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摘要:基于我国国情现状,社会发展还在不断被的完善与进步中,科学技术更是对社会发展起着重要的推动作用,化学工程与工艺的发展有对科学技术的进步注入强大的活力,在全球资源枯竭、环境恶化的情况下,化学工程与工艺能够实现资源的二次利用的特点越来越受到人们的认可,同时,化学工程与工艺设计的经济领域也非常广,包括冶炼化工、材料化工、生物化工等多个领域,影响着社会生产生活的方方面面。目前来说,化学工程与工艺的发展方向更需要满足社会生产生活的需要,并在发展过程中实现生态环境的保护与改善,建设环境友好型的发展社会。
关键词:自动化;化学工程;化学工艺;可持续化
引言
由于我国化学工程技术现在达到了一定的水平,但是仍然存在很多的问题,所以需要我们进行不断的研究,只有这样才能将我国化学工程发展的更加迅速,并且不断的追赶上国际的步伐。在研究化学工程建设的过程中,需要将化学工程与工艺的自动化发展做好,并且不断的进行提高,化学工程与工艺的自动化技术对于我国化学工程建设非常重要,只有将这些研究好,我们才可以进行化学工程建设的发展,从而提高我国的经济水平。并且在发展过程中资源现象匮乏严重,我们必须将这一问题解决,并且在解决过程中需要考虑好如何才能合理的利用资源并且如何才能不污染环境,这些都是我们在研究过程中需要考虑的问题。
1化学工程和工艺自动化发展背景
①大数据背景。目前,多数学科之间的联合发展,获得了不错的成果,为化学工程和工艺发展,提供了借鉴经验。要积极探索化学工程和工艺学科、自动化学科等融合的方法,进而提高化工生产水平。②环境保护背景。在环境保护的大背景下,化工行业面临着技术改革,解决高能耗和高污染问题。应用自动化以及智能化技术,提高化工行业的节能减排能力,进而全面提升化工行业生产效率,提高产品的质量。③化学工程和工艺发展的趋势背景。化工生产的自动化以及智能化水平不断提高,实现自动化和化工生产工艺相互结合,已经成为化工行业研究的重点内容。在具体实施方面,要通过优化以及完善工艺,来提高生产技术水平。
2化学工程与工艺的应用意义
(1)化学工程与工艺的发展慢慢延伸出绿色化学领域,绿色化学主要是通过一些化学手段或技术实现环保、降低污染的效果,通过这些措施能在一定程度上提升人们的生活环境质量,对人们的身体健康发展也有巨大好处。(2)运用化学工程可以有效减少有害原料和催化剂的使用,并在产品开发中尽量使用无毒无害对环境没有危害的化学原料,并且通过这一技术可以对废物进行重复利用,有利于节省能源,缓解全球能源枯竭现状的同时促进工业行业的飞速发展。(3)传统的蒸馏法分离技术已经不能满足工业的发展速度,化学工程与化学工艺之间的分离工程的研制是在保证节能环保的同时又能提高工作效率的一种技术,这也被认为是发展潜力最大的分离技术。
3基于自动化发展的化学工程
3.1DCS技术的应用
化学工程和工艺中,自动化技术已经逐步应用。其中DCS技术的应用,是基于计算机,运行智能操控系统,实现对化工生产的高效分散管理。从系统功能来说,能够实现多重功能操控。在具体应用中,能够记录化工生产数据,实现数据传输以及共享,提高化工生产过程操控的有效性。利用DSC技术,依据化工生产需求,设置相应的参数,比如温度和压强等。除此之外,还具有报警功能,实现生产故障以及隐患的监控。应用效果:现阶段,节能减排已经成为行业发展的重要课题,使得化工生产对自动化的要求不断提高。应用自动化控制技术,基于计算机实现集成操控以及监测式的化工生产自动化控制,不断优化操控。基于化工非线性以及强耦合性,实现多元化操作。不仅能够优化化工产业结构,还能够减少能源消耗,降低污染物,提高生产工艺水平,节约生产成本。
3.2自动化控制在化学反应器中的应用
第一,对化学反应器的流量进行控制,在化工企业的生产中其化学材料的配比有着严格的要求,在此情况下则需要对反应液的流量进行严格控制来防止其出现安全隐患,采用自动化控制则可以通过计算机技术及控制技术来对其进行科学的控制,使其流量控制标准化程度提高,避免出现人为操作失误;第二,对化学反应器的温度进行控制,通过自动化控制技术可以实现对反应器温度进行自动调节的目的,当温度与标准要求不符时自动化控制系统则会进行紧急切断,防止安全事故的发生。
3.3MES生产管理系统
基于自动化的化学工程和工艺,其生产效率更高,而且生产成本较低。在化工生产管理中,应用MES生产管理系统,能够实现产品包装无人化操作以及全程终端控制。在实际应用中,利用自动化生产管理系统,能够实时更新化工生产数据,以分钟为单位,实现产能跟踪,保证生产空间正常运转。同时能够实现生产设备流水线运行情况的动态化监控,保证生产的高效性以及安全性。以某企业为例,其生产线存在着信息化管理水平低下、人工执行度差等问题,结合生产车间和设备的实际情况,研发MES系统。经过改造后,人工封包效率达到了10s/包,产能得以有效提升。在化工生产的过程中,利用自动化技术,除了能够提高生产效率外,还能够提高安全生产管理水平。基于信息技术,实现故障自动化检测和诊断,进而提高生产的安全性。
4基于自动化发展的化学工程和工艺发展
4.1创新化
科学技术的发展需要创新思维的带动,同样,化学工程与工艺的发展更需要随着时代进步的发展潮流进行创新,除了资源利用方向等技术层面的创新,化学工程的工艺水平更需要满足工业发展速度来进行创新,例如在工业环节中经常使用的分离技术的创新,传统的工业分离技术大多都采用蒸馏法,蒸馏法在进行分离花费时间较长,过慢的蒸馏速度已经跟不上工业发展的速度,甚至拖慢产品研制进程,现阶段,化学工程中的分离工艺和膜分离技术等不断提高工业生产效率,保证分离质量的同时还节能环保。
4.2强化自动化技术的应用
从学科角度来说,化学工程研究的内容主要包括能量传递和化学反应等,是化工行业的基础。化学工艺属于化学加工技术,若能够提高工艺水平,对推动化学工程快速发展有着积极的作用。在新的发展背景下,工业化范围持续扩大,现代化成为化学工程与工艺发展的主要趋势。通过加强学科交叉以及融合,推动化学工程与工艺自动化水平的提升,提升化学工程工艺流程的质量和效率,进而推动化学工业朝向现代化发展。从发展的实际情况来说,只有不断强化自动化技术的应用,才能够明确技术弱点,进而明确技术研究的方向和重点,提高化学工程与工艺的自动化水平。
结束语
综上所述,化学工程与工艺的发展进步对于生态环境的良好保护有着重要意义,在顺应时代潮流发展的同时更注重满足社会生产生活的实际需要,同时,为满足化学工程与工艺的进一步发展,更应该注重化学专业的教学工作,社会也需要培养更多的专业知识强悍,具有创新思维的化学人才,为化学行业注入新的生命力。现阶段来说,化学工程与工艺的发展必须要在不断提高技术水平的同时密切配合资源节约与环境保护实践,深入贯彻可持续发展战略,通过技术的创新推进化学工程与工艺朝向自动化、绿色化、创新化以及新能源的开发方向发展,实现生态环境与化学工程的和谐发展。
参考文献
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