現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)論文大全

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)論文大全第一篇：現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)論文大全1現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展歷程現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是基于傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)，并且有效融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等科技含量比較的多項(xiàng)技術(shù)，相比傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的內(nèi)涵和外延均產(chǎn)生了很大的變化，與此同時(shí)為機(jī)械制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，創(chuàng)造了非常好的外部條件。2當(dāng)前現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的實(shí)際情況2.1虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)時(shí)地以用戶的需求作為切入點(diǎn)，對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品進(jìn)行必要的修改，通過(guò)這種方式來(lái)保證設(shè)計(jì)制造具有較強(qiáng)的針對(duì)性。2.2柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)指的是基于成組技術(shù)，以常規(guī)數(shù)控機(jī)床（不限類型和臺(tái)數(shù)）以及數(shù)控柔性機(jī)床指導(dǎo)單位作為中心。柔性制造技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，連接相關(guān)裝置設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡可能的通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化物流系統(tǒng)的方式體現(xiàn)出來(lái)。雖然說(shuō)柔性制造技術(shù)同屬自動(dòng)化制造系統(tǒng)的其中一種，但其在生產(chǎn)方式上的變批量特點(diǎn)是其他制造系統(tǒng)所不具備的。有關(guān)機(jī)械制造相關(guān)產(chǎn)品在更新現(xiàn)階段的實(shí)際工作過(guò)程與滿足市場(chǎng)動(dòng)態(tài)性發(fā)展需求，都要在一定程度上依賴柔性制造技術(shù)的有效應(yīng)用方可實(shí)現(xiàn)。根據(jù)以往實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析，柔性制造技術(shù)能夠結(jié)合成組對(duì)象，并合理選取與數(shù)控相互關(guān)聯(lián)的加工機(jī)械及設(shè)備裝置，從而達(dá)到對(duì)工件成批性生產(chǎn)的目的。另一方面，在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的過(guò)程中，能夠在同一時(shí)間完成加工制造和生產(chǎn)管理，將其作用于切削加工、焊接、沖壓過(guò)程中，這樣可以最大限度的提高生產(chǎn)效益。2.3敏捷技術(shù)敏捷技術(shù)指的是基于精神創(chuàng)新、管理人員創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)管理創(chuàng)新所實(shí)現(xiàn)的全新機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。如果應(yīng)用合理的話能夠構(gòu)建一個(gè)真實(shí)體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（共同的），從而動(dòng)態(tài)且準(zhǔn)確地反映出市場(chǎng)變動(dòng)情況。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，如果引入敏捷性機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)科學(xué)合理的話，可以大大提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，大幅度地降低生產(chǎn)成本，并且可以優(yōu)化生產(chǎn)效率。3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)3.1虛擬化在將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造的過(guò)程中，衡量應(yīng)用質(zhì)量高低的關(guān)鍵之處就在于合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。通過(guò)對(duì)虛擬技術(shù)、擬實(shí)技術(shù)的可靠應(yīng)用，不僅可以提升相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)速度，而且也在很大程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的能源利用率。3.2綠色化機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，我們需要從節(jié)約資源能源的角度入手，從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度進(jìn)行分析。這樣不僅可以有效降低對(duì)環(huán)境發(fā)展的不利影響，還可以提高能源的利用效率。3.3一體化在信息化技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，各大企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的綜合實(shí)力得到了質(zhì)的飛躍。企業(yè)更加關(guān)注產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的大批量生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足企業(yè)的發(fā)展需求，取而代之的是小批量和個(gè)性化生產(chǎn)。事實(shí)證明，這種方式可以控制機(jī)械產(chǎn)品制造中的生產(chǎn)周期，很大程度上降低了原材料的消耗，節(jié)省了資源，確保提升生產(chǎn)質(zhì)量和控制生產(chǎn)成本的前提下，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到實(shí)現(xiàn)。4結(jié)束語(yǔ)綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)也得到了質(zhì)的飛躍。因此我們?cè)诜治鲞@項(xiàng)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)相關(guān)問(wèn)題的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)首先了解它的發(fā)展歷程以及當(dāng)前現(xiàn)狀，這樣就可以在應(yīng)用過(guò)程中從內(nèi)心對(duì)其產(chǎn)生足夠的重視，以及盡可能地避免出現(xiàn)低級(jí)失誤，從而在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省成本的前提下，最大限度地確?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值能夠得到充分體現(xiàn)。與此同時(shí)，機(jī)械制造技術(shù)對(duì)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展也起到了至關(guān)重要的作用。就目前而言出現(xiàn)了很多關(guān)于測(cè)量方面的新問(wèn)題，我們都可以通過(guò)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的研究加以解決。與之對(duì)應(yīng)的，新型的測(cè)量技術(shù)也可以為機(jī)械制造專業(yè)創(chuàng)造更加可靠的技術(shù)支持，二者是相輔相成的。第二篇：現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)通信技術(shù)是信息技術(shù)中極重要的組成部分。從廣義說(shuō)，各種信息的傳遞均可稱之為通信。但由于現(xiàn)代信息的內(nèi)容極為廣泛，因而人們并不把所有信息傳遞納入通信的范圍。通常只把語(yǔ)音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息的傳遞和傳播稱為通信。面向公眾的單向通信，如紙、廣播、電視便不包括在內(nèi)。但這種單向傳播方式，由于通信技術(shù)的發(fā)展，也在發(fā)生變化?？v觀通信的發(fā)展分為以下三個(gè)階段：第一階段是語(yǔ)言和文字通信階段。在這一階段，通信方式簡(jiǎn)單，內(nèi)容單一。第二階段是電通信階段。1837年，莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)，并設(shè)計(jì)莫爾斯電報(bào)碼。1876年，貝爾發(fā)明電話機(jī)。這樣，利用電磁波不僅可以傳輸文字，還可以傳輸語(yǔ)音，由此大大加快了通信的發(fā)展進(jìn)程。1895年，馬可尼發(fā)明無(wú)線電設(shè)備，從而開創(chuàng)了無(wú)線電通信發(fā)展的道路。第三階段是電子信息通信階段。從總體上看，通信技術(shù)實(shí)際上就是通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)的技術(shù)。通信系統(tǒng)是指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通所需的全部設(shè)施，而通信網(wǎng)是由許多通信系統(tǒng)組成的多點(diǎn)之間能相互通信的全部設(shè)施。