化工原理認識實(shí)習報告

化工原理認識實(shí)習報告

　　一：認識實(shí)習的目的

　　通過(guò)本次認識實(shí)習，對我們以后《化工原理》課程的學(xué)習有很好的感性認識，有利于理論和實(shí)際更好的結合和理解。認識實(shí)習是我們專(zhuān)業(yè)教學(xué)計劃中一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，為學(xué)生由學(xué)校到工廠(chǎng)，由理論到實(shí)踐之間架起的一座“橋梁”。通過(guò)生產(chǎn)工藝及設備的參觀(guān)實(shí)習使學(xué)生了解化工生產(chǎn)實(shí)際，增加感性認識，從而加強工程觀(guān)點(diǎn)，為學(xué)習《化工原理》、《化學(xué)反應工程》等專(zhuān)業(yè)課程打下基礎。

　　二：認識實(shí)習的安排

　　11月13號上午老師講解換熱器的的類(lèi)型，用途，結構。老師講解中水站的設備，用途，流程等等。下午參觀(guān)實(shí)驗室，參觀(guān)精餾塔。參觀(guān)反應器。

　　11月14號下午13點(diǎn) 組織參觀(guān)中水站，由老師的講解，了解中水站的原理，流程，儀器的用途等等。

　　出于某些原因，這次的認識實(shí)習并沒(méi)有像往年那樣去工廠(chǎng)參觀(guān)，而是通過(guò)老師的講解，通過(guò)中水站的參觀(guān)，來(lái)了解一些關(guān)于實(shí)際操作的問(wèn)題。對化工原理所學(xué)的一些知識有更深入更形象的理解。

　　三：認識實(shí)習的內容

　　1.換熱器

　　換熱器是工廠(chǎng)內應用最為廣泛的設備之一，換熱器按照其結構形式分為：管式換熱器、板式換熱器和熱管式換熱器。

　　管式換熱器分為：管殼式換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器和翹片管式換熱器。其中應用最為廣泛的是管殼式換熱器，又稱(chēng)管式換熱器，是一種通用的標準換熱設備。它具有結構簡(jiǎn)單、堅固耐用、造價(jià)低廉、用途廣泛、清洗方便、適應性強等有點(diǎn)；在換熱設備中占據主導地位。管殼式換熱器根據結構特點(diǎn)分為：1固定管板式換熱器2浮頭式換熱器3U形管式換熱器4填料函式換熱器5釜式換熱器。

　　蛇管式換熱器是管式換熱器中結構最為簡(jiǎn)單，操作最方便的一種換熱設備。通常按照換熱方式不同，將蛇管式換熱器分為沉浸式和噴淋式兩類(lèi)：1沉浸式蛇管換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、便于防腐蝕、能承受高壓。其缺點(diǎn)是由于容積的體積較蛇管的就、體積大的多，管外流體的傳熱膜系數較小，故常需加攪拌裝置，以提高其轉熱效率。

　　2噴淋式蛇管換熱器多用于冷卻管內的熱流體。固定在支架上的蛇管排列在同一個(gè)垂直面上，熱流體自下部的管進(jìn)入，由上部的管流出。冷卻水由管上方的噴淋裝置中均勻地噴灑在上層蛇管上，并沿著(zhù)管外表面淋漓而下，降至下層蛇管表面，最后收集在排管的底盤(pán)中。該裝置通常放在室外空氣流通處，冷卻水在空氣中汽化時(shí)帶走部分熱量，以提高冷卻效率。與沉浸式蛇管換熱器相比，噴淋式蛇管換熱器具有檢修清理方便，傳熱效果好等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是體積龐大，占地面積達；冷卻水消耗量較大，噴淋不宜均勻。蛇管換熱器因其結構簡(jiǎn)單、操作方便、常被用于制冷裝置和小型制冷機組中。

　　套管式換熱器是由兩種不同直徑的直管套住在一起組成同心套管，其內管用U形肘管順次連接，外管與外管互相連接而成的。每一段套管稱(chēng)為一程，程數課根據傳熱面積要求而增減。換熱時(shí)一種流體走內管，另一種流體周環(huán)隙，內管的壁面為傳熱面。套管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單；能耐高壓；傳熱面積課根據需要增減；適當地選擇管內、外徑，可使流體的流速增大，且兩種流體呈逆流流動(dòng)，有利于傳熱。其缺點(diǎn)是單位傳熱面積的金屬耗量大；管子接頭多，檢修清洗不方便。此類(lèi)換熱器適用于高溫、高壓及小流量流體間的換熱。

