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摘要:伴随科学技术不断发展,社会对于化学工程技术的研究不断深化,本文以化学工程热点技术为切入点预测其发展趋势,全面分析传热过程、分离技术及超临界化学技术的操作过程,将研究重点由传统单一研究过程、研究设备或研究方法向综合性集中化转变,为实现工艺一体化提供强有力的保障,进一步压缩整体成本投入提高资源利用率保护生态环境。
关键词:化学工程;化学工艺;自动化发展趋势
进入二十一世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国化学工程技术水平已取得一定进步与发展。同时,为了顺应时代发展潮流,满足日益严格的化学工程技术要求,化学工程技术研究重心逐步向分析工程工艺及提出自动化发展趋势转变。其中,化学工程指深入研究与化学专业相关技术的物理或化学过程,例如:改进优化生产设备等,并且以化学为指导思想将基础理论与工程应用相结合完成产品研发、设计实验过程、模拟系统、强化装备、控制操作、管理生产及保护环境等环节,涉及石油化学、有机化学及无机化学等领域,不止是促进国民经济的主要工程,更是推动社会进步的工程。鉴于此,本文针对化学工程与工艺自动化发展趋势的研究具有重要意义。
1.化学工程与工艺
一般说来,新兴化学工程与工艺主要包括超临界化学反应技术、绿色化学反应技术及分离技术。其中,超临界流体(英文简称SCF)指温度及压力都处于临界点之上无气体液体相界面且具有液体及气体性质的流体,被广泛应用于生物医药工程、食品加工及化工生产等领域,并且超临界化学反应技术具有工艺要求严格、质量高及开发附加值高等鲜明特点,发展前景广阔利润空间大。目前有学者发展出超临界水氧化法应用于环境保护,尚处于研究初期“。绿色化学反应技术又称环境友好化学,指以不污染环境为前提遵循绿色环保理念减少垃圾排放量的化学工程。
绿色化学反应技术主要通过化学工程工艺减少污染生态环境、妨碍城市居民生命安全及威胁人类生存发展的溶剂原料生产加工,从根源上消除化工产业生产污染,并且可分为高选择性反应及原子经济性反应,实现生产绿色环保化工产品及废物循环再利用的目标。分离技术指促使物质由无序向有序转变的非自发性过程,受重力、压力、温度及电能等外力作用的影响,属于能量消耗过程,现已成为化学工程及化学工艺分离工程的主要研究内容。目前分离技术以蒸馏法使用较为频繁,我国蒸馏分离技术研究已具备深厚的实践经验及理论基础,但是蒸馏分离法速度及蒸馏设备尚待改善改进。
由此可见,应用新型蒸馏设备不止获取更好的经济效益,更能提高蒸馏吸收效率压缩蒸馏分离时间,并且由于吸收剂质量与蒸馏时间存在着密切联系,尽量选择新型吸收剂缩短蒸馏时间。作为现阶段市场应用较为广泛的分离技术,膜分离技术具有易于清理及高效节能等鲜明二店,被广大化工学者认为是目前最具发展潜力的分离技术。膜分离技术中吸附分离原理被广泛应用于气体干燥及污水处理等领域,其研究重点主要包括开发新型吸附剂、消除膜污染、防治膜污染及膜使用高效。此外,伴随社会经济不断发展,分离技术不断进步,将信息技术与分离技术相结合,显著增强预测热力学平衡及传递性质的水平。
2.化学工程与工艺自动化发展趋势
受化学物质性质的影响,化学变化过程具有复杂性的鲜明特点,其非平衡性及非对称性打破原有惯性思维,增加其控制因素及结构尺度,尤其是结构尺度,是化学工程研究中心问题,遵循化繁为简原则以达到简化复杂结构提升其使用价值的目标。因此在实际发展的过程中,技术人员将系统过程与化学工程相结合研究其特殊系统推理出一艘眭结论再推而广之,为切实解决结构问题奠定夯实基础,利用还原法及整体法研究复杂系统能掌握系统变换方向,多角度问题思考方式可将过程问题自主转化为空间问题及时间问题,为化学工程复杂结构研究奠定夯实基础。
