吕艳霞
摘要∶化学是重要的自然学科之一,在日常生活、工业生产与科学研究中有广泛用处,而近年来自动化技术的发展使得化学学科的研究与应用手段 有了全新的突破。其中,以自动化技术为代表的自动化化学工程使得化工生产中的很多流程被机械所代替,这使得化工生产中的人力劳动得以解放,进一步提升了化工生产的水平。因此,本文对自动化的化学工程与工艺的发展趋势进行了探究。
关键词∶化学工程:化工生产:自动化:发展趋势
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。
一、化学工程与工艺自动化的重要性
(一)加强化工生产安全性
化学工程与工艺自动化,能够对化工生产时故障的自动化检测与诊断,从而有效保证生产的安全性。相较传统化工生产过程中需安排专业人员负责监控设备与仪器运行状态,自动化条件下化工生产安全性更高。随着化 学工程与工艺的自动化发展,建立自动化控制系统能够完成对各种设备、 仪器的24h 监控,及时发现故障并报警,专业技术人员就具体问题进行有效处理,从而保证化工生产的稳定性与安全性。当自动化监控系统处于工 作状态下,就可实现对各项电子仪表的有效监测,若仪表性能出现问题,就会及时进行报警,协助专业技术人员完成电子仪表的检查,同时为仪表校准提供真实依据。针对重要的化工车间,科学安装自动化监控设备,同时在自动化监控系统中准确输人数据信息,利用自动化监控系统就能够按照数据信息和设备参数信息实现自主监控。在发生紧急危险故障后,相应 参数就会发生变化。此时自动化监控系统就能够按照监测数据信息的具体变化情况,第一时间完成停车操作,从而防止紧急危险事故的发生,减小事故造成的危害,有效保证化工设备与技术工作人员的安全。
(二)贯彻节能减耗政策
在化工生产过程中,对化学工程与工艺实施集成操作,科学创建自动 化监测系统,能够有效提升化工生产效率,切实保证化工生产的安全性与 稳定性。根据自动化监测系统工作情况,结合化工生产工艺的具体变化实时优化与调整工作方案,实现跟踪式化工生产管理,减小化工生产能耗,同时能够有效控制化工生产污染物的排放。基于此,化学工程与工艺中自动化监测系统的有效运行,能显著提升化工生产的效能,有效落实与贯彻 节能减耗政策,也促进了我国化学工业的发展。
二、化学工程与工艺应用技术
(一)MEs 系统
MEs 是生产管理系统的一种,主要用于对出厂产品进行分类、包装、管理等操作。目前我国已有部分化工生产企业应用 MEs 生产管理系统,可实现以分钟为单位的产品与产能的实时跟踪,这可以提升化工生產中产品管理工作的效率,提升对产品分类汇总工作的速度同时降低出错率。MEs 不但可以实现自动化的产品管理工作,还可以提供对设备故障自动化检测的功能,通过对设备故障的自动化检测,MEs 可为维修人员提供维修方案与建议,从而简化维修工作的流程,提升其工作效率,对于提升化工生产企业的效益也很有帮助。
(二)DCs 技术
DCs 是一种智能控制系统,可以实现生产过程的分散操作,以提升生产效率。DCs 系统包括生产数据的记录、管理与共享 ; 同时借助自动操作设备可以实现对部分生产过程的远程控制。此外,DCs 的检测功能可以在生产线发生故障时及时报警并采取相应的应急措施,对于化工生产这种环节较多又有危险性的生产来说,应用 DCs 系统可在很大程度上实现生产过程自动化,对于提升生产效率和降低风险有很大帮助。
三、化学工程与工艺自动化发展趋势
(一)绿色化趋势
在新的发展时期下,化学工程与工艺的绿色化满足生态环境发展需求,以此达到理想化节能降耗效果。长期以来,因受到影响因素限制,致使化学工程与工艺自动化发展期间,极易造成环境污染和资源能源浪费。所以,为了全面满足生态环保要求,必须将环保技术引人到化学工程与工艺中,既可以维护生态环境的绿色化,还能够减少资源与能源浪费。在具体实践中,随着环保意识的加强,化工市场开始淘汰危害环境健康的化学物质,比如原材料、催化剂、反应剂等,从源头角度减少周边环境污染影响,全 面提升资源能源的利用效率。催化剂可以加速化学反应,因此在化学生产中具有重要作用,然而多数化学反应所使用的催化剂会产生毒害副产物,污染环境。所以在未来发展中,化学工程与工艺应合理选择催化剂,避免 产生大量污染物和废弃物。科研人员应当研发无毒害催化剂。比如烷基化固相催化剂具备高效率、无毒害优势,在反应中可以充分利用废弃物,实 现废物循环使用。
(二)网络化
步人21世纪,互联网产业实现了高速发展,而且是其他行业无法攀比的。为了能够充分发挥互联网技术特点与优势,通过互联网技术力量促进各行业之间的协同发展,我国在战略层面尤为重视"互联网 +",而且许多高等院校也组织学生参与各种类型的大赛活动。互联网时代大幕的拉开,使人们的生活与工作方式出现了巨大变化。从化学工程与工艺自动化 发展方面进行分析,与互联网技术之间的有机融合,不仅能够充分发挥互联网技术优势,也能够有效提高化学工程与工艺自动化的科学性、合理性,更为化学工程与工艺自动化发展注人新动力。基于此,需要深挖互联网技 术优势,并将其与化学工程与工艺自动化进行有效结合,从而将化学工程与工艺自动化带人到新的发展阶。
(三)全面化
当前的化工生产中虽然应用了自动化技术,但目前的自动化技术仅能作为对人工生产的辅助,尚不能做到真正的"自动生产"。而目前结合人工智能技术的全面自动化技术是研究的热点之一,人工智能技术旨在使用机械模拟人的动作,应用了人工智能技术的机械可以在很大程度上代替人类。当人工智能技术进一步成熟时,人们可以期待在化工生产的自动化工艺中应用人工智能技术,从而让人工智能代替人类控制化工生产,进 一步解放人类的劳动。化工生产是一种危险性较高的行业,很多种类的化学制品在生产过程中会涉及到对人体有毒有害物质,从事化工生产的工人长时间处于这种环境中会不可避免地对其健康造成影响,同时涉及到危险化学品的生产流程一旦出现问题很有可能造成人身事故。而全面应用结合人工智能的自动化技术后,化工生产中的危险环节可以由智能机械自动进行,或是由生产工人在安全的地区操作机械进行。这种全面自动化的生产方式不但可以降低生产工人的劳动负担,也能够避免其接触危险化学品对健康造成影响或遇到意外事故,真正地实现生产人性化的同时进一步提升生产力。
结束语:综上所述,对于化学行业来说,基于工业发展环境,自动化技术的作用非常明显。全面提升化学工程与工艺的自动化水平,有助于促进我国工业经济发展,相应提升工业发展水平。通过化学工程与工业自动化发展,能够提升产品生产效率,控制产能消耗,降低生产成本。 因此在未来发展中,化学工程与工艺势必会朝着现代化、创新化和绿色化方向发展。
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