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化工仿真实训报告

化工仿真实训报告
化工仿真实训报告

一、实习目的

1.了解和掌握化工专业知识在实际生产中的应用方法,将所学专业知识与生产实践相结合。

2.通过亲自动手反复进行操作,掌握实际生产中的多项操作技能,提高动手能力。

3.掌握化工仿真模拟训练的各装置的生产工艺流程和反应原理。

4.在仿真模拟训练中培养严谨、认真、求实的工作作风。

5.在仿真模拟训练中总结生产操作的经验,吸取失败的教训,为以后走上生产岗位打下基础。

6.加深对工厂具体化工设备、化工操作的感性认识,进一步了解所学专业的性质,以便今后更好的学习专业基础课及专业课。

7.收集各项技术资料和生产数据,培养理论联系实际的习惯。

二、实习内容

1.离心泵

1.工作原理

离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时,液体受到叶片的推力同时旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿,以高速流入泵壳,当液体到达蜗形通道后,由于截面积逐渐扩大,大部分动能变成静压能,于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后,泵壳吸入口形成了一定的真空,在压差的作用下,液体经吸入管吸入泵壳内,填补了被排出液体的位置。

2.操作步骤

离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制,LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关是PK1,备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口流量调节器FIC及调节阀V4。

离心泵冷态开车

①检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。

②将液位调节器LIC置手动,调节器输出为零。

③将液位调节器FIC置手动,调节器输出为零。

④进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2,开离心泵排气阀V5,直至

排气口出现蓝色点,表示排气完成,关阀门V5。

⑤为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零,手动操作LIC的输出使液位上

升到50%时投自动。或先将LIC投自动,待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。

⑥在泵出口阀V3关闭的前提下,开离心泵电机开关PK1,低负荷起动电动机。

⑦开离心泵出口阀V3,由于FIC的输出为零,离心泵输出流量为零。

⑧手动调整FIC的输出,使流量逐渐上升至6 kg/s且稳定不变时投自动。

⑨当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时,离心泵开车达

到正常工况。此时各检测点指示值如下:

FIC 6.0 kg/s FI 6.0 kg/s

PI1 0.15 MPa PI2 0.44 MPa

LIC 50.0 % H 29.4 m

M 62.6 % N 2.76 kW

离心泵停车操作

①首先关闭离心泵出口阀V3。

②将LIC置手动,将输出逐步降为零。

③关PK1(停电机)。

④关离心泵进口阀V2。

⑤开离心泵低点排液阀V7及高点排气阀V5,直到蓝色点消失,说明泵体中的水排干。最

后关V7。

测取离心泵特性曲线

①离心泵开车达到正常工况后,FIC处于自动状态。首先将FIC的给定值逐步

提高到9 kg/s。当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时,记录此时的流量(F)、扬程(H)、功率(N)和效率(M)。

②然后按照每次1 kg/s(或0.5 kg/s)的流量降低FIC的给定值。每降低一次,

等待系统动态平衡后记录一次数据,直到FIC的给定值降为零。

③将记录的数据描绘出H-F、N-F和 -F三条曲线。完成后与“G2”画面(详

见图3-3)的标准曲线对照,应当完全一致。

事故设置及排除

1.离心泵入口阀门堵塞(F2)

事故现象:离心泵输送流量降为零。离心泵功率降低。流量超下限报警。

排除方法:首先关闭出口阀V3,再开旁路备用阀V2B,最后开V3阀恢复正常运转。

合格标准:根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时关泵并打开阀门V2B,没有出

现贮水槽液位超上限报警,并且操作步骤的顺序正确为合格。2.电机故障(F3)

事故现象:电机突然停转。离心泵流量、功率、扬程和出口压力均降为零。贮水槽液位上升。

排除方法:立即启动备用泵。步骤是首先关闭离心泵出口阀V3,再开备用电机开关

PK2,最后开泵出口阀V3。

合格标准:判断准确。开备用泵的操作步骤正确,没有出现贮水槽液位超上限报警,为合格。

3.离心泵“气缚”故障(F4)

