应用化工技术十篇

应用化工技术篇1

2010年3月“应用化工技术专业实践教学体系研究”的课题立项，截至2013年底，按照课题研究目标，先后在通辽地区多家大中型企业建立了校外实践教学基地，校外实践教学基地由开展此项课题之前的2家增加到了10家。已与我系签约承担学生见习、实训、顶岗实习的校外实践教学基地有：通辽市谷道粮源农产品有限责任公司、通辽市通华蓖麻化工有限责任公司、内蒙古玉王生物科技有限公司、通辽梅花生物科技有限公司、通辽金煤化工有限公司、内蒙古蒙牛集团通辽分公司；未签约的校外实践教学基地有：内蒙古蒙古王酒业有限公司、内蒙古利牛生物化工有限责任公司、内蒙古塞外狼酒业集团、杨氏调味品厂等企业。校外实践基地，主要采取校企合作的实践教学模式。要让学生在企业实习和顶岗实习过程中，能直接参与企业生产、管理的各个环节，了解现代化工企业的特点，进一步增强就业竞争力，就必须逐步建立和完善校企双向推动、产学密切结合的管理运行机制，将理论优势和科研优势渗透到企业之中，力争做到“双赢”。并根据企业的改革趋势优化实践教学的组织管理，改革以往企业被动地接受学生实习的局面，使校外实践教学能真正收到实效。

3．实践教学基地建设的制度保障

在实践教学体系运行及实施实践教学过程中，始终将建立与之配套的政策和运行机制作为一项重要工作来对待，先后制订并实施了一系列管理政策和办法，出台了一系列规章制度和措施，保障实践教学的可靠进行，先后出台了《实验室设置办法》《实验室工作条例》《实验教学管理规定》《化学化工实验教学中心管理制度》《实验室管理人员岗位职责》《计算机化工模拟仿真控制中心管理制度》《化工系学生实习管理规定》《化工系学生毕业环节管理规定》《校内实习基地管理办法》等，为实践教学改革的顺利实施提供了有力保障。

二高职应用化工技术专业实践教学师资队伍建设

1．实践教学师资队伍建设的要求

第一，要符合专业教师队伍的“双师”素质建设要求。本专业的“双师型”教师队伍建设的好坏，直接关系到学生实践应用能力的培养。优化“双师型”队伍结构、提高“双师型”教师素质是我系教师队伍建设的重点。第二，要符合建立“工学结合”机制的要求。我系现有的化工实验室、实训设施比较简陋，不能适应“工学结合”的需求。应根据实践课程之需求，加大化工实验、实训设备的投入，建立若干化工生产、操作、检验等方面的综合实训基地，以满足学生“工”与“学”的需求，将技能训练与教学课堂合为一体，是校内实验、实训基地建设的关键。第三，要符合加强校外生产实训环节的要求。改革原有的认识实习、生产实习、毕业实习等实践教学环节，集中时间安排校外生产实训（顶岗实习），带领学生深入化工行业具体操作岗位跟工人师傅学习化工生产操作技能、产品检验方法等。实训结束后，通过劳动部门的职业技能鉴定，取得相应的职业技能证书，实现毕业生到企业的“零过渡”。

2．实践教学师资队伍的建设

我系具有本科以上学历的中青年教师，大多是研究型和学术型人才，多数是非化工专业老师，普遍缺少生产、建设、管理、服务等第一线的工作经历，缺乏实践意识。我们利用学院政策，要求刚从学校毕业的青年教师必须到企业、行业实践训练半年以上。在经费和待遇上对到企业、行业实践训练的教师给予支持。经过几年建设，初步形成了一支既注重传授基本知识和基本技能，又注重培养实际操作能力，既能引导学生学习知识，又能指导学生实践训练的“双师型”教师队伍。这支“双师型”教师队伍是实现实践教学体系改革的有力保障。按学院的要求，为了提高青年教师的教学能力，有实践教学经验的老教师与青年教师之间以“师傅—徒弟”形式结成了五对师徒，并签订了师徒协议，以言传身教来培养青年教师尽快适应实践教学的要求。在实验实训工作中，为提高教学质量形成了化学实验团队、化工校内实验实训团队、化工校外实训团队。因为我系应用化工技术专业实践师资不足，为了确保校内外实训基地建设的顺利进行，努力构建一支结构合理、素质优良、教学水平高的“双师型”教师队伍。计划引进有实践经验的专业教师15名，其中高级职称5名，硕士5名，“双师型”10名，来充实化工专业教师队伍。每学期派出一定数量的专业课教师和实践指导教师到合作企业锻炼，参加教育部组织的骨干教师培训，接受新技术、新技能和学历提升教育培训，鼓励教师通过各种渠道参与行业职业技能鉴定，取得测试员、考评员等资格证，鼓励教师参加各类教研和科研交流活动。大力推进现代教育技术在实践教学中的应用，近几年来，院校努力将现代教育技术、计算机仿真技术运用于实践教学中。为适应计算机技术在化工领域广泛应用的趋势，我们组建了计算机化工模拟仿真控制中心，引进了一整套完整的化工仿真软件，内容涉及化工领域多项关键计算机技术，包括分子模拟、过程模拟、过程设计、过程仿真与控制等，有效地提高了师生的计算机应用水平。

三结束语

应用化工技术篇2

关键词： 水利水电； 施工技术； 科技化； 方法途径

随着我国国民经济的不断发展，社会主义市场经济的日益完善，对于能源有着越来越强烈的消费需求，而水利水电作为我国能源体系的重要组成部分，凭借其供电的稳定性与安全性，在整个能源体系之中扮演着十分重要的角色。因此水利水电的开发就成为影响经济发展质量与水平的重要因素，为了提升水利水电开发的效率，实现工程施工的高效化，逐渐将信息技术、流体力学、土木建设等相关理论引入到水利水电的开发建设等各个环节，实现施工技术的科学化，并在相关原则的引导下，实现其在水利水电中的科学高效应用。

1施工技术科技化在水利水电应用遵循的原则

作为施工技术科技化在水利水电高效应用的前提，只有在科学性、简易性以及实用性原则的指导下，才能能够真正意义上的实现施工技术科技化的合理应用，才能够保证我国水利水电开发建设的深入进行，实现国民经济的健康、稳定与快速发展。

1.1施工技术科技化在水利水的电应用必须要遵循科学性的原则。水利水电开发建设工程科技化施工目标的实现，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度进行具体施工技术的种类、施工体系设置乃至于对整个施工技术的使用思路路与技术衔接进行细致而全面的考量，才能够最大限度的保证施工技术科技化的实际应用能够满足水利水电开发建设项目的建设需求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的施工技术条件为基础，进行科学化的施工技术在水利水电中的合理应用，也只有在科学精神与原则的指导下，才能够保证在水利水电施工技术的种类、科学性、理论性、实用性等诸多方面的提升，保证我国水利水电开发建设项目的顺利进行。

1.2施工技术科技化在水利水电中的应用必须要遵循易操作的原则。由于同的水利水电开发建设制作的场地大多位于建筑工地或者野外，其操作环境较为简陋，难以实现施工技术的细致处理与操作，为了适应这一现实状况，施工技术科技化在水利水电应用的过程中，就要尽可能的增加施工技术科学化的容错率，减少外部环境对水利水电开发建设活动的影响，同时由于从事建筑活动的工作的人员专业素质较低，而大多数技术施工工作又有他们承担，所以水利水电之中的施工技术必须进行简化处理，在保证其科学性的同时，降低操作的难度，使得在较短时间内，进行批量操作，使得施工技术的科学性能够满足水利水电开发的需要，保证开发建设项目进行的速率，使得工程项目能够按期完成。

2施工技术科技化在水利水电中应用的途径与方法

在科学性、易操作以及实用性原则的指导下，进行全新施工技术的不断引进与传统施工技术的改造与升级，从而进行施工技术科技化在水利水电之中的高效应用，促进我国水利水电的合理开发。