同时,化学工程及工艺自动化发展趋势预示着其技术逐步向应用领域扩张,不止停留于学科理论研究,更为重视其价值性及实用性,甚至延伸至化学课堂,技术人员利用计算机技术将理论与实践相结合形成有实验、有计算及有结论的过程,实现优化化学工程工艺的目标。伴随科学技术不断进步,大量化工产品及技术不断涌现,先进技术应用日趋广泛,为化学工程研究提出全新问题奠定夯实基础。如何为全新化学产业提供良好服务形成完整理论,是化学工程在发展进程中所面临的主要问题。由于化学工程与工艺现已迈向全新发展阶段,学科研究方法更为侧重学科分叉,尤其是材料研究,涉及生物与化学等方面知识。
面临新形势下挑战,化学工程与工艺于多个方面表现出学科局限性,例如:研究对象复杂性等,促使化工生产及化工产品研发等环节出现严重能力损耗现象及环保问题,而传统化学工程与工艺无法满足多学科融合交叉的发展趋势。同时,绿色化学工程与工艺技术不断发展,以科学手段实现化工产品生产及垃圾排放零污染,将自动化理念贯穿于产品设计、运营管理及检验检测等环节始终。由此可见,自动化化学工程与工艺是不可逆转的发展趋势,尤其是大数据背景下,为化学工程与工艺自动化发展提供了强有力的保障,一定程度上开创了科学技术的发展方向。
总而言之,绿色化学工程侧重于解决能耗问题及环境问题,而环境友好型产品、生物技术及清洁生产技术必须应用自动化及智能化技术,并且现代化学产业逐步向精细化及大型化转变,利用自动化技术有利于实现生产过程顺利开展。
3.结语
通过本文探究,认识到伴随科学技术不断发展,化工产业不断进步,技术人员将化学工程研究重点由单一研究化学过程、化学设备向行业与行业间融合程度转变,最大限度提高资源利用率实现绿色化学工程及可持续性发展的目标,并且以化学工程技術为切入点分析其技术热点,预测化学工程工艺的自动化发展趋势,尤其是化学工程影响,现已成为化学工程技术研究的主要讨论方向,避免引发化学污染以达到保护环境的目标。
(作者单位:沈阳沈电电力工程有限公司)
关键词:化学工程;化学工艺;自动化发展趋势
进入二十一世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国化学工程技术水平已取得一定进步与发展。同时,为了顺应时代发展潮流,满足日益严格的化学工程技术要求,化学工程技术研究重心逐步向分析工程工艺及提出自动化发展趋势转变。其中,化学工程指深入研究与化学专业相关技术的物理或化学过程,例如:改进优化生产设备等,并且以化学为指导思想将基础理论与工程应用相结合完成产品研发、设计实验过程、模拟系统、强化装备、控制操作、管理生产及保护环境等环节,涉及石油化学、有机化学及无机化学等领域,不止是促进国民经济的主要工程,更是推动社会进步的工程。鉴于此,本文针对化学工程与工艺自动化发展趋势的研究具有重要意义。
1.化学工程与工艺
一般说来,新兴化学工程与工艺主要包括超临界化学反应技术、绿色化学反应技术及分离技术。其中,超临界流体(英文简称SCF)指温度及压力都处于临界点之上无气体液体相界面且具有液体及气体性质的流体,被广泛应用于生物医药工程、食品加工及化工生产等领域,并且超临界化学反应技术具有工艺要求严格、质量高及开发附加值高等鲜明特点,发展前景广阔利润空间大。目前有学者发展出超临界水氧化法应用于环境保护,尚处于研究初期“。绿色化学反应技术又称环境友好化学,指以不污染环境为前提遵循绿色环保理念减少垃圾排放量的化学工程。
