析化工机械技术的发展

(西南科技大学 四川 绵阳 621000)

析化工机械技术的发展

夏静

(西南科技大学四川绵阳621000)

进入21世纪以来，化工机械技术不断发展，化工机械技术所面临的新的挑战，化工机械设计制造及其自动化技术的发展极大地提高了生产效率，所有的机械生产装备也都趋于高品质、高效率的模式在运作。本文介绍了化工机械技术的发展研究和发展应用，针对化工机械的新材料技术和再制造技术进行了分析，并总结了对化工机械的未来发展趋势，做了重点探讨，通过对化工机械技术的发展和趋势的总结归纳从而提出了发展建议，为化工机械的发展提供了借鉴。以及展示未来广阔的前景与机遇。

化工机械；新材料技术；再制造技术；发展意义

前言

化工机械源于化学工业，中国的化工机械工业得到了高速的发展，而化工技术的发展和应用却远远超出了化工所定义的领域。化工机械技术不仅是高科技技术的核心，也直接影响了国民经济的发展。几十年来,化工机械行业在为国内化工生产建设提供装备方面起着主力军和主渠道的作用，同时能源工业，冶金工业等领域的装备亦多为国内化工机械产品据统计，全国遍布城乡的中小型化工发电企业，其装备基本来源于国内。20世纪70年代，我国引进国外技术装备，建设大型化工装置，建设了十余套聚稀乙醇装置，设计及设备供应均立足于国内，并应用于全国范围。八十年代换热装备及灰煅烧炉被成功研发出来；九十年代初期已经能够独立生产用煤作原料合成氨的成套装备，尽管还要购买国外的专利；九十年代后期研发成功了大型的成套煤化工设备，10万t/a成套煤化工设备国产化的目标被实现。直到21世纪，广东大亚湾、秦山、巴基斯坦恰希玛、江苏田湾和广东岭澳等核电站实现了压水堆型核电站装备技术，核电设备的国产化率已达到50%以上，恰希玛核电站设备中的85%均由中国制造。反应堆压力容器、反应堆内构件、蒸汽发生器等关键设备均获成功应用。在这个飞速发展的工业时代，化工机械技术得到了广泛的应用，使得化工技术的发展迎来了新的机遇和前景。

一、化工机械新材料技术应用

新材料技术是近年来重要的高新技术之一，材料技术与信息技术、生物技术、先进制造技术并列、, 被世界许多国家认为是当代以及今后相当长的历史时期内，影响人类社会全局的高技术。材料高技术既是一个独立的技术领域，又对其他技术领域起着引导、支撑的关键性作用并与其他技术相互依存，材料科学的进展与其他学科的结合勿容置疑地成为目前诸多领域研究与开发的热点。材料科学的进展与过程机械的结合将有力地支撑许多高技术过程的实现。

(一)复合材料技术。复合材料是材料发展的最主要的趋势。由于材料各有特点，复合以后取长补断,能产生比各组元更为优越的材料。当前研究得较多的是高分子纤维、碳纤维、SiC纤维或无机物晶须增强的树脂基复合材料;碳纤维、硼纤维、SiC纤维或A12O3，纤维增强的轻金属基复合材料；陶瓷纤维或颗粒增强或增韧的陶瓷基复合材料，以及碳纤维编织并以热解碳(石墨)粘结一起的碳/碳复合材料等目前高档复合材料在航空航天工业已经得到应用,在一般民用工业也逐渐得到应用。

(二)密封材料技术。密封材料的组成、结构、形状等诸方面都不断地创新。特别是在组成材料方面， 将具有不同技术性能的新材料进合理的复合，研制成新型的密封材料，从而达到现代过程装置密封的要求。在化工领域之所以要严格实行机械密封，因为该行业里的大多数材料都含有有毒物质，一旦泄露极易引发爆炸或者其他危险的情况，不仅会带来极大的经济损失，还会对工作人员及环境都会造成很大的伤害；另一方面，所需要密封的东西应该有很长的使用寿命。与此之外还要有一定的耐腐蚀的能力，避免在密封时遭到腐蚀，从而影响被密封物件的使用寿命和加工精度，最后密封物件要能够满足不同的密封要求等。