2.1在科学性原则的指导下，将更新的、更为先进的施工技术引入到水利水电的工程之中，例如：GPS、AtuoCAD技术以及信息数据库等。从而大大提升了施工技术的科学性与效率性，保证我国水利水电开发建设的顺利进行。GPS作为施工技术的引进，使得水利水电的勘测与测绘的传统方式发生了根本性的变革，旧有的地面测绘方式逐步被取代，测绘的准确性大大提升，并且利用GPS技术的科技优势，为水利水电的设计与开发构建一个动态模型，实现信息的实时交互与更新，从而保证水利水电模型构建的准确性与合理性，从而保证水利水电开发的顺利进行，我国在进行湖北地区三峡水利，正是因为凭借着对GPS技术的在施工过程之中的应用，才能够最大限度的保证，整个三峡水电站工程建设的进度与质量，才能够利用卫星定位、太空测绘等技术手段，对开发整个水利水电开发过程之中整体情况进行全面的把握，从而及时调整工程施工的重点。

2.2作为一种传统的建设开发项目，水利开发在我国有着悠久的历史，其在发展的过程之中，逐渐行了诸多高效的施工技术，施工技术的科技化并不意味着对传统施工技术的抛弃，而是需要在简易性操作与实用性的原则之下，实现施工技术的优化与升级。

2.2.1碾压混凝土技术在水利水电施工过程之中的合理使用。将混凝土的碾压作为水利水电施工技术是近20年来兴起的施工技术，其在世界范围之内得到了普遍的使用，其原理在于将使用大型施工设备，将干硬混凝土进行压实，从而实现大区域、低厚度的建设方式，碾压混凝土技术与其他施工技术相比，由于碾压混凝土使用的施工原料硬度较高，水分含量较低，使得建筑结构的硬度大大提升，并且由于施工的难度较低，使得碾压混凝土技术能够在较短时间内完成水利水电的基础结构的建设，降低水利水电施工建设工程的前中期在建筑结构的资金投入，在保证工程建设质量的同时，保证整个水利水电开发项目的资金稳定与平稳进行，降低资金链断裂的风险，从而保证整个水利水电建设工程的顺利进行。

2.2.2对导流方案的科学选择，导流方案作为水利水电工程开发的独特环节，其科学性与实用性，直接关系到水利水电开发的质量好坏与建设周期的长短，作为与水力资源相抗争的人类活动，为了实现人类对水利的高效使用，提升水电在人类发展过程过程中所发挥的重要作用，就需要从水利水电工程项目的施工环节入手，在科学化的施工技术的支持之下，根据国家的相关规定以及施工地所具备的水文条件，对水利工程建设的导流的时间、导流措施进行合理的规划，将导流方案的确定与整体的施工进度高效的结合起来，只有在此基础上，才能够保证水利水电在符合环境要求的前提下，满足绿色发电的现实需求。

2.3加强专业施工技术人才的储备与培养，水利水电建设工程的现场施离不开施工人员的参与，而施工技术人员素质的高低在很大程度上影响着水利水电施工现场工作的质量与水平，提升施工技术的科学含量，因此对于施工技术人才的培养，能够有效地提升水利水电建设工程施工的科学性，通过更为专业有效地施工技术的理论知识与技巧，实现水利水电项目的科学高效进行。在建设施工的过程中，逐步提升环境保护意识，逐渐形成一个完善环境管理体系。水利建设工程作为人类改造自然的一项活动，不可避免的对自然环境造成一定程度的损害，为了实现可持续的发展目标，就需要在施工管理以可持续的发展观为指导，将环境保护理念融入到施工现场的建设施工当中，从而保证水利水电开发建设与环境保护的协调，为了保证这种协调关系的实现，就需要施工单根据自身的情况，形成一个立体化的环境监管机制，由经理牵头，在科学发展观的指导之下，进行合理的建设安排，根据实际情况，进行施工技术的科学选择，在此基础知识认真做好水利水电工程建设项目周围环境的保护工作实现施工技术科技化在水利水电中的应用。

3结语

水利水电作为我国基础设施建设工程，其在社会经济发展以及人们生活水平提高方面扮演着十分重要的角色，为了保证水利水电工程建设的顺利进行，就需在相关原则的指引之下，从多个层面实现施工技术科技化在实践中的科学应用。

参考文献

[1]王冲.预应力锚固施工[J].水利技术监督，2013（10）.

应用化工技术篇3

关键词：电气工程自动化；智能化技术；具体应用

社会经济的快速发展和科学技术的不断进步推动了电气市场的繁荣和发展，也推动了电气工程自动化控制技术的不断革新。智能化技术是一种新型的自动化控制技术，将其运用到电气工程中去，可以弥补电气工程自动化控制中存在的缺陷，并大大提高电气工程自动化控制的效率，使电气工程更好的为经济和社会发展服务，目前，我国电气工程自动化控制中的智能化技术具有十分广阔的发展前景。

1.电气工程自动化中智能化技术特点

1.1可以实现无人化操控

科学技术的快速发展推动着电气工程自动化技术朝着智能化方向发展，在这一发展阶段中，智能化控制器逐步实现，与传统控制器相比，智能化控制器技术在电气工程自动化实际工作中的应用要优于传统控制器技术，使用智能化技术对电气设备进行调控可以减少人员的劳动量，并可以通过设置程度实现系统的自我调节，实现无人化操控。

1.2智能化控制器不需要控制模型

在实际工作中，传统控制器存在一个很大的问题，当遇到具有复杂动态方程的控制对象时，传统控制器由于自身技术的限制，难以有效掌握控制对象的动态，因此被控制对象模型的设计工作难以正常进行。为了解决这一问题，经过智能化技术优化的控制器删除了被控对象模型设计这一部分，因此不会出现控制对象模型设计无法预测、不能评估的现象。

1.3智能化控制器处理不同数据时具备较高的一致性

与传统控制器相比，智能化控制器的数据处理功能更为强大，它可以对输入的所有数据进行快速准确的处理，即便是一些不常使用的数据，智能化控制器也可以对其进行快速准确的评估。在电气工程自动化控制中，控制对象的变更性强，因此面对不同的控制对象，控制器会呈现出不同的控制效果，对于一些简单的控制对象，智能化控制器甚至并不需要采取行动，就可以取得良好的控制效果。

2.电气工程自动化中智能化技术的具体应用

2.1智能化技术在故障诊断中的应用

人工智能是科学技术快速发展的产物，同时，人工智能的深入研究与发展又推动了智能化技术的发展，在社会生产的各个领域，智能化技术都得到了越来越广泛的使用，电气工程领域也不例外。电气设备故障是电气工程自动化系统运行中常见的问题，分析电气设备故障的发生原因可以发现，设备故障发生之前大多会有一些预兆，但是人们往往难以发现这些预兆，因此无法采取预防措施，为了解决这一问题，电气工程自动化控制引进了智能化技术。

2.2智能化技术在智能控制中的应用

智能化技术的发展基础是人工智能技术，通过人工智能技术的运用，智能化控制系统可以实现无人化操作、远程操作等，能够大大减少工作人员的工作量，还可以保护工作人员免收高危环境的伤害。电气工程自动化控制中往往会存在一些难度系数较高、危险性较大的工作，在没有引入智能化技术之前，这些工作只能够依靠人力来完成，工作人员要承担巨大的风险，随着智能化技术在电气工程自动化控制中的使用，人工智能操作逐渐取代了人工操作，也大大提高了工作的效率。

2.3智能化技术在优化设计中的应用

电气设备程序设计对于设计人员有着很高的要求，设计人员不仅要熟练掌握电路、电机等方面的知识，还要有较高的业务水平和严谨细致的工作态度。随着智能化技术在电气工程中的运用，计算机等辅助设备的使用可以大大节省方案设计的时间，并对设计方案进行优化，这对于电气工程的发展具有十分重要的意义。

3.电气工程自动化中智能化技术的发展前景

3.1智能化技术促进电气工程自动化控制系统性能的发展

经济社会的快速发展给电气工程造成了很大的压力，为了满足社会发展的需要，电气工程必须加快发展步伐，为经济社会的发展提供充足的能源供应。处理速度、控制精度以及控制效率是衡量电气工程自动化水平的关键性指标，随着智能化技术在电气工程自动化控制中的广泛使用和发展，电气工程自动化控制系统的处理速度会日益提升，控制精度、控制水平以及控制效率也会逐渐提高，整个自动化控制系统的性能也会更为优越。

