析化工機械技術的發展

(西南科技大學 四川 綿陽 621000)

析化工機械技術的發展

夏靜

(西南科技大學四川綿陽621000)

進入21世紀以來，化工機械技術不斷發展，化工機械技術所面臨的新的挑戰，化工機械設計制造及其自動化技術的發展極大地提高了生產效率，所有的機械生產裝備也都趨于高品質、高效率的模式在運作。本文介紹了化工機械技術的發展研究和發展應用，針對化工機械的新材料技術和再制造技術進行了分析，并總結了對化工機械的未來發展趨勢，做了重點探討，通過對化工機械技術的發展和趨勢的總結歸納從而提出了發展建議，為化工機械的發展提供了借鑒。以及展示未來廣闊的前景與機遇。

化工機械；新材料技術；再制造技術；發展意義

前言

化工機械源于化學工業，中國的化工機械工業得到了高速的發展，而化工技術的發展和應用卻遠遠超出了化工所定義的領域。化工機械技術不僅是高科技技術的核心，也直接影響了國民經濟的發展。幾十年來,化工機械行業在為國內化工生產建設提供裝備方面起著主力軍和主渠道的作用，同時能源工業，冶金工業等領域的裝備亦多為國內化工機械產品據統計，全國遍布城鄉的中小型化工發電企業，其裝備基本來源于國內。20世紀70年代，我國引進國外技術裝備，建設大型化工裝置，建設了十余套聚稀乙醇裝置，設計及設備供應均立足于國內，并應用于全國范圍。八十年代換熱裝備及灰煅燒爐被成功研發出來；九十年代初期已經能夠獨立生產用煤作原料合成氨的成套裝備，盡管還要購買國外的專利；九十年代后期研發成功了大型的成套煤化工設備，10萬t/a成套煤化工設備國產化的目標被實現。直到21世紀，廣東大亞灣、秦山、巴基斯坦恰希瑪、江蘇田灣和廣東嶺澳等核電站實現了壓水堆型核電站裝備技術，核電設備的國產化率已達到50%以上，恰希瑪核電站設備中的85%均由中國制造。反應堆壓力容器、反應堆內構件、蒸汽發生器等關鍵設備均獲成功應用。在這個飛速發展的工業時代，化工機械技術得到了廣泛的應用，使得化工技術的發展迎來了新的機遇和前景。

一、化工機械新材料技術應用

新材料技術是近年來重要的高新技術之一，材料技術與信息技術、生物技術、先進制造技術并列、, 被世界許多國家認為是當代以及今后相當長的歷史時期內，影響人類社會全局的高技術。材料高技術既是一個獨立的技術領域，又對其他技術領域起著引導、支撐的關鍵性作用并與其他技術相互依存，材料科學的進展與其他學科的結合勿容置疑地成為目前諸多領域研究與開發的熱點。材料科學的進展與過程機械的結合將有力地支撐許多高技術過程的實現。

(一)復合材料技術。復合材料是材料發展的最主要的趨勢。由于材料各有特點，復合以后取長補斷,能產生比各組元更為優越的材料。當前研究得較多的是高分子纖維、碳纖維、SiC纖維或無機物晶須增強的樹脂基復合材料;碳纖維、硼纖維、SiC纖維或A12O3，纖維增強的輕金屬基復合材料；陶瓷纖維或顆粒增強或增韌的陶瓷基復合材料，以及碳纖維編織并以熱解碳(石墨)粘結一起的碳/碳復合材料等目前高檔復合材料在航空航天工業已經得到應用,在一般民用工業也逐漸得到應用。

(二)密封材料技術。密封材料的組成、結構、形狀等諸方面都不斷地創新。特別是在組成材料方面， 將具有不同技術性能的新材料進合理的復合，研制成新型的密封材料，從而達到現代過程裝置密封的要求。在化工領域之所以要嚴格實行機械密封，因為該行業里的大多數材料都含有有毒物質，一旦泄露極易引發爆炸或者其他危險的情況，不僅會帶來極大的經濟損失，還會對工作人員及環境都會造成很大的傷害；另一方面，所需要密封的東西應該有很長的使用壽命。與此之外還要有一定的耐腐蝕的能力，避免在密封時遭到腐蝕，從而影響被密封物件的使用壽命和加工精度，最后密封物件要能夠滿足不同的密封要求等。

