化学工程与工艺中的自动化发展研究
鲁欣
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鲁欣,. 化学工程与工艺中的自动化发展研究[J]. 化学研究前沿,20227. DOI:10.12721/ccn.2022.157069.
摘要: 在现阶段国家工业发展中化学工程与工艺是主导者,化工工业的发展可以为多个产业带来运用,包括水产业以及农业等等。因为化工产业工程规模很大,所以越来越多的人了解和认识自动化发展。基于此,本文主要概述了化学工程和工,而且分析了化学工程与工艺的自动化发展趋势,希望可以为同行人提供参考意见。
关键词: 化学工程;工艺;自动化发展趋势
DOI:10.12721/ccn.2022.157069
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引言

现如今,工业迅速发展,而在工业链中化学工程与工艺起到重要的作用。并且自动化发展也已经成为工业的主要话题,在每个领域中都普遍利用,由于大部分工作不能只是依赖人。相比之下,通过合理运用自动化技术,不仅可以节约时间,而且可以使工作更加准确。通过实现两者的结合,可以使化工产业有更高的整体水平,也可以积极响应国家号召,提高国家工业程度,促进可持续发展。因此,从某个角度来看,化学工程与工艺的自动化发展是至关重要的。

1.化学工程和工艺的概述

1.1定义

就化学工程来讲,主要是指利用化学反应中的一些原理实施工业生产的过程,在人们平时生活中大多数都是化学工程的产物。比如:就石油化工来讲,其生产出来的产品主要包括塑料以及汽油等等;就药理学来讲,其主要生产不同的药物和军事领域生产的炸药等等[1]。恰恰是由于在日常生活中到处都有化学,所以化学工程及其生产工艺才可以对一个国家的经济以及技术水平产生影响。而化工生产过程中的生产工艺又会对化工生产效率造成影响,所以不断提高化工生产效率,既可以提高我国化工领域整体生产水平,又可以促进我国工业技术领域稳定发展。

1.2应用技术

(1)MES系统

MES系统,属于生产管理系统的范畴,通常用于对出厂产品实施管理以及分类等操作。现阶段,我国已经有一些化工生产企业对MES生产管理系统进行运行,能够实时跟踪产品以及产能,这样能够提高化工生产过程中产品管理水平,加快产品分类汇总速度,还可以减少错误的发生几率。利用MES既能自动化管理产品,又能自动对设备出现的故障进行检测,利用自动化检测设备故障,MES能够为维修工作人员提供一些合理的意见,以确保复杂的维修流程变得简化,让其有更高的工作效率,这样也可以大幅度提高化工生产企业的经济效益以及社会效益。

(2)DCS技术

DCS属于智能控制系统,能够达到生产过程分散操作的目的,进而提高生产效率。一般来说,DCS系统包括多个部分,比如:生产数据的记录以及管理等等;并且利用自动操作设备能够远程控制一些生产过程。同时,DCS的检测功能能够在生产线出现问题时迅速报警且采取有效的措施进行应急,针对化工生产而言,通过合理运用DCS系统能够使整个生产过程更加自动化,在提高生产效率的同时,也可以将风险尽量控制在最小化。