3.2智能化技术在电气工程自动化控制中的功能作用更为凸显

在未来的发展过程中，为了满足社会生产的多种需求，电气工程自动化控制系统的的功能会逐渐多样化，智能化技术在电气工程自动化控制中的功能作用也会更为凸显。在电气工程自动化控制系统中运用用户界面图形化可以使人们通过窗口和菜单对系统进行简单的操作，能够大大方便非专业用户的使用；在电气工程自动化控制系统中运用可视化技术可以优化电气产品的方案设计，缩短产品的生产周期，提高方案的整体质量和水平。

3.3智能化技术促进电气工程自动化控制系统体系结构的发展

智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用将会推动控制系统的体系结构朝着集成化、模块化、网络化的方向发展。智能化技术中的LED显示技术可以提高控制系统中相关显示器的性能，提高集成电路的密度，能够缩小显示器的体积，减轻显示器的质量。利用互联网技术，电气工程自动化控制系统可以将电力机床联网，实现远程控制和无人操作，还可以通过控制任何一个机床来控制其他机床，并在一个屏幕上同时显示多个机床的画面。

结语

随着科学技术的快速发展，智能化技术在各行各业中的应用逐渐增多，实现智能化技术和电气工程的有效结合可以促进电气工程的进一步发展，并提高电气工程自动化控制的效率。人工智能是智能化技术发展的基础，因此在电气工程自动化控制中应用智能化技术首先要认真研究人工智能理论，将自动化技术用到合适的地方，从而不断提高电气工程企业的核心竞争力，促进我国电气工程自动化的快速发展。

参考文献：

[1]李庆娘.基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析[J].信息与电脑.2013(2):23-24.

应用化工技术篇4

关键词：自动化；化工机械；模糊控制；人工智能

引言

随着现代化信息技术的不断发展，自动化技术的应用范围不断扩大，已拓展到除数据存储、计算、传输以外的行业，如煤矿生产、石油开采以及其他工业生产领域等。机械制造业也受先进科学技术的影响，正逐步向自动化方向发展，机械制造业改进手段、技术发展方向都将向自动化方向迈近。将自动化技术引入机械制造行业，不仅可促进机械制造业的生产水平，还能推动各生产领域的发展速度，符合我国现阶段的基本国情，也适应现代化社会生产的需要。化工机械作为机械制造行业的重要分支，也是自动化技术的重要应用领域之一。

1 化工机械自动化发展现状

1.1 化工机械自动化技术应用类别

化工机械自动化技术主要有四类应用，按应用范围依次进行如下介绍：（1）自动化制造单元。自动化制造单元由1-2台生产设备、工业机器人、物料运送储存设备及数控设备构成。自动化制造单元具有规模小、成本低、可生产多种类型产品的优点。（2）自动化制造系统。该系统包括至少四台以上的全自动数控设备及人工中心，数控设备及物料搬运系统通过控制系统进行集中管理，以实现连续工作下的多品种、中小批量的生产及管理。（3）自动化制造线。自动化制造线的实际功能介于单一品种或小品种大批量非自动化生产线与中小批量多品种生产之间的一种生产线，该生产线主要优点提高了生产效率，但对于物料搬运系统自动化技术要求较低。（4）自动化制造工厂。将多条柔性制造系统（FMS），如订货、设计、加工、装配、检验、发货的制造系统进行有机结合，配以自动化立体仓库，各条FMS及仓库之间通过计算机系统进行自动化管理。自动化制造工厂包括CAD/CAM，将计算机集成制造系统（CIMS）投入生产实际，不仅实现了生产的自动化，还将生产管理、产品加工及物料储存及运输自动化扩展到全厂范围，是自动化生产的最高水平。

1.2 化工机械自动化关键技术

（1）模糊控制技术。模糊控制器利用模糊数学理论知识制造而成，随着科技的不断进步，模糊控制技术也不断进步，已经将人工神经网络工作原理，渗透到模糊处理器中，使其具有自学功能。具有自学功能的控制器可根据不断获取的新信息自动地对控制量参数做出适当调整，提高了设备的实用性能。（2）计算机辅助设计。计算机辅助技术（CAD）要实现智能化需要引进专家系统，从而提高对复杂问题的处理能力。计算机三维立体打印技术的研发为计算机辅助技术的应用拓展提供了更多机会，利用该技术可减少机械样品制造周期，降低能源浪费，加快新产品的研发速度。计算机三维立体打印技术工作原理为利用计算机技术将激光扫描采集的数据进行转化――三维数字模型转化为二维片状图形，转化后的数据被系统扫描到光敏树脂液面，被扫描液面固化成形后与其他片状固化材料自动粘合，最后复制出精确的原型。（3）人工智能-专家系统-智能传感器技术。专家系统是FMS中采用较多的人工智能系统，该系统根据专家知识及一般推理规则进行程序设定，利用预设推理程序解答各类问题。专家系统将生产实践中常见案例与理论相结合，确保了该系统的实用性，实现生产自动化。（4）人工神经网络技术。人工神经网络是人工智能工具的一种，是通过模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法，该技术处于研发阶段，但由于其良好的应用前景，将并列与专家系统和模糊控制系统，成为自动化系统中新的重要组成部分。

2 化工机械自动化技术未来发展方向

化工机械自动化技术的实现需要长期探索、在实践中发现问题，改进技术。化工机械生产企业在进行自动化技术改进时，应根据企业自身硬件条件及生产需要进行逐步改进，注重技术的实用性能和低成本化，避免化工机械自动化技术改进影响企业正常生产，降低企业经济效益。化工机械自动化技术改进立足于实用功能和低成本基础上，还应向智能化、集成化、虚拟化和敏捷化方向发展。

2.1 智能化

智能化是将化工机械制造技术通过人工智能转化为可控制各个生产流程的先进技术，以构建人机一体化的智能系统。该系统的建立需要对人工智能进行合理、规范的程序编制，将数据分析、数据推理、操作判断及操作决策等进行程序模拟，以实现对机械制造各生产环节的监控、预防和改进；具有良好的友好性和适应性，能对突发事件进行及时有效的判断和调整，以实现机械制造生产的安全性和高效性；系统采用模块化方法，具有更大的柔性；系统不仅能提高企业的生产力，还能降低环境污染、提高能源的利用率，为企业和社会创造更大的经济效益。

2.2 集成化

集成化是指利用先进的网络技术，将化工机械制造过程中涉及的各种技术进行整体优化集成，实现生产流程的一体化控制，改善产品性能、降低生产成本，从而提升机械制造业的整体生产水平。将各项技术进行有机整合需要利用计算机集成制造（CIMS）系统，该系统由四个彼此独立，而又相互关联的子系统构成，包括工程技术信息系统、制造自动化系统、质量信息系统和管理信息系统。

2.3 虚拟化

虚拟化技术将计算机技术应用领域进一步扩展，由此升级的现代化仿真模拟技术已经在工业制造中得到广泛应用，如冶金生产、车削加工、化石能源生产等。现代化仿真模拟技术可将化工机械制造生产流程进行虚拟化展现，从而发现生产流程中可能存在或已经存在的问题或安全隐患，并对生产流程各环节的相关预设参数进行调整，以优化生产流程。利用仿真模拟技术可节约生产成本，加快产品研发速度，提高企业在市场中的竞争力，解放了劳动力，改善了工作人员的工作环境。

2.4 敏捷化

化工机械制造自动化技术的敏捷性以虚拟化制造技术为基础，是现代机械制造集成技术发展的必然趋势。自动化技术的敏捷性不仅代表了现代集成制造的发展水平，也是企业提升市场竞争力的重要保障。化工机械制造的敏捷化可以通过化工机械生产企业与计算机技术相关的研发单位之间的分工与合作得以实现。化工机械制造企业应根据产品在市场中的销售情况及用户反馈情况进行数据统计与分析，联合计算机相关技术人员对产品中存在的缺陷进行技术调整，实现产品的升级，以提高产品的性能。企业对产品性能的快速改进，能及时迎合市场的需求，从而提升企业的市场竞争力。自动化技术的敏捷化还需要依靠互联网提供的信息处理技术，以便机械制造方、程序软件设计方、产品用户方之间的信息能快速、安全、有效的传输，缩短机械制造生产周期。

3 结束语

化工机械制造是机械制造行业的重要组成部分，传统化工机械制造技术生产周期长、成本高、能源浪费严重，给化工企业带来沉重负担的同时，也影响了其他衍生行业的发展，严重减缓了化工领域经济增长速度。作为国民经济重要支柱产业之一的化工机械制造，应充分利用先进的自动化技术，推动化工机械制造业向现代化、技术化、绿色化方向发展，加大化工机械制造生产领域的技术含量，依靠先进的科学技术，降低生产成本、减少环境污染、提升产品质量，从而提升产品及企业的市场竞争力，提高整个机械制造行业的生产水平。

参考文献

[1]李益炜.化工机械制造自动化技术应用与发展思考[J].硅谷，2013，14：4-5.

