徐思兴 许洁 赵红娟
山东宏信化工股份有限公司 山东淄博255000
摘要：近年来，我国经济获得快速发展，人们更加注重化工生产的节能性与环保性。在传统化工工艺与化工设备应用过程中，会对环境造成严重的污染与危害，因此需要对化工工艺与化工设备进行环保、节能设计。主要对化工工艺及化工设备适应性设计方案进行分析，以期加强化工生产质量与效率。
关键词：化工工艺；化工设备；适应性；设计方案
1概述
化工生产离不开化工工艺和化工设备，化工工艺和化工设备之于化工生产好比软件与硬件，二者缺一不可，相辅相成，共同支撑的化工事业的蓬勃发展。为适应当前形势，紧跟节能环保的战略部署，化工行业应进行化工工艺的改良与化工设备的升级，以满足时代需要，从长远角度为我国的现代化建设作出贡献。
2化工工业与化工设备适应性设计的重要作用
化学工业的先进性与化学工艺的可靠性是推动化工产业进步发展的基本保障，随着技术的日新月异，生产原料不断丰富，生产条件日趋复杂，生产技术日益提高，化工生产日趋庞杂，其存在的风险也是节节攀升。同时，部分化工原料本身就是有毒物质，会在生产过程中对人体产生极大危害，而劣质的化工原料更是会引发安全事故。为提高化工产品的质量，减少其对环境带来的影响，保障人民的生命健康安全，深化化工工艺的进步与化工设备的更新相适应显得十分重要。
3新形势下化工工艺设计适应性要求
作为化工工业的软实力，化学工艺设计水平直接展现出一个国家的化工水平，反映了该国化工工业的发展潜力，是保证高效生产，安全生产的基础。目前我国在化工工业，特别是化工工艺设计方面还存在有许多明显的不足，影响着我国化工工业的进步。
3.1工艺关键参数的控制
只有严格控制工艺参数并对其不断优化，才能加强化工工艺生产水平，确保化工生产过程的安全性与可靠性获得提升。在化工工艺生产过程中的相关参数主要包含物料配比、流量、压力等多，同时为了确定相关工艺参数，还要充分满足物料的实际反应速度、平衡转化率等多方面要求。从而充分满足工艺加工需求，使化工工艺获得完善与升级。尤其在控制烧碱蒸发装置过程中，主要控制的方面包含蒸发器的压力与温度，在设计中必须合理分配蒸发器的压力与温度，才能为化工生产工艺的顺利运行提供保障。1温度因素。温度作为化工生产过程中控制的重要参数之一，在化工工艺的各个化学反应中，都会需要相应的反应温度，只有对温度与反应严格控制才能确保化工工艺生产的质量，还可以减少大量能源、资源消耗。温度增加速度较快，无论温度过高还是过低都会使相关设备发生故障温度过高会造成剧烈反应发生，甚至还会导致爆炸安全事故的发生。若温度较低，会使反应速度减慢，严重时还会形成反应停滞问题，此时若温度恢复常规状态，由于物料还没有发生反应从而形成大量积累，最终形成爆炸。因此严格控制温度，才能加强化工生产过程的安全性与可靠性。因此，要在化工工艺设计过程中加强参数控制力度，进一步加强化工工艺适应性。
2压力参数。压力作为化工工艺中十分重要的控制参数之一，尤其在烧碱蒸发工艺生产过程中，通常会使用真空蒸发的方式，主要发挥的作用包括提升蒸发器中有效温差、减少汽耗、减少二次蒸汽的饱和温度、避免对设备与材料形成严重的限制。另外，整体系统还会受到冷凝器真空度因素的影响，其也作为重要参数，但也有较多因素对其产生影响。如表面冷凝器的回水温度，会跟随水饱和蒸气压的增加而上升，不同季节时表面冷凝器也会含有相应的循环水量。尤其在夏季高温状态下，从而使表面冷凝器中循环水量获得增加，但在秋季或冬季，由于周边环境温度影响，可以在设计过程中降低一定冷凝器的循环水量。表面冷凝器还会发生不凝气的现象，若时间较长，会在表面聚集较多冷凝气，从而使真空度无法达到生产标准，还会稀释成品中的碱浓度，耗费较多能源。因此进行设计时，应将不凝气排放管与水环真空泵入口管线相连，最终通过水环真空泵排除。
