朱 健,胡金平
(兗礦魯南化工有限公司,山東滕州 277527)
化工工業(yè)生產(chǎn)需要借助“軟系統(tǒng)”、“硬系統(tǒng)種技術(shù)的支持。而軟系統(tǒng)就是指的化工工藝,它是化工工業(yè)應(yīng)用發(fā)展的技術(shù)支撐。硬系統(tǒng)為化工生產(chǎn)提供環(huán)境的化工設(shè)備,兩者是化工工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著人們各項物質(zhì)需求的不斷提升,傳統(tǒng)的化工工業(yè)也需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新完善,需要借助化工工藝改進(jìn)與設(shè)備更新,實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展,比如化工工藝參數(shù)修改、材料損耗、有害物質(zhì)排放、設(shè)備安全、結(jié)構(gòu)力學(xué)等方面,需要根據(jù)化工生產(chǎn)的要求進(jìn)行同步改進(jìn)。
化工工藝就是化學(xué)生產(chǎn)中所用的元素、技術(shù)、方法總稱,如何借助化學(xué)反應(yīng)將普通的原材料進(jìn)行質(zhì)變反應(yīng)為化學(xué)用品的過程,同時包括反應(yīng)過程中所需要的各種外界因素,主要包括原材料的準(zhǔn)備、反應(yīng)方式、外界因素的支持三方面。化工設(shè)備就是在化學(xué)生產(chǎn)過程中所必須借助的外界環(huán)境,一方面為化學(xué)反應(yīng)提供穩(wěn)定、安全的場所,包括了靜止機械與動態(tài)控制兩類設(shè)備;另一方面就是為化工生產(chǎn)提供外界支持,比如分離器、加熱加壓器、成品結(jié)晶、廢料收集等專業(yè)處理設(shè)備。
傳統(tǒng)的化工工業(yè)生產(chǎn)中化工設(shè)備與化工工藝缺乏對應(yīng)性,嚴(yán)重影響了化工設(shè)備應(yīng)用的效果,也難以發(fā)揮工藝生產(chǎn)的本身效果,兩者的適應(yīng)性設(shè)計就是為了最大程度發(fā)揮化化工設(shè)備的使用效果,并確?;すに噾?yīng)用的安全性與穩(wěn)定性。對于化工企業(yè)來說可以提升自身的生產(chǎn)效益,保障在化工生產(chǎn)中實現(xiàn)生產(chǎn)需求與經(jīng)濟效益的同步發(fā)展。
化工工業(yè)一直都是我國經(jīng)濟發(fā)展與物質(zhì)生活的重要保障,平常生活中見到的各種物品都離不開化工生產(chǎn),一般化工企業(yè)都會涉及多個生產(chǎn)業(yè)務(wù)?;ぴO(shè)備的有效性直接影響到企業(yè)在生產(chǎn)過程中的業(yè)務(wù)拓展,化工設(shè)備長期在高溫、高壓、高腐蝕的環(huán)境中需要時刻做好對應(yīng)的安全保障,比如化工生產(chǎn)設(shè)備中都會用到浮頭式換熱器,如果能夠隨時把握浮頭式換熱器的細(xì)節(jié)效果,則可以保證設(shè)備的長期穩(wěn)定性運行。
化工工業(yè)雖然是國家經(jīng)濟發(fā)展得的支柱,但它也是一個高能耗、高污染的制造業(yè),近幾年我國不斷鼓勵綠色生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展方式,這就要求化工生產(chǎn)在工藝上與生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行同步改進(jìn),需要化工工藝采用更為高效綠色的反應(yīng)過程,對于化工設(shè)備來說也需要對生產(chǎn)的有效物質(zhì)進(jìn)行綠色處理,通過兩者密切配合提升化工生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量提升,并實現(xiàn)化工行業(yè)更加綠色環(huán)保的低耗能發(fā)展。
化工工藝的應(yīng)用效果最重要的就是各項資源的參數(shù)管理,整合化工生產(chǎn)的質(zhì)量就是實現(xiàn)對參數(shù)的精準(zhǔn)定位,比如生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、放料時機等。這些都會影響到化工工藝在節(jié)能、安全等方面的保障能力,所以對于化工生產(chǎn)中需要確定好最佳的原材料配比、工序流程、所需壓力與溫度等數(shù)據(jù),將這些參數(shù)與工藝要求、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,在設(shè)備參數(shù)允許的范圍內(nèi)進(jìn)行工藝參數(shù)的修改。
