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略论新时期化工机械技术的进展

机械技术的发展直接影响到国民经济各部门的发展,机械制造业是国民经济发展的支柱产业。纵观20世纪所取得的辉煌成就,小到真空管、晶体管等电子设备,空调、汽车等的发明,大至原子弹、飞机、宇宙飞船,还包括成像技术、激光和光纤、石油技术、核技术和高性能材料等的应用。不难发现,这些成就的取得都离不开机械技术的支撑,当然化工机械技术所起的作用也是不可忽略的。

在我国,化工机械技术影响甚至制约着国民经济诸多领域的发展,例如:炼油、冶金、化工、轻工、医药、环保和军工等领域。随着工业化的发展,化工机械设备及技术的应用越来越广泛,与此同时对其性能、可靠性、设计及制造周期、造价等各方面的要求也越来越高,传统的化工机械技术已不能适应新时代的要求。新的时期,给我们带来了新的机遇与挑战。然而,当人类向着新世纪大步迈进的同时,地球资源也在日益的减少,环境质量也在日益恶化,我们同时也面临着严峻的挑战。因此,探讨化工机械技术的发展趋势以应对新时代的挑战,对我国高新技术的发展将具有重要意义。

一、新时期化工机械技术的进展

(一)先进制造技术的广泛应用

随着市场竞争的日益激烈,产品的更新换代周期将日益缩短,产品的技术含量也将越来越高。产品的竞争也将日益演变为知识、技术的竞争,信息与知识的含量将成为产品竞争力的决定性因素。对于化工机械而言,其所涉及到的知识较多、较复杂。要实现产品的创新,首先要求企业必须具备较强的信息获取和知识集成的能力。能正确的分析市场走势,迅速获取有用的市场信息,及时正确的做出决策。同时在此基础上进行产品的快速设计与制造。产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。不但可以缩短新产品上市的周期,而且还可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。

(二)化学合成技术的应用

包括:1.新的合成方法:声、电化学合成、微波电介质热效应合成、室温和低热温度下化学合成、力化学固相合成、超临界状态下化学合成、等离子体化学合成、用太阳能进行化学合成、冲击波化学合成及光化学合成等。2.新的催化技术。如:氟离子催化、纳米粒子催化、强酸强碱催化、光催化、相转移催化及非晶态合金加氢催化等。3.生物化工合成法。包括酶工程、细胞工程、发酵工程及基因工程等。4.绿色化学合成法,实现化工清洁生产。

(三)新材料技术的化工机械

新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术,被誉为"发明之母"和"产业粮食"。材料科学与机械的结合将使得许多高技术过程得以实现,如超临界萃取、生物质能、先进发电工艺等。而化工装备的控制又有赖于新材料的应用。包括无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。无机非金属材料的应用主要是陶瓷材料,例如:

1.陶瓷阀门、陶瓷化学泵、陶瓷钢管等的广泛应用。在化工生产中,要求所采用的部件能够耐酸、碱腐蚀,同时还能承受较强的磨损。

2.陶瓷膜技术已被广泛应用在医药、化工、能源、食品、环境保护、粉料输送、放射性废料及污水处理等领域。化工机械设备中最普遍采用的高分子材料是聚氯乙烯和聚四氟乙烯,聚氯乙烯具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好,物理化学性质稳定,气体、水汽渗漏性低等优点,被广泛用于中薄膜、膜塑件、管材及中空容器的制造。聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,还具有耐高温的特点,多用于制造换热器。复合材料由于不同的材料具有不同特点的特性,也被广泛采用。包括:碳纤维、陶瓷纤维及增强的轻金属复合材料等。

(四)原料的回收与再利用技术

溶剂回收机利用加热蒸馏的原理,均匀加热脏溶剂,使其达到沸点并气化后,通过冷却系统,回收得到干净的溶剂,达到重复利用的目的。可将用过之后的有机溶剂(如、稀释剂、碳氢、三氯乙烯、丙酮、酒精、汽油、丁酯、乙酯等)通过设备还原成新溶剂,再次投入生产流程中去,实现溶剂的多次循环使用,以节省成本,并达到环保生产的目的。另外,采用新型的化工设备可以在一个设备上实现不同的功能,也可达到高转化率、节能和环保目的。

(五)绿色化学技术

是指用物理或化学技术和方法去设计、研制对人类健康、社会安全、生态环境无害的工艺和化学品,不再使用有毒、有害物质,避免废物的产生,从源头阻止化学污染,从而确保化工清洁生产。

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2022-05-10 22:16:24