3.2设备结构设计
化工反应经常要在一些极端条件下才能顺利进行，高温、高压、高腐蚀的反应条件广泛存在于各种化工生产当中，要保证设备在这种条件下能够良好运行，就要做好必要的防护措施。如在涉及到使用烧碱的化工反应中，应将反应器设计成利用镍和镍合金制作的反流降膜，从而达到快速传递反应放热的效果，又利用镍和镍合金强度高韧性高，在强碱性液体中会产生坚固的防护层的特性，达到了设备防腐，抗高温高压到目的。
3.3化工工艺的安全性
安全是生产的第一要素，也是进行化工生产的前提准备。在化工工艺的设计中，必须始终强调安全的重要地位，保护操作者的生命安全。此外，安全可靠的化工工艺和化工设备，也可以确保化工生产安全进行。在化工工艺的设计过程中，必须考虑多方面的因素，如压力，温度，腐蚀程度等，要充分考虑化学过程中产生的温度变化，压力变化，腐蚀性物质是否会造成反应容器的形变，泄漏，甚至爆炸，一旦发生事故，不仅会造成化工生产受到影响，还会引发恶劣的环境污染事件，人员伤亡事故。实际设计时应考虑到生产环境的因素，结合实际情况，从化工设备的性能特性入手，科学合理的对化工工艺进行调整，在各个环节上提高安全性，以达到保证安全，保证产品质量，减轻污染的目的。
4新形势下化工设备设计适应性要求
如果将化工工艺比作化工工业“软实力”，那么化工设备就是“硬实力”，体现了工业水平硬指标与发展潜力，就目前情况来看我国应加强设备的研发，努力实现化工设备等级里程碑式的飞跃。
4.1保证设备结构的安全性
化工设备在化工生产中往往要承受高负荷，高强度的任务，面对高温高压，强酸强碱等极端环境，化工设备结构的安全性显得尤为重要。为满足生产需要，化工设备在设计上一定要科学合理，采用耐性高，防腐蚀，防爆等有针对性的设计方案，结合反应的不同特点选取适合的材料，如视情况采用散热性好或隔热性好的设备，选取耐腐蚀的材料等等。
4.2设备设计尽量环保
就当前形势而言，我国大力提倡环保，深入贯彻落实可持续发展战略，化工设备的设计也应紧跟时代要求，充分考虑到环保要素，努力实现人与自然的协调可持续发展。在实际设计时，不仅要考虑到设备的耐性，还要对化工设备进行全方位的分析，注重其环保性设计，例如在实际工业生产中，利用换热管管束往往会造成极大噪音，引发声污染，我们可以通过优化其结构，对其部件尺寸材料进行调整以达到减小噪音的目的。
4.3耐用性设计
在进行化工设备设计时还要充分考虑到设备的耐用性，所谓耐用性不仅仅体现化工设备对于极端反应条件的抗性，还体现在设备零件是否易于更换维修，受化工生产特殊性的影响，实际生产过程中经常会发生零部件更换的情况，科学合理的化工设备设计会考虑到关键部件维修更换难度，达到提高设备耐用性的目的，从而避免因零部件损坏影响化工生产效率。
4.4化工设备的低能耗设计
设计人员在进行化工设备设计时，应秉持着节能低耗的理念进行设计，要采用科学合理的设计方案，在各个环节降低能源消耗，以节约能源，保护环境。还要注意利用技术手段，降低各环节热能，原料等的损耗，提高材料与能源的利用率，从而节约成本，最大化的利用资源。
5结束语
文章简要叙述了化工工艺与化工设备进行适应性设计的重要性，就新形势下化工工艺与化工设备的适应性设计进行了分析，并提出适应性设计中应注意的因素，指出新形势下化工工艺与化工设备的适应性设计应朝着科学合理，安全耐用，节能环保的方向进行深入研究，希望对化工行业的发展起到积极推动作用。
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