而現(xiàn)代的主要通信技術(shù)有數(shù)字通信技術(shù)，程控交換技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)，ISDN與ATM技術(shù)，寬帶IP技術(shù)，接入網(wǎng)與接入技術(shù)?，F(xiàn)代通信技術(shù)的主要內(nèi)容及發(fā)展方向，是以光纖通信為主體調(diào)衛(wèi)星通信、無(wú)線電通信為輔助的寬帶化、綜合化（有的稱數(shù)字化）、個(gè)人化、智能化的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。（1）寬帶化寬帶化是指通信系統(tǒng)能傳輸?shù)念l率范圍越寬越好，即每單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒃蕉嘣胶谩Ｓ捎谕ㄐ鸥删€已經(jīng)或正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，寬帶化實(shí)際是指通信線路能夠傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)的比特率越高越好（一個(gè)二進(jìn)制位即“0”或“1”信號(hào)，稱為1比特。數(shù)字通信中用比特率表示傳送二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的速率。）而要傳輸極寬頻帶的信號(hào)，非光纖莫屬。據(jù)計(jì)算，人類有史以來(lái)積累起來(lái)的知識(shí)，在一條單模光纖里，用3—5分鐘即可傳畢。1966年高錕博士建議用帶色層的玻璃絲，即光纖，作通信傳輸線。這一建議很快得以實(shí)現(xiàn)。20多年來(lái)，光纖通信發(fā)展異常迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1991年底為止，全球已鋪設(shè)光纜達(dá)563萬(wàn)公里，估計(jì)到1995年，鋪設(shè)光纜總長(zhǎng)度可達(dá)1100萬(wàn)公里。光纖傳輸光信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸頻帶寬，通信容量大：傳輸損耗小，中繼距離長(zhǎng)；抗電磁干擾性能好；保密性好，元串音干擾；體積小，重量輕。光纖通信技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是：不斷提高傳輸速率和增長(zhǎng)無(wú)中繼距離；從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖通信發(fā)展到光纖網(wǎng)；采用新技術(shù)，其中最重要的是光纖放大器和光電集成及光集成。（2）綜合化（或數(shù)字化）綜合就是把各種業(yè)務(wù)和各種網(wǎng)絡(luò)綜合起來(lái)，業(yè)務(wù)種類繁多，有視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。把這些業(yè)務(wù)數(shù)字化后，通信設(shè)備易于集成化和大規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)上便于與微處理器進(jìn)行處理和用軟件進(jìn)行控制和管理。1988年，國(guó)際上已一致認(rèn)為，未來(lái)世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，并且在1990年制定出第一批寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)1994年可完成有關(guān)的全部標(biāo)準(zhǔn)，而在1995年前達(dá)到實(shí)用化。（3）個(gè)人化個(gè)人化即通信可以達(dá)到“每個(gè)人在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)與任何其它人通信”。每個(gè)人將有一個(gè)識(shí)別號(hào)，而不是每一個(gè)終端設(shè)備（如現(xiàn)在的電話、傳真機(jī)等）有一個(gè)號(hào)碼。現(xiàn)在的通信，如撥電話、發(fā)傳真，只是撥向某一設(shè)備（話機(jī)、傳真機(jī)等），而不是撥向某人。如果被叫的人外出或到遠(yuǎn)方去，則不能與該人通話。儷未來(lái)的通信只需撥該人的識(shí)別號(hào)，不論該人在何處，均可撥至該人并與之通信（使用哪一個(gè)終端決定于他所持有的或歸其暫時(shí)使用的設(shè)備）。要達(dá)到個(gè)人化。需有相應(yīng)終端和高智能化的網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)尚處在初級(jí)研究階段。（4）智能化智能化就是要建立先進(jìn)的智能網(wǎng)。一般說(shuō)來(lái)，智能網(wǎng)是能夠靈活方便地開設(shè)和提供新業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。它是隱藏在現(xiàn)存通信網(wǎng)里的一個(gè)網(wǎng)，而不是脫離現(xiàn)有的通信網(wǎng)而另建一個(gè)獨(dú)的“智能網(wǎng)”，而只是在已有的通信網(wǎng)中增加一些功能單元。在沒(méi)有智能網(wǎng)時(shí)，如果用戶需要增加新的業(yè)務(wù)或改變業(yè)務(wù)種類時(shí)，必須告訴電信局，電信局一般都需要改造一些通信設(shè)備，費(fèi)錢費(fèi)時(shí)，用戶難以接受。有了智能網(wǎng)，這些都很容易辦到，只要在系統(tǒng)中增加一個(gè)或幾個(gè)模塊即可，所花費(fèi)的時(shí)間可能只要幾分鐘。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)提供的某種服務(wù)因故障中斷時(shí)，智能網(wǎng)可以自動(dòng)診斷故障和恢復(fù)原來(lái)的服務(wù)。上述四個(gè)方面是互相聯(lián)系的，沒(méi)有數(shù)字化，寬帶化、智能化和個(gè)人化都難以實(shí)現(xiàn)；沒(méi)有寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，也就很難實(shí)現(xiàn)智能化和個(gè)人化。通信技術(shù)的“四化”實(shí)際上就是彼廣為宣傳的“信息高速公路”的具體技術(shù)內(nèi)容?，F(xiàn)代通信與傳統(tǒng)通信最重要的區(qū)別是：在現(xiàn)代通信中，通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)是緊密結(jié)合的。要實(shí)現(xiàn)上述四化，必須開發(fā)許多領(lǐng)域的技術(shù)，如微電子技術(shù)（超大規(guī)模集成電路）、新的電子器件、。高性能的微處理機(jī)、新傳輸媒體（如光纖、更高波段的電磁波）、新交換技術(shù)等。從國(guó)外通信技術(shù)的發(fā)展看，大約從70年代開始，通信即進(jìn)入了現(xiàn)代通信的新時(shí)代。目前，各項(xiàng)通信技術(shù)的發(fā)展正處在方興未艾之中。計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)主要是指信息處理技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，傳感技術(shù)則是信息獲取技術(shù)。人們一般是通過(guò)耳聽目視獲得幾乎全部信息的。因此，擴(kuò)大耳聽目視的自然范圍，克服空間、時(shí)間及人體器官的有限響應(yīng)，如波長(zhǎng)、靈敏度、信息量的局限等，成為信息獲取技術(shù)的重要發(fā)展方向。為了望遠(yuǎn)，人們發(fā)明了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電天文望遠(yuǎn)鏡；為了觀微，人們發(fā)明了光子、電子、離子顯微鏡；為了觀內(nèi)，人們發(fā)明了調(diào)光、超聲波、，微波、核磁共振成像技術(shù)；為了觀大，人們發(fā)明了飛機(jī)與衛(wèi)星的各種波段的航空航天遙感。這一切都大大擴(kuò)充了視聽的范圍?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)主要是朝著寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)距離、多用戶、高保密性、高效率、高可靠性、高靈活性的數(shù)字化、智能化、綜合化的方向發(fā)展。具體而言：1）數(shù)字通信系統(tǒng)是一個(gè)必然趨勢(shì)，尤其是大容量的數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)將成為近年來(lái)干線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多址通信，它是最理想的通信手段。而數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)將是今后衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向,其主要技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方向有：①衛(wèi)星電視直播成為衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)②衛(wèi)星通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)和陸基電信網(wǎng)的相互融合正在擴(kuò)展衛(wèi)星通信的新領(lǐng)域。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容傳送和寬帶接入服務(wù)等數(shù)據(jù)傳遞業(yè)務(wù)成為推動(dòng)市場(chǎng)繁榮的新動(dòng)力，使衛(wèi)星通信應(yīng)用向綜合化方向發(fā)展。③衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播是即將崛起的新興產(chǎn)業(yè)。④衛(wèi)星寬帶數(shù)據(jù)接入將出現(xiàn)重大發(fā)展，政府和企業(yè)市場(chǎng)是主體。靜止軌道Ｋａ頻段衛(wèi)星將得到發(fā)展，Ｋｕ與Ｋａ混合網(wǎng)絡(luò)是近期成功的關(guān)鍵。⑤全球衛(wèi)星移動(dòng)通信目前正在恢復(fù)活力。3）由于信息量的不斷膨脹，尤其是信息源的種類不斷增加，這就要求寬頻帶、大容量，而光纖的頻帶極寬，一根頭發(fā)絲那樣細(xì)的光纖可以同時(shí)傳輸十億路電話或1千萬(wàn)套TV，這決不是只能傳輸幾百路電話而用很粗的電纜所能比擬的，且成本低可以節(jié)省大量寶貴的金屬，因此，光纖通信系統(tǒng)將用于未來(lái)的干線通信和多種有線通信這是必然的發(fā)展趨勢(shì)。