应用化工技术篇5

在现今的电气工程中，智能化技术逐渐的成为了一项重要内容，增强了电气工程的建设质量，提高了电气工程的的工作效率。所以，为了保证电气工程的有效发展，必须要加强电气工程自动化建设，增强智能化技术在电气工程中的使用。本文对智能化技术技术的理论分析，并对现今电气工程中智能化技术应用的探讨。

关键词：

智能化技术；电气工程；自动化控制；应用

0引言

随着我国社会的不断发展，经济的进步，我国的电气行业也得到了迅猛的发展，电气工程行业逐渐的得到了人们的重视。自动化控制在电气工程中起到关键的作用。在传统的电气工程中，自动化技术还没有足够的完善，对生产的效率没有有效的提高，对电气工程的发展产生了一些影响。在自动化技术中引入了智能化技术，不仅加强了电气工程的发展，而且使电气工程生产中的效率提高。

1智能化技术的基础理论

智能化技术实际的运行中包含了控制学、语言学、信息学等多门技术，其具有较强的综合性。这项技术是研究在生产工作中极其的自动管理，不需要人员的控制来完成一些工作[1]。可以通过计算机技术对智能化技术加以强化，使其在实际工作中具有更加重要的作用。自能化技术是现今电气工程行业里不可缺少的一项内容，通过计算机的编程技术编辑出自动化的软件并加入进设备中去，使其在生产工作中来完成一些人工进行困难的工作，提高了工业生产工作的效率。因此，在现阶段的发展中加强智能化技术的发展是社会经济发展的需求，可以使企业的投入成本降低，减少了人工的工作需求，更好的解决人力资源上的问题。

2自能化技术的特点

2.1无人化管理

在传统的电气工程自动化控制工作中，往往都需要工作人员在旁边进行监管，保证工作的正常运行，而加入了智能化技术之后，在工作中往往是机器自动的运行，发现问题自主的发出警报并进行简单的处理，可以减少企业对人力资源的需求。同时电气设备还可以通过自动化技术来完成自我调节，更加减少了人员的使用，使企业的投入成本大大的降低了。

2.2无需控制模型

在自动化过程中，传统的自动化控制技术往往需要控制模型来进行设备的控制的，但被控设备常常会出现一些无法预测的变化，不能准确的测量出数据，增加了设备的控制难度，无法对设备进行有效的控制。而在加入智能化技术后，对设备的监管就不需要控制模型了，它是从根源上解决了设备的变化问题，使自动化控制在测量阶段变得更加的准确[2]。

2.3智能化控制器有很强的一致性

在对于数据的处理时，智能化控制器能准确的对数据进行分析并加以处理，各个控制对象，即使在对一些不长用数据的处理也能快速准确的进行，使自动化技术在工作中稳定的运行。在控制不同的对象时，由于被控制对象的不同，一些控制并不能立刻就进行，控制效果达不到预计的效果，降低了控制器的准确性。使用智能化控制器后，他能对被控对象进行具体的分析，根据其工作的实际情况进行对被控对象的控制，有效增强了控制过程中的准确性。因此要加强智能化控制化技术的加强，加快社会经济大发展步伐[3]。

3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1智能控制

智能化技术在电气自动化控制的使用，可以使设备控制更好的管理，对设备进行远程超控，加强生产工作的效率，为自动化控制提供了良好的环境氛围与有效手段。智能化技术在电气自动化工程的应用，是人们对智能技术的认可，为智能化技术在其他行业的发展提供了保障，为人们的生活工作带来了便利。

3.2优化设计

在传统电气工程设计时存在着很多的困难与麻烦，这就需要大量的设计人员进行参与进来。因为设计工作的复杂，设计人员往往不可能完全的考虑每一个问题，使之后的工作进行带来麻烦，往往会出现大量的问题，这样就需要设计人员加强专业知识，并且要根据以往的工作经验，细致的对设计进行检验。智能化技术在电气工程自动化控制中的就完美的解决了这一问题，设计人员可以通过计算机上的设计软件进行设计，加强了设计时各项数据的准确性，丰富了设计的内涵，加快了设计的完成，同时加强了对设计各环节的监管，更好的实现了电气工程自动化控制。

3.3自动化控制整个电气工程

在电气工程中，很多的工作都包含了控制环节，所以就要在电气工程自动化系统中加入智能化技术，使其在工作中发挥更好的作用。智能化技术主要是以神经网络控制多层次的对电气工程自动化进行控制，神经网络控制能具有学习功能，很好的解决了复杂的非线性、不确定、不确知系统的控制问题。在神经网络控制的子系统中，子系统转子的速度可以通过对系统参数的判断和调控得出，另一个子系统可依照此参数判断和调控定子的速度。因为其的优秀功能，使其在在智能控制中得到了有效的应用。

3.4故障诊断

在电气工程工作过程中，电气设备常常会发生一些问题，在问题发生之前会出现一些有关系的症状，在症状出现时及时的发现问题，进行快速的解决。会对之后出现的故障更好、更快的解决，这就要使用智能化技术来完成。在电气设备中，变压器在生产工作中具有重要作用，因此，对变压器的管理相当的重视，时常的对其进行维护与检修，降低其发生故障的概率，即使这样也不能完全避免电气设备故障的出现，所以加入智能化技术就完好的解决了这一问题，使故障的出现率降到了最低，减少了电气工程工作中的损失。

4总结

智能化技术在电气工程自动化中的使用，不仅使企业的生产效率得到提高，同时还减少了企业的投入成本，降低了企业对人力的需求。使企业各项生产工作向着以自动化建设目标为主的方向进发，增强了企业在市场生的竞争力与生存力。推动着企业快速稳定的发展。

作者：王宁洁 单位：江苏海事职业技术学院

参考文献：

[1]闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报,2013,11(27):96.

