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摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,化學(xué)工業(yè)發(fā)揮的作用越來越明顯,成為我國現(xiàn)代化建設(shè)的重要推動力。尤其是隨著我國自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步,只有將自動化技術(shù)融入到傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝中,才能夠在新時(shí)期促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級,以使其更加符合我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展特點(diǎn)。化學(xué)工程與工藝作為化學(xué)工業(yè)中的重要分支,其發(fā)展水平直接決定了整個(gè)化學(xué)工業(yè)的進(jìn)步。在目前我國的化工行業(yè)中,依舊存在很多問題限制了其創(chuàng)新與發(fā)展。本文將通過分析化工行業(yè)存在的問題及化學(xué)工程與工藝自動化的基本概念,探索其技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:自動化;發(fā)展;化學(xué)工程與工藝
在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,其技術(shù)應(yīng)用是促進(jìn)其改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵所在,尤其是在當(dāng)下科技行業(yè)如此繁榮的情況下,化學(xué)行業(yè)只有借助于先進(jìn)的技術(shù)手段才能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)模式的變革,促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展?;谧詣踊l(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是目前出現(xiàn)于化學(xué)行業(yè)的重要產(chǎn)業(yè),以其技術(shù)優(yōu)勢逐漸成為促進(jìn)化學(xué)行業(yè)改革的重要推動力。在過往的化學(xué)工業(yè)中,由于化學(xué)工程與工藝存在不合理的地方,這就使得其生產(chǎn)效率低下,而且會造成一定的環(huán)境污染,極大地限制了化學(xué)行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。為此,需要將自動化技術(shù)引入到化學(xué)工程與工藝中,以促進(jìn)環(huán)保綠色能源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用,并且使得能源的利用率得到最大限度發(fā)揮,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?;谧詣踊l(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展方向。
1化學(xué)工程與工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
在全球化的趨勢下,人類進(jìn)入信息時(shí)代,信息技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)空前繁榮的態(tài)勢,逐漸促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步,而且隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級更加具有技術(shù)保障。在如此激烈的市場競爭下,企業(yè)只有借助于技術(shù)優(yōu)勢才能夠?qū)崿F(xiàn)自身的創(chuàng)新,保持強(qiáng)大的市場競爭力,促進(jìn)自身長遠(yuǎn)發(fā)展。自動化、精細(xì)化以及綠色環(huán)保,是在信息時(shí)代我國化學(xué)工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。為了實(shí)現(xiàn)我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,國家正在加大重點(diǎn)學(xué)科的建設(shè)力度。但是,目前我國的化學(xué)工業(yè)也存在一定的弊端。由于社會發(fā)展對于化學(xué)工業(yè)的精細(xì)化要求越來越高,使得在化學(xué)工程與工藝的成本投入上就會增加,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí),對于能源的消耗也會非常巨大。此外,在化學(xué)工業(yè)的發(fā)展過程中,對于環(huán)境的污染是限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。另一方面,管理制度的陳舊、管理經(jīng)驗(yàn)的缺失、技術(shù)人才的匱乏和生產(chǎn)技術(shù)的落后等等,都是限制化學(xué)工程與工藝發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。
2基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝
2.1基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的特點(diǎn)
基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝,是以化學(xué)工程與工藝為基礎(chǔ),結(jié)合多學(xué)科特點(diǎn)發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè),比如對于物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的融合,使得化學(xué)工程與工藝的發(fā)展動力充足。自動化是在化學(xué)工程與工藝中的顯著特點(diǎn),也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。在傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)中,較低的自動化水平嚴(yán)重限制了生產(chǎn)的效率,增加了企業(yè)的人力、物力、財(cái)力投入,而且還存在環(huán)境污染的問題,嚴(yán)重限制了化學(xué)工程與工藝的發(fā)展進(jìn)步。自動化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用,能夠很好的解決此類問題。這就要求化學(xué)工業(yè)的從業(yè)人員必須具備豐富的自動化知識,還要具備能夠用于實(shí)踐的自動化操作能力。此外,計(jì)算機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)自動化的基礎(chǔ),所以在化學(xué)工程與工藝的自動化中,需要掌握一定的計(jì)算機(jī)操作能力。
2.2基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝前沿技術(shù)
2.2.1MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)
生產(chǎn)成本的降低和生產(chǎn)效率的提升,是化學(xué)工程與工藝自動化的優(yōu)勢所在。產(chǎn)品包裝無人化操作是MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一大優(yōu)勢,此外還能夠?qū)崿F(xiàn)全程終端控制,這就大大降低了生產(chǎn)成本,也是提升生產(chǎn)效率的重要推動力。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,生產(chǎn)數(shù)據(jù)至關(guān)重要,MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠通過數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新,對于產(chǎn)能進(jìn)行跟蹤。為了確?;瘜W(xué)生產(chǎn)的安全性及有效性,能夠?qū)τ诟鱾€(gè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行反饋,在第一時(shí)間完成故障的維修,保障企業(yè)的生產(chǎn)效益。MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)還能夠提升信息化管理水平,使得管理更加系統(tǒng)化和科學(xué)化,不斷提升企業(yè)產(chǎn)能。在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,對于儀器故障的檢測和維修,MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用,實(shí)現(xiàn)檢測和維修的自動化,不但能夠保障安全性,也大大提升了工作效率。
