化学工程与工艺中的自动化发展趋势李慧仙

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李慧仙1李娜2王华3

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陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城715405

摘要：化学工程与工艺是化学整个学科中较为重要的一门学科，并且其总是紧随着当今社会中化学发展的最前沿，其结合着理论和实际，并且还能够实际的生产出来一些产品。其能够对各种不同的材料进行一个再次的加工，使其能够再次的被利用起来，让资源能够得到有效的利用，由于其发展越来越快速，渐渐的成为了我国经济发展的一个重要的支撑，对于解决一些环境问题也是有着很大的帮助的。

关键词：化学工程与工艺；自动化；发展

1导言

化学工业作为国民经济中主要的角色之一，从19世纪形成之后，很快的就占据了工业发展中的重要地位，目前的发展势态良好。化工行业的主要特点是知识密集和资金密集，随着科技的发展，从当初的简单的元素提取与利用发展到先进的多样化、多门类、高技术的行业体系，涌现出了一大批可歌可泣的人物和事件。化学工业的强劲发展离不开化学相关学科的迅速稳健的发展，在国家中长期科学和技术发展规划中的学科发展目标我们已经基本实现。

2化学工程与工艺简介

化学工程与工艺主要的研究方向就是化学，其以化学作为自己的研究基点，在化学的研究基础上，能够很好的和当今工业形成很好的结合，化学本身就具有着一些较为实用的特点，这些特点在化学工程与工艺之中体现的较为的明显。在工业的领域，化学工程与工艺较为的独立，因此在当今的工业领域内应用的范围正在不断地扩大，并且其应用的专业性也较强，包含的专业也较为广泛。在化工生产中，最为重要的环节就是在化学生产中发生的各种各样的反应，这些反应所涉及的范围也是非常多。化学反应能够相关着很多生产上的东西，例如生产的效率或者对于生产的产品的质量的影响也较大，在进行化学反应中，副产品的回收也是一项较为重要的项目，在生产中，化学工程与工艺的运用能够让其变的更加的高效并且还能够降低环境的污染度，这也是化学工程与工艺能够发展起来的重要的原因。

3化学工程与工艺发展的前沿性技术探析

3.1DCS在化学工程与工艺中的应用

DSC是借助计算机为基础的智能操控系统，可以有效地实现化工过程中操作的高效分散管理。其灵活的构造可以实现多重功能操控。并且可以对化工过程的数据进行记录、传输和分享，从而能够实现实时的过程操控。同时DSC还可以根据生产需要进行准确的参数设置，参数主要涵盖温度，压强等，可以使得生产过程更加符合实际要求。DSC还具有报警的功能，能够使得化工过程中的一些故障和隐患及时地被发现和处理。DSC控制技术还具有一定的市场监督作用，便于对设备状态进行分析和故障处理。

3.2化学工程与工艺自动化控制在安全生产中的意义

化学工程与工艺生产过程中的故障检测和诊断是确保整个过程安全性的重要所在。通过自动化控制，可以使得设备的检测和故障诊断更加准确与及时，从而能够提升生产效率。化工成产中仪表监控的作用也比较大，自动化模式下的微处理和电路规划及通讯技术的应用，提高了传统仪表检测的效率和准确度。另外对化工生产中自动化控制为基础的紧急停车系统，能够准确监视各关键参数及工作状况，一旦偏离正常范围，将会通过紧急停车系统来紧急停车。进而能够确保整个化工过程及时处于安全状态，使人和设备都能够得到安全保障。这就使得整个化工生产过程因为有了自动化的检测和监控，从而更加安全可靠。

3.3化学工程与工艺自动化控制在节能减排、节约生产成本的现实意义

在整个社会节能减排的推动下，化工领域对自动化的要求也越来越高。如何能够在控制成本的基础上实现化工操作的简便性和高效性控制，是当前化工行业转向自动化的基本目的。面对规模大，生产技术要求高的化工行业，通过以计算机为基础的集成操控和监测式的自动化控制可以有效地进行系统的操控优化，能够根据当前化工行业的非线性及强耦合性来进行多元化的操作。这样就会使得化工行业一方面实现高耗能产业的合理转移，另一方面提升化工产业的结构调整，降低单位增加值能耗，自然释放的污染物就会降低，整个生产工艺得到升级和效率提升，也就实现了化学工程与工艺的节能减排和生产成本节约的目的。