应用化工技术篇6

自动化技术是一个动态的发展理念，在其发展过程中呈现出动态变化的特点。以前，人们认为自动化技术主要是用来代替人工操作，不需要人工干预仅依靠机械设备就可以自行完成所有工作。但是随着科学技术的更新发展，电子技术、信息技术、计算机技术突飞猛进，人们对自动化技术的认识也发生了变化。当机械加工制造运用自动化技术的时候，其制造过程可以更加优质高效，这就是机械加工制造中的自动化技术应用。进入二十世纪六十年代，控制技术与计算机技术加快发展，促使信息化管理系统逐渐进入了机械制造领域，形成了计算机集成制造系统，也就是机械加工制造中的自动化技术。机械加工自动化技术的应用可以使机械制造变得更加快捷，同时在节约时间及生产成本的基础上可以大幅提高机械生产的效率。近几年随着科学技术的进步，机械自动化已经应用于很多领域，为社会发展创造了不可估计的经济效益和社会效益。从某种程度上来说，机械自动化技术是当前发展最快的技术之一，自动化技术有明确的技术领域和应用手段，所以世界个多都在加快研究自动化技术，希望能够不断完善自动化技术，将其更好地运用在生活生产当中。可以说在激烈的国际竞争中，自动化技术是国家提高综合国力的必备竞争手段，否则根本无力参与国际竞争。

2机械自动化技术的发展现状

机械自动化技术在二十世纪的时候已经被开发研究，经过几十年的研究发展，自动化技术已经在很多领域得到良好的发展运用，而且计算机技术与自动化技术也得到了完美的结合，大幅提高了自动化技术的创新与优化。但是，我国机械自动化技术发展还处于初级阶段，各个方面都存在一些问题和不足。例如当前我国仅有少数企业可以将计算机技术、电子信息技术运用在机械加工管理、体制管理及生产模式更新的现代企业管理过程当中。同时，我国机械自动化技术发展不充分，运用单机自动化机床作业在我国仍然非常普遍，无法将比精密的加工技术运用于大规模生产当中。现如今，我国机械加工自动化技术基本上实现信息自动化。信息自动化就是包含计算机技术、辅助制造、产品数据管理及加工工艺设计的自动化技术。要想实现自动化技术在机械加工制造领域的应用，我们就必须实现信息自动化和装卸自动化。目前我国已经逐渐掌握信息自动化技术，但是仍然要继续努力，向更高端的自动化技术跃进。自动化技术的发展应用是为了能够更好地服务于生产生活，因此自动化技术发展创新的根本目标就是解决人们生活中遇到的现实问题，最大限度降低生产加工成本，实现企业利润最大化。目前，我国机械加工自动化技术发展还不够成熟，很多技术未能普及，其生产管理水平跟不上技术发展，有很多自动化技术的发展已经脱离生产生活的实际，无法更好地服务社会。

3机械加工制造中自动化技术的应用

3.1高度集成化技术

集成技术是21世纪机械制造自动化发展的主要方向，也是机械制造业改革生产的主要模式。集成技术主要以计算机应用技术为基础，并通过科学的整合使其能够作为一个整体进行系统运作，同时将多个系统实现相互关联，使其成为模块组合，将自动化管理系统、自动化制造系统和自动化信息系统均包含在其中，而且信息化集成程度最高的系统还要将质量信息系统一并包含在其中。

3.2智能化技术

系统的自动化控制通常会因被控对象具有较为复杂的动力学方程而没有办法准确的把握它，因此，这在设计模型时会出现许多不可预知的目标因素，从而来说，不可能精确的进行模型设计，最终会导致自动控制的效率降低一个层次。而智能化技术的应用，可以省去对控制对象进行模型设计工作，因而会避免不可知因素的出现，从而使得精度自动化控制的系数得到了有效地提高。系统的自动化控制通常会因被控对象具有较为复杂的动力学方程而没有办法准确的把握它，因此，这在设计模型时会出现许多不可预知的目标因素，所以，不可能精确的进行模型设计，最终会导致自动控制的效率降低一个层次。而智能化技术的应用，可以省去对控制对象进行模型设计工作，因而会避免不可知因素的出现，从而使得精度自动化控制的系数得到了有效地提高。对智能化控制器而言，虽然没有及时地对一些被控制对象采取控制，但是这并不能否认智能化技术的控制效果。

3.3虚拟化技术

虚拟化主要是结合控制理论以及计算机技术等更多非常现代化的高端技术，使机械产品在设计的过程和生产的过程中，能够实现完全模拟，在进行实际的生产时，通过将产品完全的模拟，进而提高生产的效率和质量。例如:结合计算机仿真技术以及信息控制技术，在进行机械制造的时，使实际操作过程被完全的模拟，进而有效发现生产中隐存的问题，使机械制造产品质量更好、效率更高。

4结语

应用化工技术篇7

【关键词】石油化工；自动化仪表；控制

前言

石油是全世界需求量最大的能源，也是我国重要的基础能源。把先进的科学技术与石油化工行业相结合，对于提升企业的竞争力具有重要的意义。使用自动化仪表是一种重要的提升方法。二十世纪四十年代石油化工企业开始使用自动化仪表，那时的仪表自动化仅是一种机械的自动化，完全达不到自动控制的要求。仪表技术含量低，体积大。经过而后的发展，特别是第三次科技革命的到来，微型和小型计算机技术在石油化工行业的应用，使自动化仪表水平发生了质的飞跃，表现在仪表体积缩小，精度提高，人员干预程度降低。通过计算机与DCS的结合，多变量控制、智能控制和技术控制的实现[1]，石化企业的自动化程度得到了很大的提高。笔者根据自己的工作经验，对石油化工自动化仪表技术的应用进行浅析。

1.执行检测类仪表

在执行检测类仪表中有温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表、等，本文选择物位仪表和流量仪表这两种具有代表性的仪表的发展和应用探讨石油化工自动化仪表技术的应用。

1.1物位仪表。物位仪表根据装载物料的不同分为料位计和液位计，若是两相物资则为相位计。目前电子型物位仪表超过了机械式物位，电子型中以非接触式物位仪表（TOF）发展最快、应用最广。TOF是通过向物料发射某种能量波，能量波遇到物料后反射并被接收，根据时间差计算物位。除了非接触式还有接触式，在容器内从罐顶到罐底安装一根导波杆，微波从上向下传播，遇到物料介电常数会发生变化，根据波的行程测出物位，微波主要是脉冲波。在石油化工厂内具有较多的反应容器、储罐等物料装填场合，需要对物料液位进行测量以便控制反应的速度和储存的安全。例如在延迟焦化工艺中，需要对塔内焦化产品测量物位，所采用的测量方法是利用放射性同位素发射的放射性射线，对射线的发射时间进行测量得出行程。而对储油罐的测量则采用传统的浮力式和电容式。较为先进的超声波式、激光式和微波式，因其测量精度高、反应迅速也在石化企业得到广泛的应用。新型探测方法磁致伸缩式[2]因其精度高、可靠性强也在得到普及。石化企业内物位仪表并非单独使用，它们与阀门配合，当物位超出设定值，阀门开启或关闭，以保证安全的物位高度。

1.2流量仪表。石油化工企业另一个得到了大范围的应用的仪表是流量计，用来测量单位时间内流过管道的流体的体积。流量计伴随着石油的开采、运输、冶炼加工直至最后贸易。石化企业内要求流量计能测量大口径流量或微小流量；脉动流，高温介质，低温介质或多相流介质；高粘性、强腐蚀流。流量计根据测量介质的不同分为气体和液体流量计。流量计主要应用于设备的进出口，大多数流量计与阀门相连，可自动使流量保持在一定范围内。先进的流量计有电磁流量计、超声波流量计。超声波流量计可用来测量大管径、腐蚀性、不宜接触的流体，不会造成压力损失，缺点是不能测量脉动流，抗干扰能力差，精度不高，重复性差。电磁流量计只能测量导电的流体，由于流体的电阻随温度变化，温度需保持恒定，要求流体纯净、无杂质。化工企业对流量计的选择是根据仪表的性能、流体的特性、安装条件、环境条件和经济因素等方面综合考虑。例如常减压装置安装的流量计要能抗高温、耐腐蚀。在天然气输送中采用的是靶式流量计和弯管流量计。流量计的自动化表现在流量计可根据生产的需要自动调节流量的大小，流量计之间相互关联、相互影响，可设置流量计传送的流量，当达到规定值后自行关闭阀门。这些自动化措施大大提高了石化企业的生产安全，减轻了人员的劳动量。随着技术的发展，流量计日益自动化、小型化和精密化。

1.3分析仪器。生产过程中，只有把各种参数都控制在合理范围内，才能保证最终产品的质量。现代的生产是在中间各个过程保证物料的合格，需要对中间过程的物料进行分析，同时厂区排放的废弃物也要进行检测和分析以利于环境保护。气相色谱、液相色谱、电镜、核磁、质谱等分析仪器技术含量高，检测方便。近红外在线分析可以在几分钟内测定汽油、柴油的各种物理化学性质，比传统的烃烷测定方法更加节省成本。