以高速光傳輸技術(shù)、寬帶光接入技術(shù)、節(jié)點(diǎn)光交換技術(shù)、智能光聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，并面向IP互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的光波技術(shù)已構(gòu)成了今天的光纖通信研究熱點(diǎn)，在未來(lái)的一段時(shí)間里，人們將繼續(xù)研究和建設(shè)各種先進(jìn)的光網(wǎng)絡(luò)，并在驗(yàn)證有關(guān)新概念和新方案的同時(shí)，對(duì)下一代光傳送網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更全面、更深入地研究。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)角度來(lái)看，WDM技術(shù)將朝著更多的信道數(shù)、更高的信道速率和更密的信道間隔的方向發(fā)展。從應(yīng)用角度看，光網(wǎng)絡(luò)則朝著面向IP互聯(lián)網(wǎng)、能融入更多業(yè)務(wù)、能進(jìn)行靈活的資源配置和生存性更強(qiáng)的方向發(fā)展，尤其是為了與近期需求相適應(yīng)，光通信技術(shù)在基本實(shí)現(xiàn)了超高速、長(zhǎng)距離、大容量的傳送功能的基礎(chǔ)上，將朝著智能化的傳送功能發(fā)展。4）由于移動(dòng)通信具有靈活性、機(jī)動(dòng)性，又可以實(shí)現(xiàn)多址及便于組網(wǎng)，故移動(dòng)通信系統(tǒng)尤其是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，其主要發(fā)展方向?yàn)椋孩僖苿?dòng)網(wǎng)增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):1xEV-DO、HSDPA（CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)系列中專門提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)）等技術(shù)的出現(xiàn)使移動(dòng)網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率逐漸增加，在原來(lái)的移動(dòng)網(wǎng)上疊加，覆蓋可以連續(xù);另外，WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess全球微波接入互操作）的出現(xiàn)加速了新的3G增強(qiáng)型技術(shù)的發(fā)展;②固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加移動(dòng)性:WLAN等技術(shù)的出現(xiàn)使數(shù)據(jù)速率提高，固網(wǎng)的覆蓋范圍逐漸擴(kuò)大，移動(dòng)性逐漸增加;移動(dòng)通信、寬帶業(yè)務(wù)和WiFi（WirelessFidelity，無(wú)線保真）的成功，促成802.16/WiMAX等多種寬帶無(wú)線接入技術(shù)的誕生。5）為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通信，以數(shù)據(jù)傳輸為主的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，將成為通信自動(dòng)化的一種重要手段。從而使基于這一重要手段的綜合；業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN或B-ISDN）成為今后新型綜合通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。6）除上述多種現(xiàn)代通信系統(tǒng)之外，還有一種抗干擾能力極強(qiáng)，能充分利用有限的無(wú)線電頻譜資源，軍用戰(zhàn)術(shù)通信的最主要手段，在民用通信中亦有發(fā)展前途的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，也將是今后的重要發(fā)展方向。7）與擴(kuò)頻通信系統(tǒng)同等重要的，為實(shí)時(shí)和窄帶的數(shù)據(jù)無(wú)線提供迅速而可靠的通信手段，非常適于軍事指揮，工業(yè)控制及生產(chǎn)調(diào)度的一種最新型的通信方式——分組無(wú)線網(wǎng)，也將是今后要著力發(fā)展的重要方向。8）在上述通信系統(tǒng)或通信方式的基礎(chǔ)上，正在迅速崛起，可以真正實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、任何空間、任何地點(diǎn)、任何對(duì)象以任何方式進(jìn)行信息交換的個(gè)人通信系統(tǒng)，也是現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。第三篇：現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)袁鋒摘要知識(shí)經(jīng)濟(jì)和高科技的迅猛發(fā)展給制造業(yè)帶來(lái)前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，現(xiàn)代制造技術(shù)被賦予新的內(nèi)涵和特征，與其它學(xué)科交互融合發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊。只有采用先進(jìn)制造技術(shù)并不斷創(chuàng)新，我國(guó)制造業(yè)才能在激烈競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。為此闡述了現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞:現(xiàn)代制造技術(shù)；特征；趨勢(shì)。引言制造是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基石，任何時(shí)代都離不開制造業(yè)，制造業(yè)具有永恒性和不可替代性，它不僅是一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，而且對(duì)其經(jīng)濟(jì)和政治的領(lǐng)導(dǎo)地位也有著決定性的影響，一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的崛起在很大程度上取決于制造業(yè)的發(fā)展。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，約有1／4的人口從事各種形式的制造活動(dòng)，70以上的物質(zhì)財(cái)富來(lái)自制造業(yè)。因此，很多國(guó)家把制定制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略列為重中之重。戰(zhàn)后，日本、德國(guó)等國(guó)家由于重視制造業(yè)，國(guó)力很快得以恢復(fù)，成為制造強(qiáng)國(guó)，經(jīng)濟(jì)實(shí)力也躍居世界前列。美國(guó)認(rèn)為要重振經(jīng)濟(jì)雄風(fēng)，保持美國(guó)在全球經(jīng)濟(jì)中的霸主地位，必須大力重振制造業(yè)，奪回其制造業(yè)的世界霸主地位。為此，美國(guó)加大了制造業(yè)的投資力度，積極進(jìn)行策略研究，現(xiàn)在某些領(lǐng)域已基本趕上甚至超過(guò)日本而與其并駕齊驅(qū)?？梢娭圃鞓I(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位和政治地位具有至關(guān)重要的影響。近年來(lái)，隨著高新技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國(guó)尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視制造技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用，在這一領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發(fā)展制造技術(shù)?，F(xiàn)代制造技術(shù)的主要特征1．1制造內(nèi)涵的擴(kuò)展隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全球性的貿(mào)易壁壘正在逐步消失，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、跨多個(gè)學(xué)科且高度復(fù)雜的集成技術(shù)。制造的概念和內(nèi)涵得到大大擴(kuò)展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過(guò)程”、“大制造”，包括光、機(jī)、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計(jì)，通用產(chǎn)品和高精尖產(chǎn)品的制造以及材料制備；不僅包括機(jī)械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學(xué)加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過(guò)程，而且還涉及產(chǎn)品的市場(chǎng)信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程、產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)、報(bào)廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度和全壽命過(guò)程的預(yù)估等產(chǎn)品整個(gè)生命周期的全過(guò)程。1．2先進(jìn)制造技術(shù)、制造系統(tǒng)和制造模式的發(fā)展近年來(lái)，制造工程與制造科學(xué)取得了前所未有的成就，先進(jìn)制造技術(shù)、制造系統(tǒng)和制造模式層出不窮，制造業(yè)得到空前的發(fā)展。建立在以現(xiàn)代信息技術(shù)為核心的制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)代制造系統(tǒng)，將會(huì)給未來(lái)的制造業(yè)帶來(lái)更多意想不到的奇跡。其中最有代表性的有：①敏捷制造(AM)。