林欣蓉 / 工研院材化所
2025年Inchem Tokyo展會展示化工與製程產業加速邁向「綠色、智慧、循環」的新時代,聚焦減碳、節能及資源回收。展會中,膜分離技術改善高能耗蒸餾與萃取,提升關鍵物料萃取效率與產品純度;溶劑回收系統整合蒸餾、膜分離、吸附及熱能回收,結合智慧監控實現低能耗、高純度回收;智慧化攪拌技術透過CFD模擬與感測監控優化多相流體混合與傳質效率;自動化壓濾技術則降低人力並保持濾餅純度。數位化與AI模擬進一步支持設備設計、運轉監控與全廠流程整合,促進模組化與彈性工廠建置。整體而言,Inchem Tokyo 2025展示了以高效分離、循環回收及智慧製程為核心的新國際化工趨勢,為產業轉型與實驗室技術開發提供重要參考。
【內文精選】
二、主要技術介紹
隨著全球化工產業快速朝向「綠色、智慧與循環」方向轉型,高效製程技術、智慧化設備與關鍵材料加工技術逐漸成為提升資源利用率、降低能源消耗與環境影響的核心手段。在此產業背景下,Inchem Tokyo 2025特別展示了化工與製程產業在化學品、有機溶劑、功能性材料及新能源材料等關鍵領域的最新技術與應用,涵蓋膜分離技術、溶劑回收系統、智慧化攪拌技術、自動化壓濾設備以及數位化與AI模擬應用等多個方向。
展會中,這些技術展示了如何在降低能耗、提升產品純度與品質的同時,促進製程效率、強化資源循環利用及環境友善管理。透過實際案例與設備操作展示,企業可直觀瞭解技術在實驗室研發、試量產以及工業化生產中的應用價值,並評估其在全球市場競爭中的實際效益。本文將依序介紹這五大技術重點,深入探討其在提升製程效率、保障產品品質、降低環境負荷及推動可持續發展方面的應用與產業價值,為化工與製程業者提供完整的技術參考與市場洞察。
(一)膜分離技術
膜分離技術已成為化工與功能材料製程中改善高能耗傳統操作的重要手段。傳統蒸餾與液-液萃取往往依賴大量熱能,對高價值化學品及關鍵材料的提純過程能耗高、廢液多,不僅增加操作成本,也造成環境負荷。相較之下,新一代膜材料具備高選擇性、耐溶劑、耐高溫及抗化學腐蝕特性,可在較溫和條件下進行分離操作,降低能源需求並提升分離效率。在傳統製程中,多數分離與純化步驟仍採用批次操作模式,然而批次系統在實際應用上存在若干限制。由於須保留操作空間以避免溢流與操作波動,設備實際可利用的有效處理容積通常僅約設計容量的50%。此外,每一批次操作完成後,往往仍需額外時間進行相分離或沉降,特別是在含有固體顆粒或乳化傾向的物系中,沉降時間可能成為整體製程瓶頸,使處理週期延長並降低設備利用率。當產量需求提高或物料系統複雜度增加時,批次操作更容易受到操作條件波動與相界面不穩定的影響,請見圖一。
圖一、批次處理之關鍵問題
(四)自動化壓濾技術
壓濾技術包括板框式與膜式壓濾,已成為化工、製藥、水處理及關鍵物料製程中固液分離與脫水的核心設備。隨著製程要求提升,現代壓濾機朝向全自動化、高效率與智慧化方向發展,提升操作安全性與穩定性,同時降低人力需求與運行成本。自動化系統通常由PLC或DCS控制整個流程,包括進料、加壓、保壓、排液及卸餅,並結合感測監控與異常警報,確保操作可追蹤與穩定,請見圖四。自動出料與濾布清洗是現代壓濾的核心特點。
圖四、智慧化壓濾技術示意
(五)數位化與AI模擬在製程整合的應用
數位化與AI模擬技術已成為現代化工製程智慧化管理與優化的核心工具。透過數據驅動分析,企業可在設備設計階段模擬流體動力、混合及分離效率,優化槽體形狀、管路佈局及單元操作配置---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。