1.4执行器。控制室得到各处的物性参数，需要对其进行控制，这就需要用到执行器。执行器由执行机构和调节机构组成。应用较多的是气动执行器，还有少数液动执行器、电动调节阀、自力式调节阀、气动活塞机构。石化设备中对温度、压力流量的控制大部分通过控制阀门的开闭程度进行调节，所以调节阀在系统中具有重要的作用。调节阀分为1级阀和2级阀。1级阀的损坏会造成一千万美元的不可避免的损失，二级阀会造成十万美元的损失。目前，调节阀的通用化、组合化、多功能化正日益受到重视。

2.控制策略

自动化仪表的应用离不开控制，有以下几个方面：

2.1常规控制。透过控制的发展趋势发现，石化工业自动化的基本控制策略仍未变，应用较多的是连续控制，同时伴有批量控制和顺序控制。PID调节的控制算法变化不大，功能块之间多以多重串联和并联连接为主要连接方式，采用Knao How应用模块[3]，它能满足复杂参数计算、综合指标的显示，应对多种物料、参数的变化实现装置的稳定、连续运行。

2.2自适应控制。智能调节器根据具体的工作环境自动调节机器的性能，生成的反馈信息被系统接收后，系统按照设定的程序进行工作。先进的自适应系统与传统的自适应系统相比，具有自整定和模型参考，具有辨识过程的独特性，在辨识的过程中可以保持信号的平稳运行，目前已经广泛的运用到了我国石油化工过程的不同部门。

2.3最优控制。最优控制目标是使控制系统的性能达到最优化。它在很大程度上解放了人力，同时使得系统的控制比人的操作具有更大的效益。最优控制实现了各个操作过程的优化，产生了一加一大于二的效应。最优控制给生产提供了一个稳定的大环境，他成功的解决了人工控制的各种弊端，逐渐实现效益的最大化、管理的有效化。在石油化工产业的应用逐渐扩大。

结语

科技日新月异，石油化工自动化仪表也在进行着深刻的理论和技术革命。世界范围内，先进技术的应用对于提高石油化工企业的竞争力具有巨大的推动力[4]。我国石油化工自动化仪表技术相对于世界先进水平还有一定的差距，要理性引进，更加注重吸收，注重创新，加大科技投入，在这些措施的基础上我国石油化工自动化仪表将迈上新的台阶，得到更大的提升。

参考文献

[1]贾苑.浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2007（09）

[2]张文全.试述石油化工自动化仪表技术的应用[J].中国新技术新产品，2013（11）

[3]常苹莉.自动化仪表在石油化工发展中的应用[J].科技专论，2012（08）

[4]陈军，刘国明.石油化工自动化仪表的浅析[J].化学工程与装备，2010（4）

应用化工技术篇8

1.化工生产现状及超滤技术基本原理和结构

1.1化工工业生产现状

长期以来，化工生产过程中突出的难题是气体中夹带的微小液滴和油雾难以分离，在合成氨、尿素、硝酸、硝铵等生产过程中，油污能使各种触媒中毒失效、换热设备换热效率下降、阻力增加。以西安超滤公司为例，其采用超滤技术及高效、低阻、长寿命的过滤材料，开发出了各种高效气液分离装置。超滤技术成功解决了传统惯性分离存在的缺陷，利用新技术、新材料在传统惯性分离技术基础上实现设备的结构、过滤分离材料的精度和材料极性有机结合，其效率可达99%~99.99%。

1.2粒子的形成及其分布

研究证明，速度变化（重力沉降）形成的雾滴粒径多在100μm以上，压力变化形成的雾化粒子粒径在10μm~100μm，温度变化形成的冷凝粒子粒径在0.01~10μm，且形成的1μm粒子的重量百分比高达40%。其中极性粒子约为1~10μm以上，非极性粒子约为0.01~1μm。

传统分离设备依靠惯性折转、旋流，重力沉降，丝网除沫方式，仅对10μm～100μm范围的液体粒子效果较好，而对于10μm以下的粒子分离效果较差，为有效分离10μm以下的小粒子，须采用超滤技术进行高效气液分离。

1.3分离机理

以西安超滤公司为例，其推出超滤方法进行高效气液分离，并首先确定了设备的结构、过滤分离材料的精度与过滤分离材料的极性三位一体的思路，即根据不同的介质和工艺条件，确定采用过滤材料--滤芯种类及其组合。比如烧结不锈钢纤维毡滤芯（以下简称SF滤芯），可用于水、液氨等极性分子，而超细玻璃纤维滤芯（以下简称MF滤芯）则适用于润滑油、凝析油等非极性分子。SF滤芯采用外进里出的气体流动方式，利用了该材料的极性和巨大的表面积，而MF滤芯采用里进外出方式，利用过滤层的亲油疏水性能及扩散、碰撞和拦截等综合过滤机理（凝聚式过滤），在通过组合滤层时凝聚长大，最终在背风面依靠重力降落实现气液分离。

1.4极性选择与结构

介质的极性可以用偶极矩衡量，偶极矩等于分子正电中心或负电中心上的电量乘以两个中心之间的距离所得的积。偶极矩为零的分子都是非极性分子，他们的正负电中心都重合在一起。偶极矩不等于零的分子称为极性分子如H2O，NH3。极性分子之间存在取向、诱导和色散作用，这三种作用都是吸引作用。不同介质的极性大小不一样其凝聚力也不相同。因此针对需分离粒子极性不同选择不同的分离材料也是影响分离效果的关键因素，比如分离极性粒子可采用单级高效分离元件，而分离油气溶胶粒子或乳化油粒子则必须采用两级高效分离元件。超滤技术主要采用高效率低阻力纤维过滤材料，为了提高过滤材料的连续使用寿命，我们采用了如下方法：

（1）增大孔隙率，采用更先进的材料，纤维更细，精度更高，孔隙率增大一倍，容尘量增大一倍，过滤材料连续使用寿命增加两倍。

（2）增大过滤面积，采用折叠式滤芯，在阻力相同情况下，流通面积增加一倍，纳污量增加三倍，寿命增加三倍。此外，结构设计上应保留传统惯性分离技术的优点，最大限度发挥各种分离作用以达到最佳效果。

2.化工工艺过程中超滤技术的具体应用

2.1合成氨

高压机后新鲜气油分离

用途：除去新鲜气中的油水尘等杂质，保护合成触煤、降低能耗。

应用举例：四川广宇化工股份有限公司在新鲜气管路上采用了两级高效过滤器，每年排放油水16.2吨为理论水量的92.36%，分离效率比原来的45～47%大大提高，自98年投产以来，一直运行良好。由于采用了超滤技术，大大改善了冷交换器的油污和积碳堵塞现象，进一步优化了操作条件，有效保护了合成塔触媒。该公司是合成氨原料气中最早使用超滤技术的用户，使用过程中，充分显示了超滤技术特点和强大生命力，使多年来长期得不到解决的合成氨新鲜气带油问题得到了解决，为合成氨工业全面推广应用该项技术开辟了一条成功道路。

2.2氨分离改造

用途：高效氨分离，从气体分离出雾状液氨，能降低入塔氨含量，降低能耗。直接经济效益明显。应用举例：湖南湘氮实业有限公司利用其原高压氨分外筒，用超滤技术对内件进行改造，自2000年10月开始投入运行，取得很好的效果，透平循环机能正常运转，合成塔进口氨含量降低1.4%，年产量氨增加18768吨，增收3500多万元。

2.3循环机后油分离器

[1] [2] 

用途：除去气体中夹带的油水杂质，保护合成触煤，降低能耗。

应用举例：湖南湘氮实业，用于往复式循环机油分改造，自年月投运以来，排放油水量明显比以前增加，合成触煤的寿命已由改造前的个月左右，延长到现在的-个月，目前仍在高效低阻状态下运行。

.变换气后过滤器

用途：除去变换气中的油水杂质，保护变换触煤。应用举例：陕西化肥厂在新鲜气压缩机三段出口采用了二级超滤过滤器，自年月投产以来，每小时平均排油水余公斤，有效保护低变触煤。