新材料的應用能夠極大的促進化工機械技術的發展，化工機械技術發展到今天，所使用的大多數金屬材料在經過無數次的嘗試后，技術已經相對成熟。新材料在使用中有很多優點，在應用中也應該注意到材料缺陷和臨界缺陷等需要面對的問題，在以后的技術發展中，需要建立健全一套完善的鑒定和評測技術。

二、化工機械再制造技術應用

化工機械技術的再制造是一種對廢舊產品實施高技術修復和改造的產業，它針對的是損壞或將報廢的零部件，在性能失效分析、壽命評估等分析的基礎上，進行再制造工程設計，采用一系列相關的先進制造技術，使再制造產品質量達到或超過新品。20世紀全球經濟高速發展，與此同時，對自然資源的任意開發和對環境的無償利用造成全球的生態破壞、資源浪費和環境污染等重大問題，再制造工程應運而生。

(一)綠色再制造工程技術。通過對服役產品的科學評估和再設計，運用先進表面技術、復合表面技術等多種高新技術，產品化生產方式、嚴格的產品質量管理和市場管理模式，使廢舊產品得以高質量地再生，例如廢棄食用油可加工制造生物柴油,既可以緩解生物柴油原料的緊張,也可以實現廢棄資源的再生產再利用,其衍生而出的化學催化、超臨界萃取以及生物酶法預處理三種提煉制造工藝都需要化工機械技術作為支撐并最大限度地延長壽命。報廢產品的再制造是其產品全壽命周期管理的延伸和創新，是實現可持續發展的重要技術途徑，再制造產業是可帶來新的經濟增長點的新興產業。再制造工程統籌考慮了部件整個壽命周期內的再制造策略，從而使退役產品在對環境的負面影響最小、資源利用率最高的情況下重新達到最佳的性能要求。這也是化工機械技術運用于食用油再制造中有效促進的具體體現。

(二)再生熱處理技術。再生熱處理在過程工業中在再制造工藝上，將形成以納米表面工程為先導的技術，納米材料技術正在以令人吃驚的速度迅猛發展，迄今的研究以納米粉末的制作為主，但是越來越倍受關注的是納米材料的結構化問題，國外利用電沉積方法發展的Ni基微合金納米晶體涂層用于核蒸汽發生器的修復，已取得顯著效益，熱噴涂技術是制作納米結構材料的一種極有競爭力的方法工藝簡單，涂層和基體選擇范圍廣，涂層厚度變化范圍大、沉積速率高、以及容易形成復合涂層等等。在熱噴涂過程中，高速飛行的粒子撞擊冷基體，冷卻速度極高，能夠制備出非晶態涂層控制隨后的再結晶溫度和時間，可以得到納米結構涂層。應用微顆粒取代傳統噴丸的微粒沖擊技術亦將成為材料表面改性的一種主要手段，在日本已被列為重點發展技術之一，利用超聲微粒沖擊工藝，已成功地在鐵和不銹鋼表面獲得平均晶粒尺寸為10～20nm的表面層。

三、結語

化工機械技術的發展，極大的促進了國民經濟的建設和發展。通過科學研究和技術創新,不斷推出新的產品和技術以滿足中國過程工業發展的需求,也逐漸奠定了學科的基礎,并形成了以化學、機械、控制以及材料為主體的學科體系。在新的世紀里,中國加入了世界貿易組織,這要求企業的運作必須和國際接軌,主動參與到全球性的競爭中去,同時以信息技術、新材料技術、生物技術、先進制造技術為代表謀求高新技術日新月異的發展。面向新材料技術,以新材料創新過程機械產品;面向再制造工程,保障過程工業的可持續發展，并開拓化工機械技術的領域。化工機械還需要面對更多的挑戰，新技術的開拓使得化工機械業以及我國其他領域的發展得到新的突破。

[1]涂善東, 面向21世紀的化工機械技術進展, 中國化工學會會刊，2002. 第 6頁.

[2]陳建鑫，楊林娟機械密封技術最新進展,南通職業大學學報，2004，(4)：45-50

[3]張建澤, 現代化工機械技術發展回顧與展望分析. 科技與企業, 2013(19): 第316-316頁.

夏靜，女，漢，四川綿陽，本科，西南科技大學，研究方向：化工機械。