2.2.2DCS技術(shù)
為了提升化工生產(chǎn)的效率,自動化技術(shù)不斷完善,DCS技術(shù)就是應(yīng)用于分散管理的一種先進(jìn)技術(shù),在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上,通過智能系統(tǒng)的運(yùn)行,能夠?qū)ιa(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體把控,保障生產(chǎn)的有序高效進(jìn)行。DCS技術(shù)能夠?qū)τ诨どa(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、傳輸和共享,提升化工生產(chǎn)的可操控性。在化工生產(chǎn)中,對于溫度、壓強(qiáng)等參數(shù)的設(shè)置,也能夠通過DCS技術(shù)高效完成。DCS技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備故障的自動報(bào)警,確保工作人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行故障的排查,保障企業(yè)的生產(chǎn)安全性及高效性。另外,在化學(xué)工程與工藝中降低能耗、實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)是目前化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢。利用DCS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)操作的智能化和多元性,是減少化學(xué)工程與工藝對環(huán)境造成的污染的關(guān)鍵技術(shù)。
2.3基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用
在傳統(tǒng)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,其應(yīng)用范圍就已經(jīng)十分廣泛,比如在軍工企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、醫(yī)藥領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域和科研領(lǐng)域等等,化學(xué)工程與工藝能夠發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢。尤其是隨著近年來自動化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用,使得其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。在多個(gè)行業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,使得其研究領(lǐng)域也在擴(kuò)增,對于物質(zhì)分離和能量傳遞等的研究正在行業(yè)內(nèi)開展。在化學(xué)工程與工藝的實(shí)踐應(yīng)用中,技術(shù)是保障其應(yīng)用優(yōu)勢的關(guān)鍵所在,所以必須加強(qiáng)自動化技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn),才能夠保障其在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用性能逐漸提升。
3化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展的趨勢
3.1綠色化
新時(shí)期,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào),這是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要理念。在基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中,綠色化也是其發(fā)展的趨勢之一,必須在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,解決與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。由于基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝屬于新興行業(yè),在其發(fā)展的過程中由于經(jīng)驗(yàn)的缺失和技術(shù)不完善等,會造成一定的環(huán)境污染,這不利于其長遠(yuǎn)發(fā)展。所以,環(huán)保技術(shù)的引進(jìn)勢在必行。這將有助于降低化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)中的能耗,減少環(huán)境污染,是實(shí)現(xiàn)綠色化的關(guān)鍵所在。
3.2現(xiàn)代化
在基于自動化發(fā)展的化學(xué)工程與工藝中,能量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、運(yùn)行優(yōu)化和物質(zhì)分離等都是化學(xué)工程的研究內(nèi)容,如此豐富的研究內(nèi)容使得化學(xué)工程與工藝在化工生產(chǎn)中的地位越來越重要。為了促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的發(fā)展,使其更加符合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會發(fā)展的需求,必須對于其整體水平進(jìn)行提升,不斷實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。而且現(xiàn)代化也是新時(shí)期我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于各個(gè)行業(yè)提出的具體要求,化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用范圍十分廣泛,這就使得其現(xiàn)代化建設(shè)更加必要,只有化學(xué)工程與工藝的現(xiàn)代化得到保障,才能夠提升其相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)代化水平,提高生產(chǎn)效率。
3.3創(chuàng)新化
創(chuàng)新永遠(yuǎn)是一個(gè)企業(yè)提升自身發(fā)展水平和市場競爭力的關(guān)鍵所在,在化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,也應(yīng)該不斷對其進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,為其長遠(yuǎn)進(jìn)步打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。化學(xué)工程分離工藝和膜分離技術(shù)等,都逐漸被應(yīng)用于企業(yè)的化學(xué)工程與工藝中。蒸餾法是在創(chuàng)新過程中的主要內(nèi)容,能夠在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),促進(jìn)生產(chǎn)流程和設(shè)備的不斷完善。由于化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用范圍十分廣泛,這就使得膜分離技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢,促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。所以,在基于自動化的化學(xué)工程與工藝的發(fā)展過程中,創(chuàng)新化是其發(fā)展的主要趨勢,也是其增強(qiáng)市場競爭力的必要。
4結(jié)語
化學(xué)工程與工藝作為化工行業(yè)中重要分支,只有不斷提升其水平,才能夠使得化工行業(yè)的發(fā)展?jié)M足當(dāng)下經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的需求。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。在化學(xué)工程與工藝中應(yīng)用自動化技術(shù),是目前化工行業(yè)的重要發(fā)展方向?;谧詣踊l(fā)展的化學(xué)工程與工藝,對于計(jì)算機(jī)操作能力和自動化技術(shù)實(shí)踐能力的要求較高。MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)和DCS技術(shù),是目前應(yīng)用于化學(xué)工程與工藝自動化中的關(guān)鍵技術(shù),能夠大大提升生產(chǎn)效率、降低能耗。綠色化、現(xiàn)代化和創(chuàng)新化,是目前化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展的趨勢。
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作者:楊杰 鐘穎 單位:武漢有機(jī)實(shí)業(yè)有限公司