自動化化學工程與工藝的發展趨勢分析

吳亞萍 李芬 屠雪英 歸麗麗(桐昆集團股份有限公司，浙江 嘉興 314500)

0 引言

在化學學科中，化學工程與工藝屬于重要學科，與現代化學發展的關聯性密切，聯合理論知識與實踐，可以生產出較多新物質和新產品，對不同材料進行二次加工，提升材料的循環使用效率，高效應用資源和能源。由于化學工程與工藝發展速度快，在國民經濟發展中占據支柱性地位，能夠有效解決現存環境問題，緩解資源能源緊張問題，因此得以廣泛應用。

1 化學工程與工藝概述

化學工程與工藝注重研究化學，將化學知識體系作為研究基礎，聯合現代工業產業。化學知識具備較強實用性，該類特點在化學工程與工藝中的應用顯著。在工業領域，化學工程與工藝獨立，相應擴大了學科知識在工業領域的應用范圍，應用專業性非常強，涉及內容廣。

在化學工業生產中，必須注重化學生產的各類反應，該類反應牽扯內容較多。化學反應可以關聯多數生產物質，可能會影響生產效率或產品質量。化學反應進行中，副產品回收也比較重要。在生產實踐中，應用化學工程和工藝，可以確保化學生產的高效性，同時能夠減少環境污染，為化學工程與工藝發展奠定良好基礎。

2 化學工程與工藝自動化概述

2.1 自動化特點

在化學工程與工藝自動化中，包含多類別學科特點，包含數學和物理學等。在自動化發展過程中，蘊含豐富的工業經濟法則，且自動化技術在化學工程與工藝中的應用優勢顯著。在以往發展中，因自動化水平低下，項目發展極易受到限制，不僅會限制化學工程與工藝的發展，還會影響當前發展。自動化技術發展成熟后，明顯改善了發展現狀，對于自動化技術的掌握度要求提升，要求具備較強的實踐應用能力。因自動化技術與計算機技術的關系密切，所以技術人員必須具備扎實的計算機基礎。計算機技術的快速發展，為化學工程與工藝的自動化發展提供基礎條件。自動化發展能夠為社會生產生活提供便利，促進生產力水平的完善，相應提升生產效率與質量。

2.2 化學工程與工藝自動化應用

對于化學工程與工藝領域來說，應用范圍比較廣泛，比如在醫藥領域、科學研究領域、軍工領域和冶金行業，都開始廣泛應用化學工程與工藝。隨著自動化技術的成熟發展，借助高效率優勢，有助于擴大化學工程與工藝應用范圍，確保自動化技術應用到多行業領域。化學工程與工藝屬于化工領域的一級學科，應用領域比較多，會相應增加研究項目，比如物質分離與能量傳遞等，上述屬性能夠為化學工程與工藝奠定良好基礎。化學工程與工藝是一種微觀化學技術，需要應用較強專業予以支持，技術支持可以確保發展活力。基于現代發展背景，化學工程與工藝自動化水平必須緊跟時代腳步，不斷提升技術水平，同時加強不同學科的關聯性，以此協助各行業發展壯大，從根本上加強化學工程與工藝的應用價值。

2.3 化學工程與工藝自動化發展

在新發展時期下，化學工程與工藝的自動化概念明顯不同。由于受到化學限制，化學工程與工藝也存在明顯的局限性影響，因此在發展中應當做好技術優化與創新，能夠適應不同的使用領域，加大變革力度。然而由于時代發展要求，導致化學工程與工藝研究對象日益復雜，特別是環境問題日益嚴峻，必須具備專業的科學技術，確保化學生產制造中實現零排放。在產品設計中，將大數據技術應用到設計全過程中，以此實現化學工程與工藝知識體系的完善。在大數據環境下，必須明確度學科領域共同發展的重要性，對未來發展方向進行創新，以此確保化學工程與工藝發展順利。