1988年美國(guó)里海大學(xué)和通用汽車公司在研究總結(jié)美國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀和潛力后提出了敏捷制造的生產(chǎn)模式，1992年美國(guó)政府將其作為具有劃時(shí)代意義的21世紀(jì)制造企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。敏捷制造是將柔性制造的先進(jìn)技術(shù)和生產(chǎn)技能、有素質(zhì)的勞動(dòng)力以及促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的靈活管理三者集成在一起，利用信息技術(shù)對(duì)千變?nèi)f化的市場(chǎng)機(jī)遇做出快速響應(yīng)，最大限度地滿足顧客的要求。②虛擬制造(VM)。虛擬制造是利用制造過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型及其仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研制的模式，它從根本上改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造模式，在產(chǎn)品制造出來(lái)之前應(yīng)在虛擬制造環(huán)境中完成軟產(chǎn)品原型，代替系統(tǒng)的硬件進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高其快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力，以便更可靠地決策產(chǎn)品研制，更經(jīng)濟(jì)有效地組織生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)全面最優(yōu)的制造生產(chǎn)模式。③精良生產(chǎn)(LP)。1990年美國(guó)麻省理工學(xué)院總結(jié)了第二次世界大戰(zhàn)后以豐田汽車為代表的日本制造工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，提出了以改革企業(yè)生產(chǎn)管理為特點(diǎn)的精良生產(chǎn)模式。它的基本要求是企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要同時(shí)獲得極高的生產(chǎn)率、最好的產(chǎn)品質(zhì)量和極大的生產(chǎn)柔性，使所生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有精益特點(diǎn)。它摒棄了大量生產(chǎn)方式在人力資源、庫(kù)存資金積壓上造成的極大浪費(fèi)，特別是單一品種生產(chǎn)對(duì)市場(chǎng)變化的需求極不適應(yīng)的種種弊端，發(fā)展了按市場(chǎng)訂單進(jìn)行及時(shí)生產(chǎn)的豐田汽車模式。④智能制造(IM)。智能制造是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。IM將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，使制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)智能化。1．3制造技術(shù)的多學(xué)科交叉特征經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)制造科學(xué)提出了新的要求與期望，它與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學(xué)科交叉、多方位立體發(fā)展的模式。一方面，制造技術(shù)為信息科學(xué)、生物科學(xué)和材料科學(xué)提供觀察、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學(xué)、生物科學(xué)、材料科學(xué)的最新成果也會(huì)應(yīng)用于制造業(yè)，進(jìn)一步豐富制造科學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)，它們的發(fā)展也給制造業(yè)不斷提出新的使命和挑戰(zhàn)，從而促進(jìn)制造科學(xué)的進(jìn)一步提高。制造生產(chǎn)模式對(duì)制造過(guò)程、制造系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)將起著關(guān)鍵的作用，而制造生產(chǎn)模式是管理科學(xué)、社會(huì)人文科學(xué)與制造科學(xué)的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過(guò)程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的作用。1．4信息技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的重要保障先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展密不可分。信息技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學(xué)形成的客觀條件。信息這一要素已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的資源和最寶貴的競(jìng)爭(zhēng)要素。制造技術(shù)不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品?，F(xiàn)代制造業(yè)，尤其高科技、深加工企業(yè)，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識(shí)；其所創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富實(shí)際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來(lái)的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識(shí)的產(chǎn)品。未來(lái)的制造技術(shù)將向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，信息技術(shù)將貫穿整個(gè)制造業(yè)。制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)21世紀(jì)，制造業(yè)日趨全球化，先進(jìn)制造技術(shù)向著自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩?lái)看，納米技術(shù)、超精密加工技術(shù)和可持續(xù)制造技術(shù)是今后發(fā)展的關(guān)鍵。2．1納米技術(shù)掃描隧道顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用使人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴(kuò)展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當(dāng)前競(jìng)相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們?cè)谏a(chǎn)方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術(shù)包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)和納米機(jī)械學(xué)等。納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對(duì)傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來(lái)了巨大沖擊；同時(shí)，納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)在微／納米尺度上相融合的產(chǎn)物，發(fā)展極其迅速，有可能對(duì)世界各國(guó)的科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生重大影響。其覆蓋領(lǐng)域十分廣泛，從1959年科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，到第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機(jī)、微型加速度計(jì)，直至2000年重僅200多克的微衛(wèi)星上天，微型系統(tǒng)受到了世界各國(guó)越來(lái)越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。2．2超精密加工技術(shù)現(xiàn)代制造技術(shù)要求不斷提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量、性能、可靠性和穩(wěn)定性，而這些都取決于加工精度的提高。超精密加工技術(shù)是高精尖產(chǎn)品和國(guó)防武器生產(chǎn)的重要手段。在超精密加工領(lǐng)域，美國(guó)、英國(guó)、日本居世界前列。超精密加工主要包括超精密切削、超精密磨削、研磨以及超精密特種加工(主要包括電子束、離子束加工等)。目前，超精密加工已不再是孤立的加工方法和單純的工藝問(wèn)題，而是一項(xiàng)包含范圍極廣的系統(tǒng)工程。要實(shí)現(xiàn)超精密加工，不僅需要超精密的機(jī)床和刀具、穩(wěn)定的環(huán)境，更重要的是要具備先進(jìn)的計(jì)算機(jī)誤差檢測(cè)和在線補(bǔ)償。2．3可持續(xù)制造技術(shù)可持續(xù)制造技術(shù)是指在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中要充分考慮到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境兩方面的問(wèn)題，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境的負(fù)面作用最小，資源消耗盡可能小，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。