　　板式換熱器也分為平板式換熱器、螺旋式換熱器、板翹式換熱器、熱板式換熱器和板殼式換熱器：

　　1平板式換熱器簡(jiǎn)稱(chēng)板式換熱器，它是由一組長(cháng)方形的薄金屬板平行排列，夾緊組裝于支架上面構成。

　　2螺旋式換熱器是由兩張間隔一定的平行薄金屬板圈制而成的，兩張薄金屬板形成兩個(gè)同心的螺旋型通道，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距，在螺旋板兩側焊有蓋板。冷、熱流體分別通過(guò)兩條通道，通過(guò)薄板換熱。

　　2.精餾塔

　　（1）精餾塔式精餾裝置的主要設備，混合液分離的過(guò)程主要是在精餾塔內進(jìn)行的。在精餾塔內裝有若干塊塔板或一定高度的填料.

　　（2）精餾塔在石油煉制、石油化工和其它化工生產(chǎn)中，精餾是應用極為廣泛的傳質(zhì)過(guò)程。其工藝過(guò)程多采用DCS（分布式控制系統）監控。其目的是將混合液中的各組分進(jìn)行分離，使之達到所規定的純度。精餾裝置一般由精餾塔、再沸器和冷凝器等設備組成。精餾過(guò)程實(shí)質(zhì)上是利用混合物中各組分揮發(fā)度的不同這一性質(zhì)，使液相中的輕組分和汽相中的重組分互相轉移，從而實(shí)現分離的目的。

　　3版式精餾塔的工作原理：板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤(pán)等部件構成。操作時(shí)，塔內液體依靠重力作用，由上層塔板的降液管流到下層塔板的受液盤(pán)，然后橫向流過(guò)塔板，從另一側的降液管流至下一層塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液層。氣體則在壓力差的推動(dòng)下，自下而上穿過(guò)各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過(guò)各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進(jìn)行熱量和質(zhì)量的交換。在板式塔中，氣液兩相逐級接觸，兩相的組成沿塔高呈階梯式變化，在正常操作下，液相為連續相，氣相為分散相。

　　版式塔的特點(diǎn)板式塔是逐級接觸，混合物濃度發(fā)生階躍式變化，而填料塔則不同，氣、液兩相是微分接觸，氣、液的組成則發(fā)生連續變化。板式塔結構如圖所示。塔體為一圓式筒體，塔體內裝有多層塔板。塔板設有氣、液相通道，如篩孔及降液管、底隙、溢流堰等。氣、液相流程；再沸器加熱釜液產(chǎn)生氣相在塔內逐級上升，上升到塔頂由塔頂冷凝器冷凝，部分凝液返回塔頂作回流液。液體在逐級下降中與上升氣相進(jìn)行接觸傳質(zhì)。具體接觸過(guò)程如圖所示。液體橫向流過(guò)塔板，經(jīng)溢流堰溢流進(jìn)入降液管，液體在降液管內釋放夾帶的氣體，從降液管底隙流至下一層塔板。塔板下方的氣體穿過(guò)塔板上氣相通道，如篩孔、浮閥等，進(jìn)入塔板上的液層鼓泡，氣、液接觸進(jìn)行傳質(zhì)。氣相離開(kāi)液層而奔向上一層塔板，進(jìn)行多級的接觸傳質(zhì)。

　　3.合成氨

　　現在合成氨是以碳氨為主要原料, 1. 工藝路線(xiàn)：

　　以無(wú)煙煤為原料生成合成氨常見(jiàn)過(guò)程是:

　　造氣 -> 半水煤氣脫硫 -> 壓縮機1，2工段 -> 變換 -> 變換氣脫硫 ->壓縮機3段 -> 脫硫 ->壓縮機4，5工段 -> 銅洗 -> 壓縮機6段 -> 氨合成 -> 產(chǎn)品NH3

　　采用甲烷化法脫硫除原料氣中CO. CO2 時(shí), 合成氨工藝流程圖如下:

　　造氣 ->半水煤氣脫硫 ->壓縮機1,2段 ->變換 -> 變換氣脫硫 -> 壓縮機3段 ->脫碳 -> 精脫硫 ->甲烷化 ->壓縮機4,5,6段 ->氨合成 ->產(chǎn)品NH3

　　4.中水站

　　北京化工大學(xué)中水站采用先進(jìn)的移動(dòng)床生物膜反應器、鉀基自由基活性氧消毒；過(guò)程模擬DCS控制；互聯(lián)網(wǎng)通訊和現代管理功能等技術(shù)。每年為東校區提供10萬(wàn)余噸的中水，用于校園綠化和沖廁，年節約水費40多萬(wàn)元，實(shí)現經(jīng)濟效益和社會(huì )效益的兼收，努力創(chuàng )建國內一流的節約用水示范站。

