因此必须确保换热管的长度以保证传热效果。在烧碱制作工艺中有一个被称之为蒸发分离室的装置，其作用是用来分离经过加热的碱液所产生的气液，气液进过分离后，蒸汽和浓缩后的碱液从不同地方排出来。在整个烧碱的制作过程中，由于烧碱具有较强的腐蚀性，因此设备必须具备耐腐性。在所有的设备制作材料中，镍和镍合金由于具备较高的强度和良好的塑性及韧性，并且利于焊接和冷加工，从而成为烧碱生产企业选择生产设备的首选。烧碱工艺中所涉及的所有设备诸如蒸发器、储罐、泵及换热器等都可以用镍和镍合金材料来制作。

1.3 设备结构的安全和检验

化工企业的生产和经济效益的提高离不开生产设备的安全运行，对生产设备的安全检验是一项非常重要的工作。例如生产过程中由于物料的腐蚀性等因素会使压力容器存在腐蚀、变形等问题，如果不对这些问题进行及时的检验和排出，就会对整个化工工艺产生严重的不利影响，同时也会对生产人员的人身安全埋下隐患。从另一方面，重视设备结构的安全和检验可以实现化工产品的顺利生产，保证产品的质量和产量，有利于增加企业的经济效益。

2 化工工艺设备适应性的设计

化工工艺设备时化工企业的硬件系统，其对整个化工企业有着积极的意义。化工企业的化工工艺是通过化工设备来实现，化工产品的生产离不开化工设备的正常运行，化工企业的经济效益也是通过化工设备的运行来实现的。因此，在化工设备的设计上必须根据产品的具体情况和化工工艺的具体要求来进行，只有化工设备与化工工艺之间的适应性相匹配，才能保证整个化工生产过程的顺利进行。在对化工设备进行设计时主要考虑以下几个方面的因素：对设备中的相关参数进行合理的控制，使其满足生产的需要；对设备的制作材料根据化工产品的特性和工艺要求进行选择，尽量避免设备的腐蚀；根据化工工艺的变化和新产品的特征要求改造原有的设备，提高其适应性；注重设备的耐用性、环保性和低能耗性；尽量使设备与工艺向匹配[3]。

3 结束语

众所周知，化工产品是通过化工设备按照一定的化工工艺生产出来的，在这个工程中，化工工艺与化工设备的适应性是否匹配就显得非常重要。如果两者匹配就可以提高生产效率以及产品的合格率，并使生产过程更加具有安全性，如果两者不匹配，将会降低生产效率和产品的合格率，甚至引发安全事故，损害企业的经济效益和员工的身体健康。综上所述，为了满足化工工艺发展与时俱进的要求，就必须加快对化工工业的优化和化工设备改造及升级的进程，从而实现化工企业高效安全生产的目标。

[1] 李蕾，李宁.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].工程技术：全文版，2016，（8）：262.

[2] 侯捷，李晓轲.浅析化工工艺与化工设备的适应性设计[J].商品与质量，2015，4（16）：12.

[3] 刘照燕，高元明.浅析化工工艺与化工设备的适应性设计[J].工程技术：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，徐州睢宁人，工程师，主要从事项目前期咨询及化工工艺设计工作。