.尿素

用途：除去CO气体中的油污，降低能耗，提高产品质量。

应用举例：山东章丘第二化肥厂在CO压缩机后使用了超滤过滤器，使用后发现，一、二段分解加热器的油污垢情况大大改善，提高了传热效果，蒸汽消耗量稳定，尿素产品颜色洁白。首台CO高效除油器的成功应用为后续厂家改造起到了典范作用。

.硝酸

用途：除去氨气中的油污，保护昂贵的触煤铂网，延长其工作寿命。

应用举例：山东海化潍坊硝铵厂在销酸氧化炉前气氨过滤器采用了超滤过滤器，使用后，氧化炉铂金属丝网寿命延长，现已连续运转年多，同时过滤清洗周期比原布袋过滤器长，减少了不少工作量。

.硝铵

用途：除去氨气中夹带的油污，防治氨气带油进入硝铵中和工段，提高系统安全性能，防止意外。

应用举例：兰州化学工业公司化肥厂硝铵车间，在氨压缩机气氨档板过滤器之后加装了超滤过滤器，根据年月份投产以来的情况看，气氨中的油含量，由进口状态的-ppm降至-ppm，完全满足硝铵中和工段的要求，对系统的安全运行起到了重要的作用。

.炼油厂尾气回收

用途：从气体中分离出杂质，保护中空纤维膜，延长膜的使用寿命。

安庆石化总厂柴油加氢尾气回收膜分离器前原旋风分离器后采用了SFMFSMF三级超滤技术，过滤精度达到了.μm，效率达到了.%，现已连续使用年多，分离出大量含硫化氢、柴油和水混合液体，有效保护中空纤维膜，延长了膜的使用寿命。

.天然气净化及凝析油回收

用途：从气体中分离出杂质，保护中空纤维膜，延长膜的使用寿命。长庆油田在天然气中空纤维膜干燥器前设置三级（下转第页）（上接第页）超效过滤器，用于净化气体保护中空纤维膜，使用中意外发现分离出大量凝析油，现已推广至工业大规模应用。■

【

［1］王保明,李大明.高效氨分离器气液分离机理与应用[J].化肥设计,.

［2］江春元.运用超滤技术处理涂布废水[J].中华纸业,.

应用化工技术篇9

自动控制 PLC 化工生产

在现代工业中，大大小小的自动控制系统，使得生产率和控制精度都大幅度提高。无论生产什么样的工业产品，几乎都能见到各种各样的控制系统。而在其中，可编程控制器控制系统由于其功能完善、应用灵活、可靠性高等特点，有着广泛的应用。

1 本课题产生的背景和任务

可编程控制器（PLC）是一种含有微处理器的数字式电子设备，具有编程方便、快速、可靠性高等优点。它是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的基础发展起来的。PLC以微处理器为核心，用编写的程序进行过程控制。其中包括逻辑控制、定时、计数和算术运算、PID调节等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制生产过程。

1.1国内外PLC的应用情况

现在国内外PLC的应用情况是：一方面，在现代工业控制中,PLC已成为工业控制的主要手段和重要的基础控制设备之一。另一方面，PLC的市场潜力却仍然是巨大的,有调查表明，即使在工业发达的日本，PLC配套的机电一体化产品的比例也仅占42%,而采用传统的继电器、接触器控制的尚有24%。

PLC在化工生产中应用广泛。化工生产的特点是，生产连续性强，危险性高，化学反应对环境的要求苛刻，特别是需要稳定的压力、温度、流量、液位的控制，对控制系统有较高的要求。PLC控制系统则可满足化工生产的苛刻要求。

因此，在化工生产领域采用自动控制系统，势在必行。

1.2大连兆科生物化工有限公司技术的现状

大连兆科生物化工有限公司产品DNBP，现阶段基本上是由生产人员手工控制，生产效率较低，生产对工人的危害也较大。该公司希望对DNBP生产过程进行自动化改造，从而提升企业技术含量，提高生产效率。应该公司的要求，本文对其DNBP生产过程的自动化改造做出了研究设计。

2 PLC的工作原理

PLC工作原理是：输出线圈的通电和断电，该线圈的触点都会发生相应的动作。PLC采用循环扫描技术，只有输出线圈发生通断电，并且当程序扫描到该线圈时，该线圈的触点才会发生动作。PLC采用的循环扫描技术可以分为输入传送、执行程序指令、输出三个阶段。

3 DNBP生产流程和自动控制的目标

（1）DNBP的生产可以分为以下几个阶段：磺化反应阶段，一硝化反应阶段，二硝化反应阶段，水洗阶段，蒸馏阶段。生产循环进行。

（2）自动控制最基本的要求是实现状态的自动监测和执行机构的自动控制。

4 控制系统总体方案确定

4.1控制系统总体方案确定

4.1.1方案选择

选出一种合适的系统，需要遵循以下原则：首先，看要控制的输入输出点数有多少，看系统的复杂程度有多高。其次，要看价格的高低。

在DNBP的生产控制中，输入输出控制量不超过60个，控制系统规模属于中小型。综合系统的复杂性和建成系统的投入来考虑，最理想的选择是――选用PLC控制系统。原因如下：首先，PLC控制系统虽然没有DCS功能强大，但已经足可以应付DNBP生产过程的自动化控制。其次，PLC控制系统较DCS价格低，经济合算，性价比高。

因此，采用PLC控制系统作为DNBP生产过程自动化改造的方案进行设计。

4.1.2 PLC控制系统系统构成

PLC控制系统中，输入传感器和输出传感器为现场一次仪表。其中，DNBP生产控制系统中用到的输入传感器有：温度传感器、压力表、液位计、酸碱度测试表。系统中用到的输出执行器有：阀门、泵、搅拌器、水冷装置、蒸汽装置。我们将按其功能化分成各个模块。对这些模块进行简单的归纳。（1）输入模块：输入模块的作用是从现场传感器等获取信号(如: 4～20mA电流信号、1～5V电压信号、热电阻信号、热电偶的毫伏信号以及开关按钮的触点信号等)，经过处理变成PLC内部信号，供PLC系统运算、比较、传输等，为了适应各种不同的现场传感器，输入模块有多种信号可供选择。

（2）输出模块：输出模块将PLC系统经过运算、比较等处理的结果，转换成现场执行器能够接收的信号，进而驱动现场执行器，对工艺过程施加影响，达到自动控制的目的。

（3）CPU模块(也称主模块或控制模块)，它是PLC控制系统的核心，按照事先编好的程序，对输入模块提供的各种信号进行逻辑判断和算术运算，然后送到输出模块，根据运算速度快慢，通讯能力及支持的功能多少，CPU模块也有多种型号。

（4）人机接口设备，它是操作人员与PLC系统对话的设备，通过它操作人员可以查看PLC系统内部各模块的状态、工艺过程各种参数及各种工艺设备的状态。了解了系统的构成，下一步就开始进行具体的设计。

设计可分为下面几个步骤：首先，根据生产工艺情况，分配I/O点地址，选择合适的PLC型号。其次，进行PLC程序的分析设计和调试。再次，进行人机接口的设计制作。

4.1.3 PLC选型

PLC选型基本步骤是先根据工艺控制条件对I/O点数(数字输入/输出量、模拟输入/输出量)作出一个准确的统计，在这个统计数据的基础上再增加10%～30%的余量来确定I/O总点数。

PLC的存储器用于存储用户程序和数据，一般有内置式和外插式两类，存储器容量选择可以按如下方法进行估算：

存储器容量(指令字)=数字量I/O点数×10+模拟量I/O点数×25+特殊量I/O点数×100。

下面分析DNBP的生产流程，总结出系统需要的I/O点数。

系统需要一个启动按钮，一个停止按钮，这两个按钮是开关量的输入信号。系统需要控制16个阀门，7个泵，5个搅拌器，3个水冷装置，3个蒸汽装置。这些都是开关量的输出信号，共计34个。系统还需有模拟量的输入信号，其中有4个温度信号，8个液位信号，2个气压信号，1个pH值信号。合计15个模拟量输入信号。系统还有一个报警输出信号，此信号为开关量。从而知道系统共有35个开关量输出信号，2个开关量输入信号，15个模拟量输入信号。

根据I/O点数，选用OMRON公司的CJ1G-H-CPU42型号的PLC。其点数有160点，有两个扩展机架，程序容量为10K步，数据存储区容量有32K字，扩展存储区容量有32K字。另外此机型价格较为便宜，性价比较高。

5 结论

经过近半年的努力，完成了基于PLC的DNBP的生产过程自动化控制系统的设计。进行了PLC的选型、PLC程序的设计和人机接口的设计等工作。生产过程的时间优化设计缩短了生产周期，原来生产周期为24小时左右；现在缩短为15小时左右，完成了厂家的基本要求。

参考文献：

[1]夏学民,贾英步.浅谈PLC技术进展情况.农业网络信息，2006，（4）：113.122.

