化工工艺设计的安全问题及节能环保措施研究

2022-09-11

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。

摘要：我国化工工业化飞速发展, 带动化工企业迎来了新春天。但是很多化工产品是易燃、易爆的危险化学品, 化工工业中很多化学反应也是很激烈的化学反应, 高温、释放大量热量, 释放有害气体等, 这些都是化工生产过程中的安全隐患, 要降低安全隐患的发生, 就化工工艺设计开始入手, 重点在防治。化工工业的迅速发展, 也带来了工业浪费及空气污染, 如果降低能源消耗, 提高环境可持续发展, 是我们在发展化工工业的同时, 需要重视的重要问题。

关键词：化工工艺设计,安全问题,节能,环保