新材料的应用能够极大的促进化工机械技术的发展，化工机械技术发展到今天，所使用的大多数金属材料在经过无数次的尝试后，技术已经相对成熟。新材料在使用中有很多优点，在应用中也应该注意到材料缺陷和临界缺陷等需要面对的问题，在以后的技术发展中，需要建立健全一套完善的鉴定和评测技术。

二、化工机械再制造技术应用

化工机械技术的再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业，它针对的是损坏或将报废的零部件，在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用一系列相关的先进制造技术，使再制造产品质量达到或超过新品。20世纪全球经济高速发展，与此同时，对自然资源的任意开发和对环境的无偿利用造成全球的生态破坏、资源浪费和环境污染等重大问题，再制造工程应运而生。

(一)绿色再制造工程技术。通过对服役产品的科学评估和再设计，运用先进表面技术、复合表面技术等多种高新技术，产品化生产方式、严格的产品质量管理和市场管理模式，使废旧产品得以高质量地再生，例如废弃食用油可加工制造生物柴油,既可以缓解生物柴油原料的紧张,也可以实现废弃资源的再生产再利用,其衍生而出的化学催化、超临界萃取以及生物酶法预处理三种提炼制造工艺都需要化工机械技术作为支撑并最大限度地延长寿命。报废产品的再制造是其产品全寿命周期管理的延伸和创新，是实现可持续发展的重要技术途径，再制造产业是可带来新的经济增长点的新兴产业。再制造工程统筹考虑了部件整个寿命周期内的再制造策略，从而使退役产品在对环境的负面影响最小、资源利用率最高的情况下重新达到最佳的性能要求。这也是化工机械技术运用于食用油再制造中有效促进的具体体现。

(二)再生热处理技术。再生热处理在过程工业中在再制造工艺上，将形成以纳米表面工程为先导的技术，纳米材料技术正在以令人吃惊的速度迅猛发展，迄今的研究以纳米粉末的制作为主，但是越来越倍受关注的是纳米材料的结构化问题，国外利用电沉积方法发展的Ni基微合金纳米晶体涂层用于核蒸汽发生器的修复，已取得显著效益，热喷涂技术是制作纳米结构材料的一种极有竞争力的方法工艺简单，涂层和基体选择范围广，涂层厚度变化范围大、沉积速率高、以及容易形成复合涂层等等。在热喷涂过程中，高速飞行的粒子撞击冷基体，冷却速度极高，能够制备出非晶态涂层控制随后的再结晶温度和时间，可以得到纳米结构涂层。应用微颗粒取代传统喷丸的微粒冲击技术亦将成为材料表面改性的一种主要手段，在日本已被列为重点发展技术之一，利用超声微粒冲击工艺，已成功地在铁和不锈钢表面获得平均晶粒尺寸为10～20nm的表面层。

三、结语

化工机械技术的发展，极大的促进了国民经济的建设和发展。通过科学研究和技术创新,不断推出新的产品和技术以满足中国过程工业发展的需求,也逐渐奠定了学科的基础,并形成了以化学、机械、控制以及材料为主体的学科体系。在新的世纪里,中国加入了世界贸易组织,这要求企业的运作必须和国际接轨,主动参与到全球性的竞争中去,同时以信息技术、新材料技术、生物技术、先进制造技术为代表谋求高新技术日新月异的发展。面向新材料技术,以新材料创新过程机械产品;面向再制造工程,保障过程工业的可持续发展，并开拓化工机械技术的领域。化工机械还需要面对更多的挑战，新技术的开拓使得化工机械业以及我国其他领域的发展得到新的突破。

[1]涂善东, 面向21世纪的化工机械技术进展, 中国化工学会会刊，2002. 第 6页.

[2]陈建鑫，杨林娟机械密封技术最新进展,南通职业大学学报，2004，(4)：45-50

[3]张建泽, 现代化工机械技术发展回顾与展望分析. 科技与企业, 2013(19): 第316-316页.

夏静，女，汉，四川绵阳，本科，西南科技大学，研究方向：化工机械。