应用化工技术篇10

关键词：多晶硅；问题；污染

前言

多晶硅生产技术成熟于上世纪70年代，在沉寂近20年后，伴随光伏产业的发展，世界各国均对该技术进行二次创新，如中硅高科突破了大型低温氢化技术、大型节能还原炉技术、高效加压精馏提纯技术、高效加压三氯氢硅合成技术、尾气干法回收技术、四氯化硅生产气相白碳黑技术和热能综合利用技术。随规模化生产，该技术仍有提升空间。

1．国内多晶硅技术发现状

近年来，多晶硅行业最大的变化是认识的变化。关于多晶硅的“污染”问题，国际上传统7大多晶硅巨头均在美、日、德等发达国家，这充分说明能耗和污染不是问题。从技术上来看，多晶硅的环保和污染问题并不存在技术瓶颈，相对于其他化工企业，多晶硅的“污染源”单纯、易处理、易防控；多晶硅的环保污染问题更多的是管理和意识问题。

2．国外多晶硅生产技术发展的特点

2．1研发的新工艺技术几乎全是以满足太阳能光伏硅电池行业所需要的太阳能级多晶硅。

2．2研发的新工艺技术主要集中体现在多晶硅天生反应器装置上，多晶硅天生反应器是复杂的多晶硅生产系统中的一个进步产能、降低能耗的关键装置。

2．3研发的流化床反应器粒状多晶硅天生的工艺技术，将是生产太阳能级多晶硅首选的工艺技术。其次是研发的石墨管状炉反应器，也是降低多晶硅生产电耗，实现连续性大规模化生产，进步生产效率，降低生产本钱的新工艺技术。

2．4流化床反应器和石墨管状炉反应器，天生粒状多晶硅的硅原料可以用硅烷、二氯二氢硅或是三氯氢硅。

3．目前摆在多晶硅生产中主要的问题

降低能耗、减少污染、提高质量、扩大产量。

4、我国多晶硅生产现状

技术尚有欠缺，太阳能硅料主要依赖进口。在全球光伏产业链中，高纯度硅料不仅要求硅的纯度高达7～9个9，而且其中的硼、磷等杂质限制在几十个ppt(万亿分之一)，它是光伏企业生产太阳能电池所需的核心原料。因此，高纯度硅料的合成、精制、提纯、生产也就成为光伏产业集群中最上游的产业。目前，尽管中国的硅原料矿藏储量占世界总储量的25％，但是国内太阳能电池生产企业(如尚德、天威英利等)所需原材料绝大部分需要从国外进口。这是因为用于太阳能电池生产的硅料主要是通过不同的提炼方式从硅原料中提炼而成的单晶硅和多晶硅。在中国，现有的高纯度硅原料生产技术与西方发达国家相比，在产量和能耗等方面尚有不足之处。如此一来，这不仅大大增加企业的生产成本，更成为制约当前我国光伏产业向上游环节发展难以逾越的“瓶颈”，使我们国家用很低的价格卖出高能耗、高污染的粗原料的同时，用极高的价格购回高纯硅料。

5、精馏节能技术降低能耗综合利用减少污染

现代化工过程对节能工作非常重视，国外投入大量人力物力进行节能技术的开发，节能新技术、新工艺、新措施、新方法不断问世。我国的多晶硅生产，在采用化工上已经成熟的先进技术后，将不再是“高能耗、高污染”产业，而是“绿色的阳光事业”。对多晶硅精馏过程进行研究，在运用精馏节能技术对其进行分析后，可以从以下几个方面来实现节能。

5．1实行多效精馏，使能量得到充分利用。多效精馏是将原料分成大致相等的N股进料，分别送人压力依次递增的N个精馏塔中，N个塔的操作温度也依次递增。压力和温度较高塔的塔顶蒸汽向较低塔的塔釜再沸器供热，同时自身也被冷凝，以此类推，这样就节省了低压塔再沸器的能耗和高压塔冷凝器的水耗。在这个系统中，只需向第一个最高压力塔供热，系统即可进行工作，所需能量约为单塔能耗的1／N，如将三个塔串在一起采用三效精馏技术，其能耗仅用原来的1／3，节能幅度达到67％，节能效果非常明显。多晶硅生产中，很多塔器都是为了提纯多晶硅而设置的，可以根据合理的能量和温差匹配，实现多效精馏，达到大幅度节能减排的目的。

5．2提高分离效率，降低回流比，进一步实现节能降耗。分离过程中，分离效率的提高可以在很大程度上降低能耗、提高产品质量、减少排放、提高回收率、提高企业效益。在多晶硅精馏过程中，采用高效导向筛板、新型填料等新型分离设备，可以提高其分离效率，降低精馏塔的操作回流比，由于精馏塔的能耗与回流比呈线性关系，这样就成比例地降低了能耗。提高分离效率也是提高多晶硅产品质量和降低四氯化硅排放的最有效方法。

5．3全面优化流程，实现节能。将多晶硅生产各股物料进行全面的物料平衡和能量平衡，考察其能耗的合理性，采用热集成技术，将流程优化，最大限度地节能降耗。通过贯穿生产线的节能和清洁生产，并在生产过程中实现闭环清洁生产，达到降低能耗和si(硅)、H2(氢气)、C12(氯气)等原料消耗，降低成本的目的，使产品具有国际竞争能力，质量符合目前和未来超大规模集成电路和太阳能电池的要求。

5．4多晶硅生产过程中产生大量的SiCl4(四氯化硅)、siH2C12(二氯二氢硅)、siH C13(三氯氢硅)等氯硅烷副产物，使生产成本居高不下，部分氯硅烷及氯化氢进入尾气排放系统，既增加了尾气处理成本，也增大了污染物的排放量，废水中的氯离子浓度达1700～2500mg／L。如何有效地解决氯硅烷副产物的出路是降低多晶硅生产成本、实现节能减排的关键，也是现在多晶硅生产企业面临的重大技术难题。

5．5尾气、副产物、余热的回收综合利用可以降低多晶硅项目对环境的污染，从而进一步达到节能减排的目的。国外多晶硅企业的建厂，大多是与化工企业结合，在“化工集团伞下”经营，容易实现集团内部的“循环经济”，废物可以做到“零排放”。除了把四氯化硅氢化成三氯氢硅回收利用外，还可以利用四氯化硅、氯化氢等制成目前市场上需求的气相白炭黑、硅酸乙酯、有机硅产品、人造石英等材料。

6．提高光电转换效率降低生产成本

提高光伏材料的转换效率和降低太阳电池的制造成本是光伏工业一直追求的两个目标。多晶硅硅片是太阳能光伏电池的核心部分，硅片的质量对于太阳能的光电转化率起着至关重要的作用。一般情况下，普通太阳能光伏电池的光电转化率为10％～14％，而高纯度硅片的太阳能光伏电池转化率可达16％，甚至更高，因此，对于太阳能电池的生产过程来说，多晶硅的生产更加至关重要。

7、提高多晶硅市场竞争力的方法

通过进一步地降低成本，提高多晶硅材料的市场竞争力，对推动整个光伏产业链的发展有着很重要的作用。

7．1引入新型的分离传质设备，如北京化工大学的高效导向筛板塔和填料塔对加速多晶硅生产精馏过程的一体化并实现闭环清洁生产有着很大的促进作用；

7．2通过引入新型精馏装置从而提高多晶硅产量，实现多晶硅生产的大型化；

7．3开发和应用大型合成炉和还原炉。