2.化学工程与工艺的自动化发展趋势

2.1清洁化

全球每个国家都始终密切关注环境问题,尤其是最近几年因为人类活动多造成的环境污染已经对人类生存环境造成很大的污染,所以不少国家都越来越注重生态环境治理与环保,制定许多关于恢复和治理环境的政策,而我国也是如此。而在工业生产中化工生产会严重污染环境,化工生产过程中出现的废渣以及废水等等都容易破坏环境,而在现阶段推广环境保护的背景下,要想避免环境由于化工生产而受到污染,就必须要对化工生产过程中的各项生产流程以及生产工艺进行有效控制。一般来说,化工生产污染环境有多种方法,第一,生产中产生的污染物,比如:稀土金属的提炼等等,这些化工生产环节由于其技术水平不高,难免会污染环境。第二,生产中缺乏有效控制,生产效率不高造成的污染物排放严重超标,此污染方法能够运用自动化技术有效解决。相对于人工控制生产来说,在机械控制生产中应用自动化技术,精确度相当高。因此,将自动化技术合理应用在化工生产中,能够对生产中原材料的量进行准确控制,显著提高生产效率,防止由于浪费原料而造成的环境污染。同时,运用自动化技术减少化工生产污染的其他途径是其能够将人工劳动直接代替,原来的人工控制生产中,很有可能出现由于人员操作不符合规范要求而造成污染物没有合理排放。然而人的行为自主性相当强,所以很难有效控制监管。而事先设定自动化技术的各项生产流程,机械的工作方法也是没有变化的,所以不会出现由于操作不符合规范要求而造成不合理排放污染物的情况,就该角度来讲,通过合理应用自动化技术的确能够减少由于不可控因素而造成的环境污染。

2.2全面化

现如今,尽管自动化技术应用在化工生产中,然而当前的自动化技术只可以当做辅助人工生产,没有实现根本意义上的自动生产。而现阶段融合人工智能技术的全面自动化技术是主要研究的问题,人工智能技术的主要目的在于运用机械对人的动作进行迷你,机械运用人工智能技术能够将人类进行代替。如果人工智能技术非常成熟,人们就可以将人工智能技术运用在化工生产的自动化工艺中,以确保将人类控制化生产变成人工智能,使人类劳动得到更好的解放。事实上,化工生产的危险系数相当高,不少化学制品在生产中会包含对人体有害的物质,化工生产人员长期处在该环境下容易危害其身体健康,而且包含危险化学品的一些生产流程如果出现问题,就容易产生重大的人身事故[2]。但是倘若将人工智能技术与自动化技术相结合,就能够由智能机械来自动做好化工生产过程中的一些生产环节。此全面自动化的生产方法既能避免生产人员有繁重的工作量,又可以防止其与危险化学品直接发生接触而危害自身的身体健康,在实现人性化生产的基础上,显著提高生产力。

2.3网络化

网络是目前的主要技术,网络技术可以进行数据传输,也可以实现数据共享,能够突破空间的约束,连接客户端,所以在自动化化工生产中运用网络技术,是新的发展趋势,在很大程度上可以大幅度提高化工生产效率。网络最为明显的优势是不管在哪里、不管什么时候都可以获得信息,而在化工生产过程中也有一些必须要有信息支持的部分,比如:制定生产方案,还有控制材料比例等等。而通过使化工生产的自动化设备实现网络化,能够让其在实际生产中自动联网获得最合适的生产方案,以确保企业获得更多的经济效益。此外,在网络中获得的信息,运用人工智能技术,能够构建面向每个用户的完善的专家咨询系统,让生产设备能够将用户所提的问题有效解答,也可以结合用户提出的意见对生产方案进行适当的调整和优化,以保证生产设备不仅实现自动化,而且实现智能化。

结语

总而言之,化学工程直接关乎到国计民生,当前化工生产中运用多项自动化技术,比如:MES系统以及DCS技术等等,目前我国化工生产自动化尚未成熟,必须要不断发展,进而加强产能。在不久的将来,工业生产的发展趋势将以清洁化、全面化以及网络化为主。对于工业生产而言,化工生产是重要的组成部分,所以我国必须要将先进的技术运用在化工生产中,只有这样才可以使国家整体水平得到全方位提高。

参考文献

[1]王学敏,刘文樵.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,2021(32):165-166.

[2]刘磊,刘兴鲁.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,2021(29):171-172.[3]周裕民,夏晨东.化学工程与工艺中的自动化发展趋势[J].化工管理,2021(12):16-17.[4]吴亚萍,李芬,屠雪英,归丽丽.自动化化学工程与工艺的发展趋势分析[J].化工管理,2020(33):180-181.