4化学工程与工艺的当前发展限制

化工，从行业范围来看，它涵盖了化学工程、化工设计及工业化大生产，各个方向之间是紧密联系在一起的。在新的社会科技发展推动下，化学工程和工艺也随之展现了新的活力和生机，但在新的工业时代发展时机下，化学工程的发展也逐渐突显更多自己的局限性。比如化工制作过程的精细化要求和工业性生产复杂性越来越高，使得化学工程及其相关的工艺运行中所需要的经济投入和工业化生产的能源消耗逐渐增加，由此，传统化工科技已经无法与当前大数据发展时代多行业一起发展和多学科融合相适应，特别是“绿色”化工的兴起。

5化学工程与工艺自动化发展趋势

5.1现代化

在化学工程与工艺的自动化中，化学工程属于化工行业的一级学科，所研究的项目内容也比较多，主要包括化学反应、物质分离、能量传递及运行优化等，从而使化学工程与工艺成为该领域比较重要的工作内容。同时，作为微观层面的加工技术，只有对化学工程与工艺的整体水平进行有效的提升，才可以更好的推动化学工程与工艺的发展，更好的满足时代发展需求。在新时代背景下，随着工业化领域的不断发展和扩大，化学工程与工艺现代化成为未来的主要发展趋势，因此，需要对其现代化路径进行全方位的探寻，并借助学科的融合与交叉来更好的推动化学工程与工艺现代化的发展，更好的提升工艺流程的效率、质量和稳定性，从而有效满足化学工程与工艺的规模化与精细化发展要求。

5.2创新化

在化学工程与工艺的自动化发展过程中，需要对相关技术进行不断创新，以更好的满足其发展需求。目前，一些全新的研究成果开始逐渐投入使用和生产之中，如膜分离技术和化学工程分离工艺等。目前所进行的技术创新是以蒸馏法为主，将其应用到实际之中，不仅可以有效提高其生产效率，而且还在生产技术、流程和设备等方面具有非常大的提升空间。此外，膜分离技术具有多方面的优势，可以在较多的领域中得到广泛的应用。因此，加强对化学工程与工艺的创新，可以更好的推动化学工程与工艺自动化的发展。

5.3绿色化

在新时代背景下，化学工程与工艺的绿色化满足生态环保发展需求，其可以达到理想的节能降耗要求。长期以来，由于受到相关因素的影响和限制，导致化学工程与工艺自动化发展过程中，会或多或少的造成环境污染，而且也会导致资源的大量消耗与浪费。因此，为了更好的符合生态环保要求，需要在化学工程与工艺自动化发展过程中引入环保技术，其不仅可以最大程度的降低资源消耗，有效降低对生态环境造成的污染，而且还可以逐步淘汰对环境有害的原材料和催化剂等化学物质，从源头上降低对周围环境造成的污染，更好的提高资源的利用效率。

6结束语

总之，化学工业是我们日常生活所必学的工业类目，是我国国民经济发展无法割舍的重要组成部分，是促进经济产业结构平衡的动力。化学工业以前的发展成果与巨大贡献无法被人所否认，但是其对于环境的破坏和能源的耗损也是切实存在的。新的发展时期，化学工程与工艺等相关学科应首当其冲，在学科交叉融合、高校学科建设、专业人才培养和自动化发展等领域首先发展起来。然后利用理论、技术、人才和政策等多种手段，从新的视角和起点，形成对于传统化学工业积极的促进和引导作用。最终实现整个化学工业的良性发展和国家产业结构的优化发展。

参考文献：

[1]孙宏伟.化学工程：从基础研究到工业应用[J].中国科学：化学，2016，44（09）.

[2]房鼎业.化学工程的技术进步与化学工业的发展态势[J].化工生产与技术，2016，（02）.

[3]刘冠辰.浅析绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排的促进作用[J].工业技术，2015，（34）.