其中綠色制造技術(shù)作為可持續(xù)制造技術(shù)的典型代表，正在被越來(lái)越多的企業(yè)接受和認(rèn)同，并逐步得到應(yīng)用，在美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，綠色制造研究是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著人類居住環(huán)境的惡化、資源的短缺，可持續(xù)制造必將成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)制造業(yè)的對(duì)策制造技術(shù)的全球化和中國(guó)加入WTO給我國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入大調(diào)整的重要時(shí)期，世界正在形成一個(gè)統(tǒng)一的大市場(chǎng)。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越嚴(yán)酷，人們對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化和服務(wù)的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，只有采取積極的應(yīng)對(duì)措施，才能逐步縮短我國(guó)在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。3．1適應(yīng)市場(chǎng)需求，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)入21世紀(jì)，用戶的消費(fèi)觀念有了很大改變，對(duì)企業(yè)和產(chǎn)品提出了更新、更高的要求，產(chǎn)品的交貨時(shí)間、新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間和上市時(shí)間，甚至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期都顯著縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短，對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)已經(jīng)成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。誰(shuí)能在最短的時(shí)間內(nèi)交貨，開發(fā)出新產(chǎn)品并打入市場(chǎng)，并在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)提供最好的服務(wù)，誰(shuí)就能夠占領(lǐng)市場(chǎng)。同時(shí)，原來(lái)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、成本要求的內(nèi)涵也有所改變，質(zhì)量除了指對(duì)產(chǎn)品本身的性能、功能、外觀、可靠性和使用壽命等方面的要求外，更重要的是指如何在產(chǎn)品整個(gè)生命周期之內(nèi)全面地滿足客戶的要求，包括各種服務(wù)，顧客對(duì)產(chǎn)品及其服務(wù)的滿意程度是衡量產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。成本也不是指單一的產(chǎn)品制造和銷售成本，而且是指包括產(chǎn)品的運(yùn)行成本、維護(hù)成本及報(bào)廢后的處理成本在內(nèi)的全部成本。為了降低成本，要求企業(yè)的產(chǎn)品和制造系統(tǒng)均具有高度的柔性，以響應(yīng)快速變化的市場(chǎng)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。3．2應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)改造傳統(tǒng)制造技術(shù)在高科技和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代來(lái)臨之際，必須用先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的制造技術(shù)進(jìn)行改造，對(duì)其進(jìn)行全面研究和充實(shí)。我國(guó)傳統(tǒng)的制造技術(shù)、工藝手段及裝備仍然相當(dāng)落后，必須從其它學(xué)科及新科技領(lǐng)域吸取營(yíng)養(yǎng)并與之相結(jié)合，才能逐漸發(fā)展成為技術(shù)含量高、附加值大的現(xiàn)代制造技術(shù)，如納米制造技術(shù)、超精密加工技術(shù)、微型系統(tǒng)制造技術(shù)、敏捷制造技術(shù)和綠色制造等。要利用先進(jìn)制造系統(tǒng)原理優(yōu)化企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，使其從產(chǎn)品開發(fā)、加工制造和市場(chǎng)開拓等方面得到重大改進(jìn)，提高企業(yè)的綜合效益，以贏得激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。3．3提高企業(yè)創(chuàng)新能力創(chuàng)新是一個(gè)民族發(fā)展的動(dòng)力，缺乏創(chuàng)新就會(huì)缺乏活力。企業(yè)的創(chuàng)新不僅指產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上的創(chuàng)新，還要包括制造觀念的更新、組織的重構(gòu)、經(jīng)營(yíng)的重組。綜合創(chuàng)新能力是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力和最強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)武器?，F(xiàn)代制造業(yè)應(yīng)努力樹立創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，加快形成以企業(yè)為中心的技術(shù)創(chuàng)新體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、組織管理創(chuàng)新和人才創(chuàng)新。3．4重視人才培養(yǎng)全球大市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)，歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)?，F(xiàn)代制造技術(shù)都非常重視人的因素，強(qiáng)調(diào)以人為本和人的主體作用?，F(xiàn)代制造業(yè)是多學(xué)科相互滲透融合而發(fā)展的，生產(chǎn)和管理模式正在向信息密集型和知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變，對(duì)人的素質(zhì)也提出了較高的要求。一方面，應(yīng)完善人才培養(yǎng)機(jī)制，針對(duì)現(xiàn)代制造科學(xué)的多學(xué)科交叉特點(diǎn)，在高等工科專業(yè)的教學(xué)中，實(shí)施與學(xué)科交叉前沿相應(yīng)的專業(yè)設(shè)置及課程配置，以培養(yǎng)既有相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)與能力，又具有創(chuàng)新精神的新型人才。另一方面，國(guó)家應(yīng)重視職業(yè)技術(shù)教育，扶植發(fā)展企業(yè)對(duì)現(xiàn)有工程技術(shù)人員進(jìn)行比學(xué)歷教育更為重要的工程繼續(xù)教育，以順應(yīng)新時(shí)期制造科學(xué)發(fā)展的要求。結(jié)束語(yǔ)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代為我國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。只有利用先進(jìn)制造技術(shù)，努力提升我國(guó)制造業(yè)的水平，實(shí)現(xiàn)精密化、微型化、高效化、清潔化、柔性化和集成化生產(chǎn)，才能增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。第四篇：現(xiàn)代化工技術(shù)論文現(xiàn)代化工技術(shù)論文班級(jí)：化學(xué)工程與工藝1104班學(xué)號(hào)：120110815姓名：孫思明現(xiàn)代化工企業(yè)三廢治理技術(shù)及其展望——造紙廢水治理技術(shù)及其展望摘要廢紙的回收具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但廢紙?jiān)旒埉a(chǎn)生的廢水也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。因此，為了使其產(chǎn)生的廢水達(dá)標(biāo)排放，應(yīng)采用合理的處理技術(shù)。本文對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水污染特性、目前比較成熟的處理技術(shù)及零排放清潔生產(chǎn)工藝進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)廢紙?jiān)旒執(zhí)幚砑夹g(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提出建議。關(guān)鍵詞：造紙廢水，廢水處理引言造紙廢水具有污染物種類多、色度高、COD高和排放量大等特點(diǎn)。廢水中含有大量的有機(jī)物質(zhì)、懸浮物、致癌、致畸、致突變的有毒有害物質(zhì)等，若不經(jīng)有效處理而直接排放，將對(duì)人類的生存環(huán)境和自然界的生態(tài)平衡造成嚴(yán)重的破壞。制漿造紙廢水中或多或少含有木素降解產(chǎn)物及其衍生物包括氯化苯酚類CPs)和五氯苯酚類(PCP)等對(duì)環(huán)境有著重大影響且已被美國(guó)EPA[1]和歐盟決議2455/2001/EC[2]列為首要污染物的持久性有機(jī)物它們都對(duì)環(huán)境有著嚴(yán)重的污染。造紙廢水對(duì)水生生物不僅具有明顯的急性和亞急性毒性而且具有遺傳毒性和潛在的致癌性能對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害甚至通過(guò)食物鏈危及人體健康[3]。紙漿造紙廢水特點(diǎn)廢紙?jiān)旒垙U水主要產(chǎn)生于脫墨、洗滌、凈化篩選、濃縮和抄紙系統(tǒng)。其廢水的特性與原料結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)設(shè)備、工藝過(guò)程、產(chǎn)品品種、水資源及用水水質(zhì)等因素有關(guān)，廢水中含有的污染物主要有4類[4]：還原性物質(zhì)，如木素、無(wú)機(jī)鹽等；可生物降解物質(zhì)，為半纖維素、樹脂酸、低分子糖、醇、有機(jī)酸和腐性物質(zhì)等；懸浮物，如細(xì)小纖維、無(wú)機(jī)填料等；色素類：如油墨、染料和木素等。