化工工藝在反應(yīng)過程中的元素變化、高溫高壓、有害氣體等因素都帶有腐蝕特點。這種情況下更容易造成化工設(shè)備的故障與損壞,所以對于化工工藝生產(chǎn)的腐蝕問題要提前做好研究。除去設(shè)備自身的防護(hù)工作外,還要提前做好對化工工藝的反應(yīng)改進(jìn),比如在使用燒堿作為反應(yīng)材料時會造成化工設(shè)備的腐蝕與溫度的改變。所以在反應(yīng)過程中通常會采用鎳以及鎳合金材料,借助其良好的強度和韌性能夠在反應(yīng)的堿液中形成有效防護(hù)層,從而提升反應(yīng)過程中的傳熱效果與設(shè)備安全。
化工生產(chǎn)過程中最重要的就是安全,往往一次安全事故會造成整個區(qū)域內(nèi)的環(huán)境污染,所以對于化工工藝的設(shè)計首先要考慮反應(yīng)安全的問題,以及化工工藝的原料投放程度對反應(yīng)環(huán)境需求的分析。比如化工設(shè)備中一般都會有壓力容器,不同程度、不同種類化工反應(yīng)都需要容器密閉性,嚴(yán)禁在反應(yīng)過程中出現(xiàn)泄漏、變形等問題。
化工設(shè)備是化工生產(chǎn)中最直接、最關(guān)鍵的安全保障,由于化學(xué)反應(yīng)中都會有溫度變化、壓力升高、腐蝕性物質(zhì)等興,這些因素長期影響下最容易造成化工設(shè)備出現(xiàn)變形、泄漏、裂縫等問題,所以對于化工設(shè)備來說安全系數(shù)就成為了第一要點。根據(jù)化工工藝生產(chǎn)的需求要能夠充分滿足其性能要求,對于其溫度、壓力、腐蝕要做好足夠的抵抗性,在設(shè)備上做好溫度、壓力、密封傳感器的防護(hù)設(shè)計,通過安全穩(wěn)定的化工設(shè)備來提升化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性。通常情況下,為了滿足化工生產(chǎn)的需求,設(shè)計人員會采用一些與反應(yīng)流程互不干擾的元素作為防護(hù)材料,這樣就能夠在化工生產(chǎn)時不會擔(dān)心反應(yīng)過程本身對于設(shè)備的持續(xù)傷害,真正實現(xiàn)化工設(shè)備適應(yīng)性的目的。
當(dāng)前一方面是我國對綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的不斷促進(jìn),另一方面是化工生產(chǎn)中不可避免的污染因素產(chǎn)生。為了能夠保證化工生產(chǎn)的發(fā)展與綠色環(huán)保的要求,可以將化工反應(yīng)中的有害物質(zhì)通過化工設(shè)備進(jìn)行反應(yīng)外收集。增加化工設(shè)備后續(xù)的反應(yīng)物收集處理環(huán)節(jié),及時對化工設(shè)備進(jìn)行改造與優(yōu)化來滿足化工生產(chǎn)中有害物質(zhì)的處理要求,另外化工生產(chǎn)過程中的噪音也是一大污染因素,如果接近居民生活區(qū)會嚴(yán)重干擾居民的生活,根據(jù)噪音控制標(biāo)準(zhǔn)要保證化工生產(chǎn)噪音在80dB。一般會采用U 形管束進(jìn)行反應(yīng)位置的噪音干擾,如果是設(shè)備本身的晃動問題就要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。
化工生產(chǎn)發(fā)展的最終目的就是要實現(xiàn)清潔生產(chǎn)與低能耗生產(chǎn),這就要求綠色處理反應(yīng)產(chǎn)物,降低污染,還要從反應(yīng)源頭做好資源的節(jié)約利用,最直接的就是提升化工反應(yīng)的平衡移動,通過提升溫度、增加壓力、提升反應(yīng)物的接觸面積等方式來提高反應(yīng)程度。根據(jù)不同反應(yīng)的要求對化工設(shè)備進(jìn)行修改。同時做好做化工生產(chǎn)過程中的熱量收集工作,將水、溫度、氣體等公共反應(yīng)資源進(jìn)行循環(huán)利用。
對于化工企業(yè)來說,設(shè)備更新是一項巨大的花費,而且很多化工生產(chǎn)都需要保證不間斷操作,所以化工設(shè)備的耐用性是設(shè)備質(zhì)量的重要要求。應(yīng)充分做好對反應(yīng)設(shè)備組震動位置的結(jié)構(gòu)支撐作用,同時及時做好設(shè)備組零部件的保養(yǎng)工作,對于一些受壓、受熱、受腐蝕的設(shè)備零件,在達(dá)到要求的使用時間內(nèi)進(jìn)行及時更換,嚴(yán)禁設(shè)備本身與化工生產(chǎn)流程出現(xiàn)干擾反應(yīng)。
綜上所述,化工工藝與化工設(shè)備適應(yīng)性的發(fā)展對于化工生產(chǎn)與企業(yè)經(jīng)濟都有著重要作用,同時也是我國化工生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展中的重要目標(biāo)。相關(guān)企業(yè)與技術(shù)人員還需要基于兩者的適應(yīng)性不斷改進(jìn),實現(xiàn)化工生產(chǎn)高效、安全、環(huán)保、節(jié)能的目標(biāo)。