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

0 引言

在化學(xué)學(xué)科中，化學(xué)工程與工藝屬于重要學(xué)科，與現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的關(guān)聯(lián)性密切，聯(lián)合理論知識與實踐，可以生產(chǎn)出較多新物質(zhì)和新產(chǎn)品，對不同材料進(jìn)行二次加工，提升材料的循環(huán)使用效率，高效應(yīng)用資源和能源。由于化學(xué)工程與工藝發(fā)展速度快，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)支柱性地位，能夠有效解決現(xiàn)存環(huán)境問題，緩解資源能源緊張問題，因此得以廣泛應(yīng)用。

1 化學(xué)工程與工藝概述

化學(xué)工程與工藝注重研究化學(xué)，將化學(xué)知識體系作為研究基礎(chǔ)，聯(lián)合現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)?；瘜W(xué)知識具備較強(qiáng)實用性，該類特點(diǎn)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用顯著。在工業(yè)領(lǐng)域，化學(xué)工程與工藝獨(dú)立，相應(yīng)擴(kuò)大了學(xué)科知識在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，應(yīng)用專業(yè)性非常強(qiáng)，涉及內(nèi)容廣。

在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，必須注重化學(xué)生產(chǎn)的各類反應(yīng)，該類反應(yīng)牽扯內(nèi)容較多?；瘜W(xué)反應(yīng)可以關(guān)聯(lián)多數(shù)生產(chǎn)物質(zhì)，可能會影響生產(chǎn)效率或產(chǎn)品質(zhì)量?；瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行中，副產(chǎn)品回收也比較重要。在生產(chǎn)實踐中，應(yīng)用化學(xué)工程和工藝，可以確?；瘜W(xué)生產(chǎn)的高效性，同時能夠減少環(huán)境污染，為化學(xué)工程與工藝發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

2 化學(xué)工程與工藝自動化概述

2.1 自動化特點(diǎn)

在化學(xué)工程與工藝自動化中，包含多類別學(xué)科特點(diǎn)，包含數(shù)學(xué)和物理學(xué)等。在自動化發(fā)展過程中，蘊(yùn)含豐富的工業(yè)經(jīng)濟(jì)法則，且自動化技術(shù)在化學(xué)工程與工藝中的應(yīng)用優(yōu)勢顯著。在以往發(fā)展中，因自動化水平低下，項目發(fā)展極易受到限制，不僅會限制化學(xué)工程與工藝的發(fā)展，還會影響當(dāng)前發(fā)展。自動化技術(shù)發(fā)展成熟后，明顯改善了發(fā)展現(xiàn)狀，對于自動化技術(shù)的掌握度要求提升，要求具備較強(qiáng)的實踐應(yīng)用能力。因自動化技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的關(guān)系密切，所以技術(shù)人員必須具備扎實的計算機(jī)基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，為化學(xué)工程與工藝的自動化發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。自動化發(fā)展能夠為社會生產(chǎn)生活提供便利，促進(jìn)生產(chǎn)力水平的完善，相應(yīng)提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

2.2 化學(xué)工程與工藝自動化應(yīng)用

對于化學(xué)工程與工藝領(lǐng)域來說，應(yīng)用范圍比較廣泛，比如在醫(yī)藥領(lǐng)域、科學(xué)研究領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域和冶金行業(yè)，都開始廣泛應(yīng)用化學(xué)工程與工藝。隨著自動化技術(shù)的成熟發(fā)展，借助高效率優(yōu)勢，有助于擴(kuò)大化學(xué)工程與工藝應(yīng)用范圍，確保自動化技術(shù)應(yīng)用到多行業(yè)領(lǐng)域?；瘜W(xué)工程與工藝屬于化工領(lǐng)域的一級學(xué)科，應(yīng)用領(lǐng)域比較多，會相應(yīng)增加研究項目，比如物質(zhì)分離與能量傳遞等，上述屬性能夠為化學(xué)工程與工藝奠定良好基礎(chǔ)?；瘜W(xué)工程與工藝是一種微觀化學(xué)技術(shù)，需要應(yīng)用較強(qiáng)專業(yè)予以支持，技術(shù)支持可以確保發(fā)展活力?；诂F(xiàn)代發(fā)展背景，化學(xué)工程與工藝自動化水平必須緊跟時代腳步，不斷提升技術(shù)水平，同時加強(qiáng)不同學(xué)科的關(guān)聯(lián)性，以此協(xié)助各行業(yè)發(fā)展壯大，從根本上加強(qiáng)化學(xué)工程與工藝的應(yīng)用價值。