不同廢紙種類及不同制漿方法所產(chǎn)生的污染物總量不同[5]，非脫墨再生紙廠廢水的CODCr濃度為800~1500mg·L-1、BOD5濃度150~350mg·L-1、TSS濃度為900~1200mg·L-1；脫墨再生紙廠廢水的CODCr濃度為200mg·L-1、BOD5濃度為300~900mg·L-1、TSS濃度為500~1500mg·L-1；另外，在一些使用次氯酸鈉漂白廢紙漿的廢水中還發(fā)現(xiàn)有三氯甲烷，所以廢紙?jiān)旒垙U水具有一定的毒性?？偨Y(jié)其主要特點(diǎn)如下：（1）污染物濃度高。尤其是制漿生產(chǎn)線廢水，含有大量的原料溶出物和化學(xué)添加劑，其BOD5濃度甚至高達(dá)104mg/L以上（2）難降解有機(jī)物成分多，可生化性差。木素、纖維素類等物質(zhì)采用活性污泥法難以降解。（3）廢水成分復(fù)雜。除原料溶出物外，有的還含有硫化物、油墨、絮凝劑等對(duì)生化處理不利的化學(xué)品。（4）廢水流量和負(fù)荷波動(dòng)幅度大，并伴有纖維、化學(xué)品溢泄。在有多條生產(chǎn)線的工廠這種現(xiàn)象更明顯。水量和負(fù)荷波動(dòng)對(duì)生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行非常不利[6,7]。廢紙?jiān)旒垙U水處理技術(shù)目前廢紙?jiān)旒垙U水的處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法和物理化學(xué)法，實(shí)際應(yīng)用的工藝往往是幾種方法組合而成。但由于廢紙來(lái)源、產(chǎn)品用途及生產(chǎn)工藝各異，廢水水質(zhì)差異較大，因此廢紙?jiān)旒垙S廢水的處理也必須根據(jù)各企業(yè)廢水水質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.1物理處理方法通過(guò)物理作用來(lái)清除廢水中的污染物稱為物理處理法物理處理法主要有氣浮法過(guò)濾法和擠壓法等。目前，在我國(guó)用得最多、效果較好的氣浮法是淺層氣浮法。其氣浮進(jìn)水器為一圓形槽，有效水深只有420mm。進(jìn)水配水器和出水集水器為同時(shí)旋轉(zhuǎn)的行走架，進(jìn)水和出水的流速相同，這樣就使槽體內(nèi)的水體相對(duì)靜止，水流速度為零，避免了水流擾動(dòng)，固體物的懸浮和沉降在靜態(tài)下垂直進(jìn)行，極大地提高凈水效率廢水在凈水器中的停留時(shí)間約3min，表面負(fù)荷達(dá)到10m3/（m2?h）溶氣裝置是一溶氣管，其溶氣機(jī)理是盡量使水流擾動(dòng)，減少液膜阻力，以增大氣液接觸面積。在結(jié)構(gòu)上改變了進(jìn)氣方式，以提供能實(shí)現(xiàn)更大進(jìn)流密度的結(jié)構(gòu)。溶氣時(shí)間約為l0s過(guò)流密度達(dá)到2200-2700m3/（m2?h）。廣州造紙有限公司采用CQJ型超效淺層氣浮凈水器處理新聞紙機(jī)白水。結(jié)果表明，在混凝劑PAC和絮凝劑PAM用量分別為400mg/L和10-15mg/L及氣浮器入口SS為3234.0mg/L、CODCr為3716.9mg/L時(shí)，SS和CODCr去除率分別為98.5和81.8。每臺(tái)處理量5760m3/d，回收白水4930m3/d16。從這些數(shù)據(jù)可看出，淺層氣浮處理造紙白水具有效率高、投資少及運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，是一種高效的廢水處理設(shè)施。德國(guó)曾有人用簡(jiǎn)易的圓盤和低能耗的壓力設(shè)備過(guò)濾凈化紙廠中的循環(huán)用水；在壓力容器中緩慢旋轉(zhuǎn)的圓盤和過(guò)濾層可使細(xì)小纖維分離，再用其他特殊裝置在質(zhì)量控制范圍內(nèi)將3種物質(zhì)和1種廢料分離開來(lái)[8]。一般來(lái)說(shuō)，物理法只能去除廢水中的大顆粒物質(zhì)，如進(jìn)一步凈化廢水，還需更深度的處理。3.2化學(xué)處理法化學(xué)處理法主要是利用化學(xué)反應(yīng)、轉(zhuǎn)化、分離和回收處理廢水中的污染物質(zhì)。（1）臭氧氧化法吳憶寧等的實(shí)驗(yàn)表明臭氧可以將造紙廢水中部分有機(jī)物質(zhì)氧化為CO2和H2O；廢水處理中，分別選定2、5、6、8、10、15和20min等與臭氧接觸不同時(shí)間并控制不同的臭氧投加量，結(jié)果表明，隨著臭氧投加量的增加COD去除率和廢水可生化性均增加[9]易封萍采用臭氧-混凝法處理造紙廢水CODCr懸浮物（SS）等主要污染物去除率均高達(dá)99%以上，各項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)完全可以回收利用[10]。（2）光催化氧化法光催化氧化法是在特殊的光照射條件下發(fā)生的有機(jī)物參與的氧化分解反應(yīng)，最終把有機(jī)物分解成無(wú)毒物質(zhì)的處理方法。銳鈦型的TiO2在紫外光的照射下能產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羧基自由基，對(duì)所有的有機(jī)物幾乎都氧化為CO2和H2O，且除凈度高，降解速度快，無(wú)二次污染。用水解法制得的納米級(jí)TiO2具有巨大的表面積和更強(qiáng)的紫外光吸收能力，因而具有更強(qiáng)的光催化降解能力，可快速將吸附在其表面的有機(jī)物分解掉，比普通的TiO2的降解率高40%。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：CDD（2-氯代二惡英）在2h內(nèi)降解了98.3%，DCDD（2，3-二氯代二惡英）PeCDD（1，2，3，7，8-五氯代二惡英）和OCDD（八氯代二惡英）在4h內(nèi)分別降解了87.2%、84.6%和91.23%。生物法4.1好氧法好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等兩種方法。（1）性污泥法。SBR活性污泥廢水處理制裝造紙SBR(SequencingBatchReactor)即序批式反應(yīng)器，是一種間歇式活性污泥處理系統(tǒng)，它已經(jīng)成為一種簡(jiǎn)單可靠、經(jīng)濟(jì)有效和多功能的生化處理工藝，普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達(dá)到90～95%左右，COD去除率達(dá)到80％以上。（2）生物膜法。胡維超采用浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器S-MB。進(jìn)行了造紙廢水的中試處理試驗(yàn)，結(jié)果表明COD去除率高達(dá)95%。4.2厭氧法厭氧生物處理技術(shù)是對(duì)普遍存在于自然界的微生物過(guò)程的人為控制與強(qiáng)化技術(shù)，是處理有機(jī)污染和廢水的有效手段。造紙廢水含大量有機(jī)物及難降解物質(zhì)，適宜用厭氧法進(jìn)行預(yù)處理。IC反應(yīng)器是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的第三代高效厭氧反應(yīng)器，它具有處理量大，投資少，處理效率高，抗沖擊能力強(qiáng)，能耗低，占地省等優(yōu)點(diǎn)，擁有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景，通過(guò)采用強(qiáng)制外循環(huán)IC反應(yīng)器完成了造紙廢水的啟動(dòng)研究，其COD去除率維持在73%-75%之間，其應(yīng)用范圍已成為廢水厭氧生物處理的熱點(diǎn)之一。4.3酶處理法吳香波等研究了白腐菌采絨革蓋菌Coriolusversicolor漆酶對(duì)木素聚合的影響，在有氧條件下，通過(guò)添加漆酶和少量ABTS介體到水樣中，用紫外分光光度計(jì)測(cè)定了其中木素濃度變化，利用凝膠色譜法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的變化，結(jié)果表明：酶處理6h以后，廢水中木素濃度從93.1mg/L下降到17.2mg/L，酶處理2h以后，從造紙廠污水分離的木素的分子量從31251上升到58610，造紙廢水中木素及其衍生物被聚合后通過(guò)絮凝沉淀除去，從而實(shí)現(xiàn)廢水色度與COD降低，進(jìn)而為造紙廢水回用提供可能。4.4土地處理法及污灌土地處理法具有投資少。運(yùn)行費(fèi)用低。耗能少及處理效果高的特點(diǎn)[11]。張洪芬等根據(jù)扎龍自然保護(hù)區(qū)獨(dú)特的地理、地質(zhì)條件、研究采用土壤滲濾法處理排入濕地的造紙廢水，并從技術(shù)和實(shí)踐分析的角度對(duì)該地淺表部亞黏土滲濾的穩(wěn)定性及可行性進(jìn)行了探討；結(jié)果表明，保護(hù)區(qū)地表層的亞黏土對(duì)造紙廢水中各項(xiàng)污染物均有較好的去除效果，其CODCr、BOD5、Cr6+、NH4+-N及TP的去除率分別達(dá)到了70%、84、90%、78%及80%以上[12]。江蘇雙燈紙業(yè)有限公司利用穩(wěn)定塘和葦田系統(tǒng)，對(duì)堿法稻草制漿造紙廢水作深度處理；穩(wěn)定塘出水CODCr去除率為70.5%，出水再灌溉蘆葦，在葦田內(nèi)廢水進(jìn)一步降解，同時(shí)又因蒸發(fā)、蒸騰而實(shí)現(xiàn)了封閉循環(huán)[13]。寶雞隴縣東南造紙廠采用物理化學(xué)法-生物塘-人工濕地聯(lián)合技術(shù)處理制漿造紙廢水，實(shí)踐證明，此工藝經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)具有先進(jìn)性和實(shí)用性[14]。余永東等介紹了地表漫流-地表流濕地工藝在處理廢紙?jiān)旒埳a(chǎn)廢水中的應(yīng)用；在進(jìn)CODCr、SS濃度分別為454.18mg/L、369.28mg/L時(shí)出水濃度分別達(dá)到34.72mg/L和21mg/L二者去除率分別達(dá)到92.4%和94.3%[15]。三、結(jié)束語(yǔ)造紙廢水成分復(fù)雜,污染物多種多樣,各造紙企業(yè)有各自最佳的治理方法,但不能期望只用一種方法就達(dá)到處理的目的,往往需要幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng),才能完成所要求的處理功效。隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們也會(huì)解決傳統(tǒng)技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題,新技術(shù)也越來(lái)越多地被運(yùn)用,最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)減少或者消除廢水對(duì)環(huán)境的污染。目前清潔生產(chǎn)和零排放技術(shù)是適應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保的最佳技術(shù),也是最為理想的工藝和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。參考文獻(xiàn)[1]趙建祖楊東方.海水循環(huán)冷卻防垢技術(shù)的研究[R].電力工業(yè)部西安熱工研究所技術(shù)報(bào)告,1996.[2]張玉忠,彭曉敏.工業(yè)水處理[J].工業(yè)水處理,2004,8.[3]侯純揚(yáng).海水冷卻技術(shù)[J].海洋技術(shù),2002,8.[4]施英喬,丁來(lái)保,李萍，等.國(guó)內(nèi)廢紙?jiān)旒垙U水處理技術(shù)新發(fā)展[J].林產(chǎn)化工通訊,2001,35(4):-.[5]高玉杰.廢紙?jiān)偕鷮?shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2003.[6]TripathiS,AllenD.Comparisonofmesophilicandthermophilicaerobicbiologicaltreatmentinsequencingbatchreactorstreatingbleachedkraftpulpmilleffluent[J].WaterRes,1999,33(3):836.[7]CocciAA,McCarthyPJ.AlmostS.1998Sequencingbatchreactorsinthepulpandpaperindustry:Abench-markingstudy[C].InProceedingofthe1998EnvironmentalConference;TAPPIPress:Norcross,GA,1998,3:1203.[8]GeldmaeherURUKScheibenfiltrationJEinNeuesVerfahrenWochenb1J199612423241064[9]吳憶寧,劉士銳,任南琪,等.臭氧化處理造紙廢水的實(shí)驗(yàn)研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,19(4):394.[10]易封萍.臭氧混凝法處理造紙廢水[J]工業(yè)水處理,2001,21(6):16-19.[11]伍健東.制漿造紙廢水的生物處理技術(shù)[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2002,21(1):34.[12]張洪芬,李緒謙,王春來(lái),等.土壤滲濾法治理濕地水環(huán)境污染[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2003,16(6):210.[13]吳玉輝,李鳳翥,徐維騮.堿法稻草漿造紙廢水生態(tài)處理封閉循環(huán)的實(shí)踐與研究[J].上海造紙,2003,34(1):48.[14]韓勤有,徐雅娟,高升,生物塘.人工濕地處理制漿造紙廢水工程實(shí)踐[J].陜西環(huán)境,2003,10(3):12.[15]余永東,童茜煒.地表漫流,地表流濕地工藝處理廢紙?jiān)旒垙U水[J]工業(yè)水處理2003,23(12):59.第五篇：現(xiàn)代分離技術(shù)論文分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和展望摘要:簡(jiǎn)要闡述了分離技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展概況，各主要常規(guī)和新型分離技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、研究前沿及未來(lái)的發(fā)展方向，并討論了分離技術(shù)將繼續(xù)推動(dòng)現(xiàn)代化工和相關(guān)工業(yè)的發(fā)展，并在高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展中大顯身手。關(guān)鍵詞:分離技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；展望DevelopmentStatusandprospectonseparationtechnologyAbstract:Thehistoryofproduceanddevelopmentonseparationengineeringisbrieflyintroduced.Thestatusandstudyadvanceofmosttraditionalandnewseparationtechniquesanditsdevelopingdirectioninfutureisbriefed.Inthepast,separationtechnologybroughtintoimportantplayinchemicalengineering.Itisdiscussedthatitwillalsoimpelmodernchemicalengineeringandrelativeindustriesinfuture.Moreoveritwillstrutitsstuffinhightechnology.Keywords:separationtechnology;development;prospect本文從分離技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展概況入手，綜述了精餾、吸附、干燥等常規(guī)分離技術(shù)和超臨界流體分離、膜分離、耦合分離等新型分離技術(shù)的研究，并分析了各種技術(shù)在現(xiàn)代化工中的重要作用。概述分離技術(shù)是研究生產(chǎn)過(guò)程中混合物的分離、產(chǎn)物的提取或純化的一門新型學(xué)科。1901年英國(guó)學(xué)者戴維斯[1]在其著作《化學(xué)工程手冊(cè)》中首先確定了分離操作的概念；1923年美國(guó)學(xué)者劉易斯和麥克亞當(dāng)斯[1]合著出版了《化工原理》，從而確立了分離工程理論，并得以充實(shí)和完備；20世紀(jì)后期，分離技術(shù)不斷深化與拓寬。而從近年的發(fā)展來(lái)看，各國(guó)都在根據(jù)自身特點(diǎn)和條件加速發(fā)展分離技術(shù)，例如美國(guó)的研究工作兼具新穎性和實(shí)用性的特點(diǎn)，法國(guó)重視核領(lǐng)域和數(shù)學(xué)模型的研究，德國(guó)重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)和工程研究等。我國(guó)分離技術(shù)的研究和應(yīng)用從50年代以來(lái)也取得了重大的進(jìn)展。展望新的世紀(jì)，分離技術(shù)將在高新科技的發(fā)展中起更大的作用。1.1化工分離技術(shù)重要性化工分離技術(shù)是化學(xué)工程的一個(gè)重要分支，任何化工生產(chǎn)過(guò)程都離不開這種技術(shù)[2]。絕大多數(shù)反應(yīng)過(guò)程的原料和反應(yīng)所得到的產(chǎn)物都是混合物，需要利用體系中各組分物性的差別或借助于分離劑使混合物得到分離提純。隨著對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量及物質(zhì)純度的要求隨之提高，同時(shí)煤炭與石油危機(jī)所引起的能源危機(jī)對(duì)資源利用與清潔生產(chǎn)也提出了要求。正因?yàn)槿绱?，推?dòng)了人們對(duì)新型分離技術(shù)不懈的探索。一些常規(guī)分離技術(shù)，如蒸餾、吸收、萃取等不斷改進(jìn)、完善和發(fā)展，并使一些特色明顯的新型分離技術(shù)，如膜分離、泡沫分離、超臨界流體萃取以及耦合技術(shù)等得到重視和發(fā)展。1.2化工分離技術(shù)的多樣性由于化工分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，原料、產(chǎn)品和對(duì)分離操作的要求多種多樣，這就決定了分離技術(shù)的多樣性。按機(jī)理劃分，可大致分成五類，即：生成新相以進(jìn)行分離（如蒸餾、結(jié)晶）；加入新相進(jìn)行分離（如萃取、吸收）；用隔離物進(jìn)行分離（如膜分離）；用固體試劑進(jìn)行分離（如吸附、離子交換）和用外力場(chǎng)或梯度進(jìn)行分離（如離心萃取分離、電泳）等，它們的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法有所不同。Kelley[3]于1987年總結(jié)了一些常用分離方法的技術(shù)成熟度和應(yīng)用成熟度的關(guān)系圖(圖1)。十余年來(lái)，化工分離技術(shù)雖然有了很大的發(fā)展，但圖中指出的方向仍可供參考。例如,精餾、萃取、吸收、結(jié)晶等仍是當(dāng)前使用最多的分離技術(shù)[4-5]。液膜分離雖然構(gòu)思巧妙,但由于技術(shù)上的局限性,僅在藥物緩釋等方面得到有限的應(yīng)用。圖1分離過(guò)程的技術(shù)和應(yīng)用成熟度[3]Fig.1Thetechnologyandusematurityoftheseparatingprocess2傳統(tǒng)分離技術(shù)精餾雖然是最早期的分離技術(shù)之一，幾乎與精餾同時(shí)誕生的傳統(tǒng)分離技術(shù),如吸收、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等，經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，至今仍然在化工、醫(yī)藥、冶金、食品等工業(yè)中廣泛應(yīng)用并起著重要作用。2.1精餾技術(shù)精餾是關(guān)鍵共性技術(shù)，已經(jīng)被廣發(fā)應(yīng)用了200多年，從技術(shù)和應(yīng)用的成熟程度考慮，目前仍然是工廠的首選分離方法[6]。精餾市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益至今仍是令人刮目相看的。而近年來(lái)，隨著相關(guān)學(xué)科的滲透、精餾學(xué)科本身的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)全球化的沖擊，我國(guó)精餾技術(shù)正向新一代轉(zhuǎn)變，以迎接所面臨的挑戰(zhàn)。