面向自动化发展的化学工程与工艺

面向自动化发展的化学工程与工艺

  周启伍

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摘要：化学工程的发展更多地是跟整个社会的经济发展联系在一起的，而自动化技术的发展给化学学科的研究和应用手段带来了崭新的突破，从而推动了化学研究和化工生产水平的提升。所以，化工企业要想有效地提高产品质量和生产水平，就必须不断地对反应装置进行优化，对生产工艺进行创新，对能耗进行降低，对生产工艺管理水平进行提高，这样才能实现我国化学工程的可持续发展。在这一背景下，对化工技术和过程在自动化的基础上进行了分析和讨论。

关键词：面向自动化发展；化学工程；工艺

引言

进入21世纪，人类面临着日益增长的人口、日益紧张的能源和环境污染等问题。随着社会的不断发展，造成了生态环境的严重破坏，水资源的严重浪费，以及大量的废气排放。人要想活得更好，就必须与自然界的生态环境保持和谐。如果在开发的同时，忽视了对环境的保护，那么，自然生态必然会对其进行反扑，从而使两者之间的矛盾更加激化。而绿色化学的概念也随之出现，绿色发展逐渐被人们所接受，通过这种工程与工艺，可以极大地减轻污染，有效地推动化学工业的节能发展。

1绿色化学工程与工艺概述
　　在“绿色化学”中，“工程”和“过程”就是在“绿色化学”的基础上，利用先进的技术，来预防化工产品对环境的污染。在处理污染的过程中，可以节约化工原料，降解有毒害的废弃物，避免化工生产对自然环境的不良影响。因此，应该积极发展绿色化工，并根据生产情况，对废物进行有效的处理，控制排放，达到绿色无污染的目的。在绿色化学方面，应该持续地对化工生产流程进行优化，使用绿色原材料，高效催化剂，对有害物质进行充分的认识，并采用有针对性的技术进行处理，实现化工生产的绿色无污染。

2自动控制技术在化工过程中的发展状况

2.1MES系统
　　MES是一种生产管理系统，它主要是用来对已出厂的产品进行分类、包装和管理。当前，在国内已经有一些化工生产企业采用了 MES生产管理系统，它能够以分钟为单位对产品和产能进行实时跟踪，从而提高了在化工生产中的产品管理工作的效率，提高了对产品分类汇总工作的速度，并降低了出错率。MES不仅能够实现对产品的自动化管理，而且还能够提供对设备故障进行自动化检测的功能，通过对设备故障的自动化检测， MES能够为维修人员提供维修方案和建议，从而简化维修工作的流程，提高维修工作的效率，这对提高化工生产企业的效益也是大有裨益的。

2.2DCS技术
　　DCS作为一种智能化的控制系统，能够对生产过程进行分布式作业，从而提高生产效率。DCS系统实现了对生产数据的记录，管理和共享；在此基础上，利用自动化操纵装置，可对某些生产工艺进行遥控。除此之外， DCS的检测功能还能在生产线出现故障的时候，对其进行预警，并采取相应的应急措施。对于化工生产这样一个具有很多环节且具有一定危险性的生产企业而言，使用 DCS系统能够在很大程度上实现生产过程的自动化，这对提高生产效率、降低风险都有很大的帮助。

2.3选择具有较高活性的化学物质
　　一般情况下，碳氢化合物反应都是有热量释放的，这种反应一般都是以石油为主，但是非常不稳定，极易产生大量的二氧化碳和氧气。因此，在一个化学反应中，这一氧化几乎没有发生。从某种意义上来说，不同种类的菌种，对产品的产量也有一定的影响。因此，选择具有更强活性的化工原料，可以提高反应速率，提高反应的选择性，降低生产成本，节约能源，减轻环境污染。