通過長期研究分析可知，化學工程與工藝發展中的自動化應用意義主要表現在以下方面：第一，保證生產過程的安全性。在化學工程與工藝生產期間，故障診斷與檢測工作的重要性非常明顯。通過自動化控制技術，可以準確檢測和診斷設備故障隱患，全面提升設備的生產效率。此外，密切監測和監控化工生產儀表，以此提升儀表檢測效率和結果準確度。同時，緊急停車系統是化工生產自動化控制的應用體現，可以準確監測關鍵參數與工作狀態，當出現偏離問題時，可以高效維護技術人員和設備機械的安全。第二，化學工程與工藝具備生產規模，可以應用于生產技術要求高的化工企業中，通過集成操作和檢測式自動化控制，可以優化系統操作與控制步驟，還能夠保證操作行為的多元化，減少單位增加值能耗與自然釋放污染物，優化升級整個生產工藝系統，提升生產效率，實現節能降耗目標。

3 化學工程與工藝發展現狀

進入新時代之后，科學技術發展速度非常快。在大數據時代下，化學工程與工藝能夠為各行業領域提供發展機遇。為了滿足時代發展要求，化學工程與工藝必須朝著綠色化、精細化和自動化方向發展。在化學工程與工藝自動化發展中，以此帶動相關產業發展，這樣才能達到預期發展效果，為化學工程與工藝行業發展奠定基礎。

在行業技術發展歷程中，盡管能夠為化學工程與工藝提供發展機遇，但是也為行業提供帶來發展壓力，必須優化完善現有技術體系。現階段，國內化學工程與工藝存在生產線落后、技術水平低下、資源浪費嚴重、管理不到位及人才缺乏等問題，必須采取科學措施予以處理，這樣才能夠從根本上促進化學工程與工藝的自動化發展。

4 化學工程與工藝自動化發展趨勢

4.1 現代化發展

在化學工程與工藝自動化發展過程中，化學工程在化工領域中占據一級學科地位，涉及的研究項目和內容比較多，例如物質分離、化學反應、運行優化、能量傳遞等，能夠將化學工程與工藝打造為重點內容。此外，由于化學工程與工藝屬于微觀技術內容，因此必須提升整體技術水平，全面促進化學工程與工藝發展。基于現代發展背景，相應擴大了工業化領域，化學工程與工藝已經成為未來發展趨勢。

鑒于此，全面探索現代化發展路徑，借助學科融合和交叉，提升化學工程與工藝的現代化發展水平，還能夠加強工藝效率與質量，維護穩定性，全面滿足化學工程與工藝發展，具備精細化與規模化優勢。

4.2 創新化趨勢

在化學工程與工藝自動化發展中，注重優化和創新現有技術工藝，以此滿足發展需求。現階段，新型研究成果開始應用到使用與生產中，例如化學工程分離技術、膜分離技術。當前，技術創新主要體現在蒸餾法，將其應用到工程實踐中，有助于提升生產效率，還能夠為生產技術、設備、工藝流程的提供寬廣的發展空間。值得一提的是，膜分離技術的應用優勢顯著，能夠廣泛應用到多行業領域。注重化學工程與工藝優化創新，能夠從根本上實現自動化發展與創新化發展。

4.3 綠色化趨勢

在新的發展時期下，化學工程與工藝的綠色化滿足生態環境發展需求，以此達到理想化節能降耗效果。長期以來，因受到影響因素限制，致使化學工程與工藝自動化發展期間，極易造成環境污染和資源能源浪費。所以，為了全面滿足生態環保要求，必須將環保技術引入到化學工程與工藝中，既可以維護生態環境的綠色化，還能夠減少資源與能源浪費。在具體實踐中，隨著環保意識的加強，化工市場開始淘汰危害環境健康的化學物質，比如原材料、催化劑、反應劑等，從源頭角度減少周邊環境污染影響，全面提升資源能源的利用效率。催化劑可以加速化學反應，因此在化學生產中具有重要作用，然而多數化學反應所使用的催化劑會產生毒害副產物，污染環境。所以在未來發展中，化學工程與工藝應合理選擇催化劑，避免產生大量污染物和廢棄物。科研人員應當研發無毒害催化劑。比如烷基化固相催化劑具備高效率、無毒害優勢，在反應中可以充分利用廢棄物，實現廢物循環使用。

5 結語

綜上所述，對于化學行業來說，基于工業發展環境，自動化技術的作用非常明顯。全面提升化學工程與工藝的自動化水平，有助于促進我國工業經濟發展，相應提升工業發展水平。通過化學工程與工業自動化發展，能夠提升產品生產效率，控制產能消耗，降低生產成本。因此在未來發展中，化學工程與工藝勢必會朝著現代化、創新化和綠色化方向發展。