2.3 化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展

在新發(fā)展時期下，化學(xué)工程與工藝的自動化概念明顯不同。由于受到化學(xué)限制，化學(xué)工程與工藝也存在明顯的局限性影響，因此在發(fā)展中應(yīng)當(dāng)做好技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新，能夠適應(yīng)不同的使用領(lǐng)域，加大變革力度。然而由于時代發(fā)展要求，導(dǎo)致化學(xué)工程與工藝研究對象日益復(fù)雜，特別是環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，必須具備專業(yè)的科學(xué)技術(shù)，確?；瘜W(xué)生產(chǎn)制造中實現(xiàn)零排放。在產(chǎn)品設(shè)計中，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計全過程中，以此實現(xiàn)化學(xué)工程與工藝知識體系的完善。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，必須明確度學(xué)科領(lǐng)域共同發(fā)展的重要性，對未來發(fā)展方向進(jìn)行創(chuàng)新，以此確?；瘜W(xué)工程與工藝發(fā)展順利。

通過長期研究分析可知，化學(xué)工程與工藝發(fā)展中的自動化應(yīng)用意義主要表現(xiàn)在以下方面：第一，保證生產(chǎn)過程的安全性。在化學(xué)工程與工藝生產(chǎn)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(shù)，可以準(zhǔn)確檢測和診斷設(shè)備故障隱患，全面提升設(shè)備的生產(chǎn)效率。此外，密切監(jiān)測和監(jiān)控化工生產(chǎn)儀表，以此提升儀表檢測效率和結(jié)果準(zhǔn)確度。同時，緊急停車系統(tǒng)是化工生產(chǎn)自動化控制的應(yīng)用體現(xiàn)，可以準(zhǔn)確監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)與工作狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)偏離問題時，可以高效維護(hù)技術(shù)人員和設(shè)備機(jī)械的安全。第二，化學(xué)工程與工藝具備生產(chǎn)規(guī)模，可以應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)要求高的化工企業(yè)中，通過集成操作和檢測式自動化控制，可以優(yōu)化系統(tǒng)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(yōu)化升級整個生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，提升生產(chǎn)效率，實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。

3 化學(xué)工程與工藝發(fā)展現(xiàn)狀

進(jìn)入新時代之后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度非?？?。在大數(shù)據(jù)時代下，化學(xué)工程與工藝能夠為各行業(yè)領(lǐng)域提供發(fā)展機(jī)遇。為了滿足時代發(fā)展要求，化學(xué)工程與工藝必須朝著綠色化、精細(xì)化和自動化方向發(fā)展。在化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展中，以此帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這樣才能達(dá)到預(yù)期發(fā)展效果，為化學(xué)工程與工藝行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

在行業(yè)技術(shù)發(fā)展歷程中，盡管能夠為化學(xué)工程與工藝提供發(fā)展機(jī)遇，但是也為行業(yè)提供帶來發(fā)展壓力，必須優(yōu)化完善現(xiàn)有技術(shù)體系?，F(xiàn)階段，國內(nèi)化學(xué)工程與工藝存在生產(chǎn)線落后、技術(shù)水平低下、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、管理不到位及人才缺乏等問題，必須采取科學(xué)措施予以處理，這樣才能夠從根本上促進(jìn)化學(xué)工程與工藝的自動化發(fā)展。