其特征[7]為：（1）精餾學(xué)科正由傳統(tǒng)的依靠經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)過(guò)渡到憑半理論以至理論；（2）精餾過(guò)程正由傳統(tǒng)的單一分離過(guò)程過(guò)渡到耦合和復(fù)雜的優(yōu)化分離過(guò)程，以提高分離效率和節(jié)能；（3）由對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的一代向注重環(huán)保的一代轉(zhuǎn)變；（4）由走加工的道路向技術(shù)集成創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變；（5）通過(guò)我國(guó)自己的技術(shù)進(jìn)步解決裝置大型化、長(zhǎng)周期運(yùn)行，通過(guò)創(chuàng)新解決精餾技術(shù)問(wèn)題，以降低成本、提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。常規(guī)精餾包括簡(jiǎn)單精餾、分批精餾、連續(xù)精餾和多側(cè)線精餾。在化工生產(chǎn)中，簡(jiǎn)單的精餾往往難以達(dá)到理想分離效果，因此特殊精餾便應(yīng)運(yùn)而生[8]。新型和特殊精餾主要有以下幾方面：添加物精餾（如萃取精餾或共沸精餾方法）；耦合精餾（如反應(yīng)精餾、吸附精餾和膜精餾）和熱敏物料精餾（分子精餾技術(shù)等）[9]。2.2吸附分離技術(shù)吸附分離過(guò)程是利用混合物中各組分在固體吸附劑與流體相間分配不同的性質(zhì)，使混合物中難吸附與易吸附組分得到分離的技術(shù)。其特點(diǎn)為利用吸附劑巨大的比表面積能吸附分離低濃度或微量的溶質(zhì)成分，且適合的高性能吸附劑對(duì)性質(zhì)相近的溶質(zhì)成分有很高的吸附選擇性。因此，吸附分離非常適用于采用傳統(tǒng)分離方法（蒸餾等）難于分離的混合物體系。此外，吸附分離過(guò)程的操作條件較為溫和，適合生化產(chǎn)物的分離。吸附分離過(guò)程已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于化工、煉油、輕工、食品、制藥、環(huán)保及能源等各行業(yè)中。對(duì)于液相混合物體系的吸附分離，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有：食品工業(yè)中油類的脫色、脫臭，無(wú)水乙醇生產(chǎn)中的脫水，石油餾分的脫色、干燥，以及水源保護(hù)和污水處理等。對(duì)于氣體混合物體系的分離，工業(yè)化程度最高，其應(yīng)用領(lǐng)域主要有：空氣的凈化及其常溫下的氧氮分離制備氧氣和氮?dú)猓娮庸I(yè)中高純氣體的制備，工業(yè)廢氣的凈化如廢氣中SO2、NOx、氟利昂、揮發(fā)性有機(jī)氣體和焚燒煙氣中二噁英的脫除，以及核廢氣的處理等。2.3干燥技術(shù)干燥也是一古老傳統(tǒng)的分離方法，其應(yīng)用最廣也是能耗最多的分離操作之一，用來(lái)脫出水分或濕分以獲得固體產(chǎn)品，可以說(shuō)幾乎沒(méi)有哪個(gè)行業(yè)完全與干燥無(wú)關(guān)。在過(guò)去20-30年間，干燥領(lǐng)域的主要技術(shù)進(jìn)步有[10]：（1）流態(tài)化干燥。誕生于1921年，日前應(yīng)用最廣。（2）噴霧干燥。其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)為可以直接由溶液或懸浮液制成粉狀或粒狀產(chǎn)品。（3）間接加熱干燥(也稱接觸干燥)。這種干燥方式的特點(diǎn)是熱氣體不直接接觸物料，而是通過(guò)器壁或管壁加熱，如可以用廢氣作為加熱介質(zhì)而又不會(huì)污染產(chǎn)品。（4）真空干燥與真空冷凍干燥。真空冷凍干燥是集冷凍和干燥為一體，20世紀(jì)70年代開發(fā)研究，其產(chǎn)品質(zhì)量均優(yōu)于普通真空干燥，但成本高，現(xiàn)僅用于高附加值產(chǎn)品，如人參等。新世紀(jì)的分離技術(shù)及其展望新世紀(jì)全人類所面臨的四大問(wèn)題：環(huán)保、能源、糧食與健康醫(yī)療，每個(gè)都與化學(xué)工程及分離工程相關(guān)。因此，分離技術(shù)的不斷改善和發(fā)展，將成為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。3.1超臨界流體分離技術(shù)當(dāng)物質(zhì)處于臨界溫度與臨界壓力以上，即為超臨界流體。物質(zhì)于超臨界流體狀態(tài)表現(xiàn)出一些重要特性：（1）當(dāng)接近臨界溫度時(shí)，流體有很大的可壓縮性，且超臨界流體的密度和液體的密度接近；（2）當(dāng)接近超臨界壓力時(shí)，適當(dāng)增加壓力可使流體密度很快增到接近普通液體的密度，使超臨界流體具有類似液體對(duì)溶質(zhì)的溶解能力；（3）超臨界流體的黏度接近氣體，受溫度和壓力的影響不太大；（4）超臨界流體的擴(kuò)散能力接近于普通氣體；（5）超臨界流體表面張力趨于零，因此在超臨界流體狀態(tài)下去除溶劑可以很好保護(hù)材料的微、納米孔道。正由于上述特性，其可以廣泛應(yīng)用于化工分離和反應(yīng)過(guò)程中，從而形成許多超臨界技術(shù)。超臨界流體技術(shù)大體的發(fā)展包括三個(gè)階段：19世紀(jì)70年代以前研究階段，研究?jī)?nèi)容以含超臨界流體體系的相平衡、過(guò)程傳質(zhì)為主；20世紀(jì)70到90年代的迅猛發(fā)展階段，出現(xiàn)了重要的超臨界水養(yǎng)化技術(shù)、超臨界流體粉體化技術(shù)等；20世紀(jì)90年代以來(lái)的全面發(fā)展階段，以綠色化學(xué)、能源開發(fā)為理念的反應(yīng)以及耦合分離等技術(shù)得到全面的研究和應(yīng)用。超臨界流體由于具有綠色化學(xué)的特點(diǎn)，因此其技術(shù)在天然產(chǎn)物、廢棄物中高附加值產(chǎn)品的分離中仍然具有很好的前景，其優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注，已在食品、醫(yī)藥、香精香料、化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)等領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用前景。楊敏等[11]以13%甲醇與CO2為流動(dòng)相，采用超臨界流體色譜分離技術(shù)（SFC）測(cè)定吳茱萸中吳茱萸次堿與吳茱萸堿含量，與傳統(tǒng)方法相比，SFC可在簡(jiǎn)單的流動(dòng)相條件下對(duì)吳茱萸中的吳茱萸次堿和吳茱萸堿進(jìn)行良好分離，且分析時(shí)間僅為6min。王曉丹、史桂云[12]分別采用水提取法、傳統(tǒng)乙醇提取法、微波提取法、超臨界CO2萃取法提取柿葉總黃酮，結(jié)果表明超臨界CO2萃取法提取總黃酮含量最高，且得到的萃取物純凈，色澤金黃，純度高，無(wú)異味。3.2膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是一種使用半透膜分離方法，其分離原理是依據(jù)物質(zhì)分子尺度的大小，借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)作用下對(duì)混合物中雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)提純和富集，從而達(dá)到分離、提純和濃縮的目的。與傳統(tǒng)分離方法(蒸發(fā)、萃取或離子交換等)相比，它是在常溫下操作，沒(méi)有相變，最適宜對(duì)熱敏性物質(zhì)和生物活性物質(zhì)的分離與濃縮，具有高效、節(jié)能，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)，因而在化工、輕工、電子、醫(yī)藥、紡織、生物工程、環(huán)境治理、冶金等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。數(shù)十年來(lái)，膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，特別是90年代以后，膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面。膜分離技術(shù)作為一種新興的高效分離技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、電子、輕工、紡織、石油、食品、醫(yī)藥、生物工程、能源工程等。國(guó)外有關(guān)專家甚至把膜分離技術(shù)的發(fā)展稱為“第三次工業(yè)革命”。膜分離技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一[13-15]。目前己經(jīng)深入研究和開發(fā)的膜分離技術(shù)有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透汽化和氣體分離等。正在開發(fā)研究中新的膜過(guò)程有：膜蒸餾、支撐液膜、膜萃取、膜生物反應(yīng)器、控制釋放膜、仿生膜以及生物膜等過(guò)程。微濾主要用于分離水溶液中的物質(zhì)，除去尺寸為500um-50um的微粒，一般其膜是一次性使用的，因此降低膜成本和拓寬應(yīng)用范圍將是研發(fā)方向；超濾也主要是從水溶液中除去1.2nm-50nm的大分子及高分子化合物、膠體、病毒等，根據(jù)市場(chǎng)需要，增加品種，提高膜的性能將是其研究方向；反滲透能夠除去水溶液中0.3nm-1.2nm的溶質(zhì)，可除去除H+和OH一以外的無(wú)機(jī)離子和低分子有機(jī)物，現(xiàn)主要用于脫鹽，研究發(fā)展方向?qū)⑹翘岣咄亢兔擕}率，膜的耐熱及耐氧化性，組件大型化，降低膜成本，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域等。氣體分離領(lǐng)域，氫氣分離中變壓吸附和深冷分離法具有明顯優(yōu)勢(shì)，空氣富氧化方面，正在積極開發(fā)燃燒用膜式空氣富氧化系統(tǒng)。滲透蒸發(fā)已成功用于制取無(wú)水乙醇。開發(fā)低能耗，工藝簡(jiǎn)單的方法從發(fā)酵液中提取乙醇是一重要課題，正在研究的乙醇選擇性透過(guò)膜可由含乙醇4%-8%的發(fā)酵液中制成80%的乙醇，使制備無(wú)水乙醇的能耗降為常規(guī)精餾法的25%，一旦成功，傳統(tǒng)精餾法生產(chǎn)乙醇將受到挑戰(zhàn)，但膜是否能循環(huán)使用是個(gè)問(wèn)題(抗污染性)。反應(yīng)與滲透蒸發(fā)藕合，利用滲透蒸發(fā)使生成物不斷排除，促進(jìn)可逆反應(yīng)的進(jìn)行，如脂化反應(yīng)，這一課題前景光明。液體膜，至今幾乎無(wú)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，主要是由于液膜壽命短的問(wèn)題一直沒(méi)有解決，因此長(zhǎng)壽命液膜的研究是誘人的課題。其余具有開發(fā)研究?jī)r(jià)值的膜分離技術(shù)還有膜反應(yīng)器、