3分析化学工程工艺中绿色化工技术的应用

3.1分析清洁生产技术的应用
　　根据生产清洁水为例，传统的清洁水生产中会产生各种有毒的化合物，但是洁净海水在进行生产或使用、处置的过程中，所产生的有毒化合物相对比较少，并且也是可以通过清洁技术将其各类的有机污染物控制在正常浓度范围内。应用潮汐能技术，将海水进行淡化处理，可实现水和盐的分离，得到优质淡水，这个过程中只产生在自然环境中能降解的氢氧化镁等物质，不会破坏生态平衡。目前，淡化海水主要用于高耗水工业，如冶金、造纸等，可大幅降低淡水资源耗用量，从而全面推动化工生产清洁化、绿色化。

3.2积极的概述工艺流程
　　一是化工生产的过程中，通过采用锅炉的蒸汽作为传热介质，但是传统的传热系统能耗较高以及智能化程度低，传统的热辐射方法主要是通过采用腇不温度控制系统，对加热设备的开关量进行合理的控制，再利用空气循环送风系统将热辐射发射到炉膛中，从而实现热流的循环。二是常规的工业环境中，单相DC电动机工作所用的电源频率始终没有一个固定的标准，在某些化工反应设备的应用中会出现大量资源的浪费。常开型电动机，会耗费大量的操作反应时间，当电动机因化学反应而停止运转时，会造成电动机的损失，采用变频电动机，可根据电动机功率和实际生产情况调整电动机的运行，减少资源浪费。

3.3分析生物技术的应用
　　现如今随着我国生化科学技术快速发展，现代生物化学取得较大的成绩，较为常用的就是生物技术，其中生物酶已经是在化工厂得到了广泛的应用，如在工业废水处理中应用厌氧生物技术，在厌氧条件下以兼性厌氧菌、厌氧细菌及其他微生物为媒介，利用这几种微生物的相互作用，可有效处理各种有毒物质以及其他污染物，达到净化工业废水的目的。处理后的工业废水符合相关排放标准，并能多次循环使用，降低化工企业在工业废水处理方面的经济支出，提高企业的经济效益。

3.4分析节约和在利用化工生产资源
　　在实际生产中，需要深化资源节约和循环利用，提高生产技术和设备，在源头上节约生产的资源，提高化工资源的利用效率，建立起生态保护和经济增长协调共生的发展方式。在磷化工生产中，磷矿伴生碘资源的耗用量非常大，产生低品位碘，应用碘资源回收技术可实现对碘的回收利用。碘资源回收技术是采用强氧化性的H2O2作氧化剂，将稀磷酸中吹出的碘用SO2吸收，以达到富集和回收碘的目的。碘回收工艺包括催化氧化萃取、两段还原吸收、净化、结晶和干燥等工序，对于化工生产磷矿伴生碘、卤水中的碘，以及其他含碘废水中的碘都能作到回收和利用。网络技术是目前最受欢迎的技术，网络技术在信息的传递和共享方面有着巨大的优势，它能够突破空间的局限，实现客户之间的相互联系，所以，将网络技术运用到化工自动化生产中，是一个崭新的发展趋势，它将极大地提高化工生产的生产力。因特网最大的优点就是可以随时、随时、在任何地方获得信息，同时，在化工生产过程中，也有许多环节需要信息的支撑。

结语

综上所述，在绿色化学方面，采用先进的技术和方法，可以推动我国化工产业向绿色和节能的方向发展。在践行生态环保的同时，也实现了可循环，从而极大节约了自然能源资源。其最重要的作用是极大地改善了人民生活，优化了生活生产，并营造了一个优质的生态环保型环境，使人们得以享受到清新的空气。因此，相关部门应该继续加大对绿色科技的研发投资，积极引进和推广绿色科技，从而推动中国化工产业的绿色、快速发展。

参考文献

[1]郭树景.新时代背景下化学工程与工艺发展趋势探讨[J].科技风，2018（21）：128.
　　[2]冯大龙，吴冬香，楼佳明.化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨[J].当代化工研究，2019（03）：55-57.