绿色化学反应技术主要通过化学工程工艺减少污染生态环境、妨碍城市居民生命安全及威胁人类生存发展的溶剂原料生产加工,从根源上消除化工产业生产污染,并且可分为高选择性反应及原子经济性反应,实现生产绿色环保化工产品及废物循环再利用的目标。分离技术指促使物质由无序向有序转变的非自发性过程,受重力、压力、温度及电能等外力作用的影响,属于能量消耗过程,现已成为化学工程及化学工艺分离工程的主要研究内容。目前分离技术以蒸馏法使用较为频繁,我国蒸馏分离技术研究已具备深厚的实践经验及理论基础,但是蒸馏分离法速度及蒸馏设备尚待改善改进。
由此可见,应用新型蒸馏设备不止获取更好的经济效益,更能提高蒸馏吸收效率压缩蒸馏分离时间,并且由于吸收剂质量与蒸馏时间存在着密切联系,尽量选择新型吸收剂缩短蒸馏时间。作为现阶段市场应用较为广泛的分离技术,膜分离技术具有易于清理及高效节能等鲜明二店,被广大化工学者认为是目前最具发展潜力的分离技术。膜分离技术中吸附分离原理被广泛应用于气体干燥及污水处理等领域,其研究重点主要包括开发新型吸附剂、消除膜污染、防治膜污染及膜使用高效。此外,伴随社会经济不断发展,分离技术不断进步,将信息技术与分离技术相结合,显著增强预测热力学平衡及传递性质的水平。
2.化学工程与工艺自动化发展趋势
受化学物质性质的影响,化学变化过程具有复杂性的鲜明特点,其非平衡性及非对称性打破原有惯性思维,增加其控制因素及结构尺度,尤其是结构尺度,是化学工程研究中心问题,遵循化繁为简原则以达到简化复杂结构提升其使用价值的目标。因此在实际发展的过程中,技术人员将系统过程与化学工程相结合研究其特殊系统推理出一艘眭结论再推而广之,为切实解决结构问题奠定夯实基础,利用还原法及整体法研究复杂系统能掌握系统变换方向,多角度问题思考方式可将过程问题自主转化为空间问题及时间问题,为化学工程复杂结构研究奠定夯实基础。
同时,化学工程及工艺自动化发展趋势预示着其技术逐步向应用领域扩张,不止停留于学科理论研究,更为重视其价值性及实用性,甚至延伸至化学课堂,技术人员利用计算机技术将理论与实践相结合形成有实验、有计算及有结论的过程,实现优化化学工程工艺的目标。伴随科学技术不断进步,大量化工产品及技术不断涌现,先进技术应用日趋广泛,为化学工程研究提出全新问题奠定夯实基础。如何为全新化学产业提供良好服务形成完整理论,是化学工程在发展进程中所面临的主要问题。由于化学工程与工艺现已迈向全新发展阶段,学科研究方法更为侧重学科分叉,尤其是材料研究,涉及生物与化学等方面知识。
面临新形势下挑战,化学工程与工艺于多个方面表现出学科局限性,例如:研究对象复杂性等,促使化工生产及化工产品研发等环节出现严重能力损耗现象及环保问题,而传统化学工程与工艺无法满足多学科融合交叉的发展趋势。同时,绿色化学工程与工艺技术不断发展,以科学手段实现化工产品生产及垃圾排放零污染,将自动化理念贯穿于产品设计、运营管理及检验检测等环节始终。由此可见,自动化化学工程与工艺是不可逆转的发展趋势,尤其是大数据背景下,为化学工程与工艺自动化发展提供了强有力的保障,一定程度上开创了科学技术的发展方向。
总而言之,绿色化学工程侧重于解决能耗问题及环境问题,而环境友好型产品、生物技术及清洁生产技术必须应用自动化及智能化技术,并且现代化学产业逐步向精细化及大型化转变,利用自动化技术有利于实现生产过程顺利开展。
3.结语
通过本文探究,认识到伴随科学技术不断发展,化工产业不断进步,技术人员将化学工程研究重点由单一研究化学过程、化学设备向行业与行业间融合程度转变,最大限度提高资源利用率实现绿色化学工程及可持续性发展的目标,并且以化学工程技術为切入点分析其技术热点,预测化学工程工艺的自动化发展趋势,尤其是化学工程影响,现已成为化学工程技术研究的主要讨论方向,避免引发化学污染以达到保护环境的目标。
(作者单位:沈阳沈电电力工程有限公司)