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摘要:社会经济的发展,我国的化工行业有了很大进展,其自动化技术也越来越先进。化学工业行业的发展方向直接关系着我国现代化建设发展的水平。比如目前被广泛应用的自动化技术,化学工业行业中,也充分的体现出了自动化技术与传统化工程工艺的相互融合,实现了中国化学工业产业结构的改善目标,与中国社会经济发展的方向高度一致。
关键词:自动化技术;化学工业;工程工艺;产业结构;发展方向
引言
在化学学科中,化学工程与工艺属于重要学科,与现代化学发展的关联性密切,联合理论知识与实践,可以生产出较多新物质和新产品,对不同材料进行二次加工,提升材料的循环使用效率,高效应用资源和能源。由于化学工程与工艺发展速度快,在国民经济发展中占据支柱性地位,能够有效解决现存环境问题,缓解资源能源紧张问题,因此得以广泛应用。
1化学工程与工艺的自动化概述
化学工程与工艺的自动化所涉猎的领域相对较广,比如数学、物理、科学、化学、计算机等,由此可见其在比较大型的工程中较为常见。简单而言,化学工程与工艺的自动化就是指以机械代替人力来完成浩大的工程。其对于工程整体的严谨性也更强,单纯地依靠人力难免会有较多的误差产生,但是利用机械的话,一旦设定好一定的参数,机械便会按照其所设定的数值进行运转,产生误差的几率就会大大降低,同时也能缩短工期。但是并不是说整个工程全部依靠机械,而应当是将人与机械进行有效的结合。通过其所涉猎的领域,人们不难发现对于整个系统的操作者也要有很高的要求,在熟练掌握所涉及的知识的同时,还要有能力操控整个系统,这样能够确保系统更加稳定有序地进行。在以往的工业时代,人们往往会因为科技水平达不到,人力资源短缺等一些因素导致化工工程的进展缓慢,但是随着近年来自动化发展的出现,能够有效地打破之前的一些阻碍,使得整个工程的效率更高,用时更短,同时还能节省大量的人力资源,减少误差,这种化工工艺自动化发展也成为了工业界的宠儿。
2绿色化学工程与工艺的研究和开发现状分析
传统的化工生产中,化学工程与工艺对有毒污染情况的处理,表现较为滞后,多是在污染与废弃物产生后再采取相应的措施进行净化处理,这种方式不仅不能实现化工生产污染与废弃物的彻底清除,而且会导致其生产成本与时间增加,对化工行业的持续发展影响十分不利。针对这一情况,随着人们对化学污染处理研究和认识的不断提升,逐渐发现能够利用化学方式实现化学污染控制,并且逐渐在实践中推广开来。其中,美国就在上世纪90年代开展了对绿色化学工业的有关研究,而除美国外,世界上其他的一些先进国家对绿色化学工业的发展和应用也十分重视,并且在化学工业领域的发展中注重对无污染化学等相关产业发展的有效推动。与世界各个国家相比,我国的化学工业发展中绿色化学工业的研究与发展也十分重视,不仅在上世纪90年代中期确定了与绿色化学工业有关的研究课题,而且还积极召开了与绿色化学工业有关的研讨会议,为绿色化学工业的研究及有关产业发展起到了非常积极的推动作用。首先,在对绿色能源的应用和研究方面,根据化工生产中化学原材料对其生产过程与工艺均存在一定的影响这一情况,而绿色化学工业发展中注重采用无毒害原材料,从化学工程与工艺的源头对其废弃物与污染的产生进行控制,与传统化工生产中污染与废弃物产生后再处理方式存在较大的区别,因此,在开展绿色化学工业的有关研究中,通过对化工原材料是否为可再生原料作为研究重点,通过对与自然物质相类似的可再生、无污染化工原材料选择,以作为推动绿色化学工业研究与发展的重要内容和环节之一。其次,对化学反应的选择性进行改善和提升方面,由于化学反应作为化工生产的重要内容和环节之一,通过化学反应实现原料向化工产品的转换,因此,通过对化学反应途径的合理选择,能够促进化工生产中的产品质量和效率提升。
需要注意的是,化工生产中,化学反应的影响因素包含反应过程中的温度以及反应条件、时间等,因此,在对化学反应途径的选择性进行改善与提高研究中,就可以从上述因素层面开展相应的研究和分析,以达到相应的绿色化学工业研究目的。
3基于自动化发展的化学工程与工艺技术
对于化工企业而言,有效的生产管理系统对降低企业生产成本,进而提高企业经济效益有着极其重要的意义,并且在化学工程以及工艺自动化中也有着一定的优势。比如采用自动化无人操作技术对化工产品进行包装时,通过控制终端,降低成本支出,进而提高生产效益。在此过程中,还可利用自动化设备,对生产过程进行实时监控,在保证产品质量的同时,为设备的安全生产做好保障。通过后台自动化系统,还能及时发现设备生产过程中所出现的问题,进而提出有效的解决方案。利用信息化技术,使得化工企业内部管理模式更加智能化。比如目前很多企业中使用的MES生产管理系统,其实现了对生产设备的自动化检测及维修,从整体上提高了生产设备的安全性,生产工作的效率得到了提升。再比如,很多企业中使用的DCS技术,此种技术属于一种分散管理技术,能够有效提高化工生产的效率,并且在应用的过程中还能不断的完善自动化技术,利用智能系统更加准确的把握各个生产环节,促使其高效的运行。化工企业生产过程中,生产温度及压强等参数的控制是非常重要的,化工企业可利用DCS技术对温度及压强等参数进行控制,在保证设备安全稳定运行的基础上,当生产设备发生故障时,后台系统能够在第一时间对故障进行排查。
4化学工程与工艺自动化的发展趋势
4.1走向多元化,寻找最适合的管理系统
管理系统对于整个工程的作用也是不言而喻,既然有仪器设备的存在,那么就需要相关的管理系统进行管理。针对不同的化工工厂的需求,应该寻找最适合工厂生产的管理系统,这就要根据实时情况来判断,比如工期长短、工程量大小等问题。不能仅仅只采用一种管理系统,为了节省资源而不顾生产质量的好坏,对于日后投入使用时必然会引发安全隐患。企业相关负责人一定要提高自己的责任感,严格把关生产过程,尊重自己工作的同时,也是对每个使用者负责。要敢于走向多元化,针对不同情况寻求不同的管理系统,相信能够更好地推动化学工程与工艺自动化的发展。
4.2创新化趋势
在化学工程与工艺自动化发展中,注重优化和创新现有技术工艺,以此满足发展需求。现阶段,新型研究成果开始应用到使用与生产中,例如化学工程分离技术、膜分离技术。当前,技术创新主要体现在分离操作,将其应用到工程实践中,有助于提升生产效率,还能够为生产技术、设备、工艺流程的提供宽广的发展空间。
结语
综上所述,绿色化学工艺工程技术在现阶段的化工发展过程中起着非常积极的作用。从保护环境、降低污染的角度出发,通过使用绿色工程技术,从预防的角度将环境污染的问题尽早遏制,并且积极引入生物化学技术的应用,结合清洁原材料的选择,不仅在生产环节降低污染,并且在后续的使用过程中同样能够保护环境、保障人们健康。只有大力发展绿色化学工程技术,才能够在发展的同时做好环境保护,实现可持续发展的目的。
参考文献:
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