4 化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展趨勢

4.1 現(xiàn)代化發(fā)展

在化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展過程中，化學(xué)工程在化工領(lǐng)域中占據(jù)一級學(xué)科地位，涉及的研究項目和內(nèi)容比較多，例如物質(zhì)分離、化學(xué)反應(yīng)、運(yùn)行優(yōu)化、能量傳遞等，能夠?qū)⒒瘜W(xué)工程與工藝打造為重點(diǎn)內(nèi)容。此外，由于化學(xué)工程與工藝屬于微觀技術(shù)內(nèi)容，因此必須提升整體技術(shù)水平，全面促進(jìn)化學(xué)工程與工藝發(fā)展。基于現(xiàn)代發(fā)展背景，相應(yīng)擴(kuò)大了工業(yè)化領(lǐng)域，化學(xué)工程與工藝已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢。

鑒于此，全面探索現(xiàn)代化發(fā)展路徑，借助學(xué)科融合和交叉，提升化學(xué)工程與工藝的現(xiàn)代化發(fā)展水平，還能夠加強(qiáng)工藝效率與質(zhì)量，維護(hù)穩(wěn)定性，全面滿足化學(xué)工程與工藝發(fā)展，具備精細(xì)化與規(guī)?；瘍?yōu)勢。

4.2 創(chuàng)新化趨勢

在化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展中，注重優(yōu)化和創(chuàng)新現(xiàn)有技術(shù)工藝，以此滿足發(fā)展需求?，F(xiàn)階段，新型研究成果開始應(yīng)用到使用與生產(chǎn)中，例如化學(xué)工程分離技術(shù)、膜分離技術(shù)。當(dāng)前，技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在蒸餾法，將其應(yīng)用到工程實踐中，有助于提升生產(chǎn)效率，還能夠為生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備、工藝流程的提供寬廣的發(fā)展空間。值得一提的是，膜分離技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，能夠廣泛應(yīng)用到多行業(yè)領(lǐng)域。注重化學(xué)工程與工藝優(yōu)化創(chuàng)新，能夠從根本上實現(xiàn)自動化發(fā)展與創(chuàng)新化發(fā)展。

4.3 綠色化趨勢

在新的發(fā)展時期下，化學(xué)工程與工藝的綠色化滿足生態(tài)環(huán)境發(fā)展需求，以此達(dá)到理想化節(jié)能降耗效果。長期以來，因受到影響因素限制，致使化學(xué)工程與工藝自動化發(fā)展期間，極易造成環(huán)境污染和資源能源浪費(fèi)。所以，為了全面滿足生態(tài)環(huán)保要求，必須將環(huán)保技術(shù)引入到化學(xué)工程與工藝中，既可以維護(hù)生態(tài)環(huán)境的綠色化，還能夠減少資源與能源浪費(fèi)。在具體實踐中，隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，化工市場開始淘汰危害環(huán)境健康的化學(xué)物質(zhì)，比如原材料、催化劑、反應(yīng)劑等，從源頭角度減少周邊環(huán)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(xué)反應(yīng)，因此在化學(xué)生產(chǎn)中具有重要作用，然而多數(shù)化學(xué)反應(yīng)所使用的催化劑會產(chǎn)生毒害副產(chǎn)物，污染環(huán)境。所以在未來發(fā)展中，化學(xué)工程與工藝應(yīng)合理選擇催化劑，避免產(chǎn)生大量污染物和廢棄物?？蒲腥藛T應(yīng)當(dāng)研發(fā)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(yōu)勢，在反應(yīng)中可以充分利用廢棄物，實現(xiàn)廢物循環(huán)使用。

5 結(jié)語

綜上所述，對于化學(xué)行業(yè)來說，基于工業(yè)發(fā)展環(huán)境，自動化技術(shù)的作用非常明顯。全面提升化學(xué)工程與工藝的自動化水平，有助于促進(jìn)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相應(yīng)提升工業(yè)發(fā)展水平。通過化學(xué)工程與工業(yè)自動化發(fā)展，能夠提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，控制產(chǎn)能消耗，降低生產(chǎn)成本。因此在未來發(fā)展中，化學(xué)工程與工藝勢必會朝著現(xiàn)代化、創(chuàng)新化和綠色化方向發(fā)展。