　　在工作人員老師的帶領(lǐng)下，我們實(shí)地參觀(guān)了進(jìn)水泵房格柵間、瀑氣池、中水池等地，真切的看到了污水一步步得到處理最后變成潔凈的“中水”的過(guò)程，這種直觀(guān)的感受和體驗讓我們對污水處理的認識更直接更全面，達到一種新的層面.在裝置設計中為了“克服大馬拉小車(chē)的問(wèn)題” ，盡量采用節能動(dòng)力設備，供水部分根據用水需求變化采用雙泵并聯(lián)組合和變頻控制技術(shù)。

　　在該系統中綜合利用了數據采集，自動(dòng)控制與互聯(lián)網(wǎng)通訊的技術(shù)，可確保中水裝備穩定運行。同時(shí)無(wú)需加入絮凝劑等化學(xué)藥品，具有運行成本低的特點(diǎn)。

　　主要設備：

　　移動(dòng)床生物膜反應器

　　移動(dòng)床生物膜反應器是類(lèi)似化工反應器中的流化床，依據表面更新理論，該工藝具有極高處理效率的一種微生物水處理技術(shù)，其具有生物介質(zhì)比表面積大（850m2/m3），使用壽命20年不更換。載體表面微生物食物鏈長(cháng)。

　　生物介質(zhì)比表面積大（850m2/m3），使用壽命20年不更換。載體表面微生物食物鏈長(cháng)無(wú)堵塞，無(wú)需反沖洗。動(dòng)力消耗少，運行費用低。

　　鉀基自由基活性氧消毒裝置

　　鉀基自由基活性氧消毒裝置，所制備的活性氧消毒劑，直接用于中水的消毒，細菌總數由5000-6000個(gè)/ml降至50-80個(gè)/ml，大腸桿菌未檢出。消毒處理后的中水，還可有效降低氨氮，陰離子表明活性劑等的含量。出水質(zhì)質(zhì)量好，除沖便外，因其含有鉀元素（硫酸鉀，磷酸鉀等），可直接作為葉面肥用于校園綠地灌溉，有利于草皮、花卉等植物的生長(cháng)，從根本上消除含氯化學(xué)品對水體的污染，避免了水體中氯離子對草皮，花卉，樹(shù)木的損害，其創(chuàng )新之處是實(shí)現了中水回用的清潔工藝。

　　利用鉀基自由基活性氧消毒劑消毒，消毒后的中水中含有微量的鉀元素，可作為葉面肥使用，實(shí)現了中水處理的清潔生產(chǎn)工藝。中水工程試驗表明：添加自由基氧消毒劑為100mg/L時(shí)，為滿(mǎn)足水質(zhì)要求的最經(jīng)濟用量。

　　對COD 、NH3-N 、總氮、總磷、TDS、陰離子表面活性劑均有良好的去除效果，分別下降了50%、35%、49%、39%、24%、11% 。工程出水經(jīng)北京市節水管理中心的三次抽測檢驗均達到《城市雜用水水質(zhì)標準》。

　　活性污泥馴化條件試驗表明反應器10天內馴化良好，連續運行后在停留時(shí)間為2~4h時(shí)，對COD去除率達到78~87%，NH3-N去除率達到80%~93%，TSS去除率達到93%~95%。有良好的耐沖擊符合的能力在COD為2000mg/L的沖擊負荷下，當停留時(shí)間為7小時(shí)時(shí)反應器對COD和NH3-N的去除率分別達到了70%和90%，有良好的耐沖擊性。處理過(guò)程中不需要添加絮凝劑。

　　四.認識實(shí)習的意義

　　在實(shí)習中，讓我深深體會(huì )到了將理論與實(shí)踐結合起來(lái)的不易。理論知識在實(shí)踐生產(chǎn)中的應用，了解了一些在課堂上和書(shū)本內不能直觀(guān)地觀(guān)測到的設備和宏觀(guān)的概念。其中每一步的設計都必須要考慮到各方面的條件限制和因素的制約，對于我們今后的學(xué)習生活的態(tài)度必須嚴謹，不懂就問(wèn)，虛心向實(shí)習指導老師學(xué)習,努力提高自己的知識面和結構層次。

　　五.對本次認識實(shí)習的感受

　　認識實(shí)習是大學(xué)本科的必修課程，在認識實(shí)習的過(guò)程中我們要學(xué)習的不僅僅是那些原理和生產(chǎn)流程和生產(chǎn)流水線(xiàn)。這次認識實(shí)習讓我認識到自己在工作中應該干什么，了解了宏觀(guān)的一些設備的結構。這次的實(shí)習讓我受益匪淺。

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