在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與工藝展示領(lǐng)域，流程模型是理解復(fù)雜系統(tǒng)、進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)和規(guī)劃設(shè)計的重要工具。本文將通過圖解的方式，簡要解析合成氨工藝流程模型、大型煉油廠工藝流程模型以及工藝植絨技術(shù)，幫助讀者快速建立直觀認(rèn)識。
一、合成氨工藝流程模型
合成氨是化肥工業(yè)的基礎(chǔ)，其流程高度集成且技術(shù)密集。一個典型的合成氨工藝流程模型通常涵蓋以下幾個核心單元：
- 原料氣制備：以天然氣（主要成分為甲烷）或煤為原料，通過蒸汽重整或部分氧化法制取氫氣，并通過空氣分離或變壓吸附獲取氮氣。
- 凈化與變換：去除原料氣中的硫化物、一氧化碳等雜質(zhì)，并通過水煤氣變換反應(yīng)調(diào)整氫氣與一氧化碳的比例，同時產(chǎn)生更多氫氣。
- 脫碳與精制：脫除二氧化碳（可作為副產(chǎn)品利用），并進(jìn)一步深度凈化氣體，得到純凈的氫氮混合氣（比例通常為3:1）。
- 壓縮與合成：將混合氣加壓至高壓（通常在15-30 MPa），在鐵系或釕系催化劑作用下，于合成塔內(nèi)進(jìn)行放熱反應(yīng)生成氨。
- 分離與回收：將反應(yīng)后氣體中的液氨分離出來，未反應(yīng)的氫氮氣循環(huán)回合成塔以提高總轉(zhuǎn)化率。
模型圖解要點：模型會清晰展示上述單元的連接順序、主要反應(yīng)器（如重整爐、變換爐、合成塔）和塔器（如脫硫塔、吸收塔）的外觀，以及物料流向和能量（熱）回收網(wǎng)絡(luò)，突出其高壓、高溫、循環(huán)的特點。
二、大型煉油廠工藝流程模型
大型煉油廠是將原油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、航空煤油、化工原料等數(shù)百種產(chǎn)品的復(fù)雜聯(lián)合體。其流程模型是典型的“燃料型”或“燃料-化工型”煉廠縮影，主要包含：
- 原油預(yù)處理：原油經(jīng)脫鹽脫水后，進(jìn)入常壓蒸餾裝置，根據(jù)沸點差異初步分離出石腦油、煤油、柴油等餾分及常壓渣油。
- 二次加工（核心轉(zhuǎn)化）：
- 催化裂化：將重質(zhì)餾分（如減壓蠟油）轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油和低碳烯烴。
- 加氫處理/裂化：通過加氫反應(yīng)脫除硫、氮等雜質(zhì)，改善產(chǎn)品品質(zhì)，或?qū)⒅赜洼p質(zhì)化。
- 延遲焦化：處理最重的減壓渣油，生產(chǎn)焦炭和輕質(zhì)油品。
- 產(chǎn)品精制與調(diào)和：各裝置產(chǎn)出的中間產(chǎn)品需經(jīng)過加氫精制、脫硫醇等處理，最后按嚴(yán)格規(guī)格調(diào)和成商品。
- 輔助系統(tǒng)：包括制氫、硫磺回收、污水處理、儲運等系統(tǒng)，模型中也常會體現(xiàn)。
模型圖解要點：煉廠模型規(guī)模宏大，重點展示各主要生產(chǎn)裝置（常減壓塔、催化裂化反應(yīng)器-再生器、加氫反應(yīng)器、焦炭塔等）的物理布局、管道互聯(lián)關(guān)系，以及從原油到最終產(chǎn)品的物料鏈。它強(qiáng)調(diào)加工深度、產(chǎn)品樹和環(huán)保設(shè)施。
三、工藝植絨
工藝植絨是一種表面加工技術(shù)，與上述大型流程工業(yè)不同，它屬于精細(xì)制造范疇，但在模型制作和工業(yè)展示中 itself 也常被應(yīng)用。
- 工藝原理：通過靜電或機(jī)械方式，將短纖維（絨屑，如尼龍、粘膠、滌綸）垂直植于涂有粘合劑的基材（如布料、塑料、紙張、模型表面）上，形成天鵝絨般的立體絨面。
- 主要流程：
- 基材處理與上膠：清潔基材，并均勻涂布專用粘合劑。
- 植絨：在高壓靜電場中，帶電的纖維被垂直加速并植入粘合劑層。
- 干燥與固化：通過加熱使粘合劑固化，纖維被牢固固定。
- 清理與后處理：去除未固定的浮毛，進(jìn)行壓花、印花等后續(xù)加工。
- 在流程模型中的應(yīng)用：在制作合成氨或煉油廠等物理展示模型時，工藝植絨常被用來模擬廠區(qū)的草坪、樹木、綠地等，使模型更具層次感、真實感和美觀性。它屬于模型美化和場景營造的后期工藝。
圖解要點：對于工藝植絨本身，圖解會展示從纖維、粘合劑到成品的轉(zhuǎn)變過程，特別是靜電植絨的原理示意圖。而在工業(yè)流程模型中，植絨效果則以微縮景觀的形式呈現(xiàn)，與鋼鐵設(shè)備模型形成鮮明對比。
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通過解析這三種“圖”，我們可以發(fā)現(xiàn)：
- 合成氨流程模型代表了一種高度集成化的化工生產(chǎn)過程，核心是催化反應(yīng)與氣體凈化。
- 大型煉油廠流程模型代表了一種復(fù)雜物料分流與轉(zhuǎn)化過程，核心是分離與催化轉(zhuǎn)化。
- 工藝植絨則代表了一種提升視覺效果的表面處理技術(shù)，常用于增強(qiáng)前兩者實體模型的展示效果。
理解這些流程模型，不僅能把握相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的核心技術(shù)脈絡(luò)，也能欣賞到工業(yè)設(shè)計與模型制作中宏觀與微觀、功能與美觀的結(jié)合。