事故现象:离心泵几乎送不出流量,检测数据波动,流量下限报警。

排除方法:及时关闭出口阀V3。关电机开关PK1。打开高点排气阀V5,直至蓝色点出现后,

关阀门V5。然后按开车规程开车。

合格标准:根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时停泵,打开阀门V5排气,并使离

心泵恢复正常运转为合格。

4.离心泵叶轮松脱(F5)

事故现象:离心泵流量、扬程和出口压力降为零,功率下降,贮水槽液位上升。排除方法:与电机故障相同,启动备用泵。

合格标准:判断正确。合格标准与电机故障相同。

5.FIC流量调节器故障(F6)

事故现象:FIC输出值大范围波动,导致各检测量波动。

排除方法:迅速将FIC调节器切换为手动,通过手动调整使过程恢复正常。

合格标准:判断正确。手动调整平稳,并且较快达到正常工况。

3、思考题

1、离心泵的汽蚀现象如何形成?对离心泵有何损害?如何避免?试分析本离心

泵形成汽蚀的条件?

答:液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。

防止发生汽蚀的措施:

①减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度);

②减小吸入损失hc,为此可以设法增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;

③防止长时间在大流量下运行;

④在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀;

⑤泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行;

⑥泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响;

⑦对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料。

2、何为离心泵气缚现象?如何克服?

答:气缚:离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作,灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

3、为什么离心泵开车前必须充液、排气?否则会出现什么后果?

答:通常在排气时,泵内的气体如在入口或泵的流道内,哪怕只有微量气体,都将影响泵的运行,造成泵的气蚀。而气体在泵的出口,不会造成泵的气蚀。

泵气蚀将影响泵的运行性能,降低泵的流量和扬程。泵内的少量存气经流体静止过程,逐渐上浮到出口,此时启泵就不会气蚀。泵的最小气蚀余量和该泵运行工况的装置气蚀余量接近,所以泵内少有气体都将造成泵的气蚀,要想避免此种情况,在泵现状无法改变的情况下,要格外注意泵的开停和切换操作,并严密关注泵的入口压头和介质组分,避免泵的气蚀条件产生。

2、热交换器

1、工作原理

本热交换器为双程列管式结构,起冷却作用,管程走冷却水(冷流)。含量30%的磷酸钾溶液走壳程(热流)。

工艺要求:流量为18441 kg/h的冷却水,从20℃上升到30.8℃,将65℃流量为8849 kg/h的磷酸钾溶液冷却到32℃。管程压力0.3MPa,壳程压力0.5MPa。

流程图画面“G1”中:阀门V4是高点排气阀。阀门V3和V7是低点排液阀。P2A为冷却水泵。P2B为冷却水备用泵。阀门V5和V6分别为泵P2A和P2B的出口阀。P1A为磷酸钾溶液泵。P1B为磷酸钾溶液备用泵。阀门V1和V2分别为泵P1A和P1B的出口阀。

FIC-1 是磷酸钾溶液的流量定值控制。采用PID单回路调节。

TIC-1 是磷酸钾溶液壳程出口温度控制,控制手段为管程冷却水的用量(间接关系)。采用PID单回路调节。

2.操作步骤

开车操作法

①开车前设备检验。冷却器试压,特别要检验壳程和管程是否有内漏现象,各阀门、管路、泵是否好用,大检修后盲板是否拆除,法兰连接处是否耐压不漏,是否完成吹扫等项工作(本项内容不包括在仿真软件中)。

②检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。各调节器应处于手动且输出为零。

③开冷却水泵P2A开关。

④开泵P2A的出口阀V5。

⑤调节器TIC-1置手动状态,逐渐开启冷却水调节阀至50%开度。

⑥开磷酸钾溶液泵P1A开关。

⑦开泵P1A的出口阀V1。

⑧调节器FIC-1置手动状态,逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至10%。

⑨壳程高点排气。开阀V4,直到V4阀出口显示蓝色色点,指示排气完成,关V4阀。

⑩手动调整冷却水量。当壳程出口温度手动调节至32 0.5℃且稳定不变后打自动。

11缓慢提升负荷。逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至8800 kg/h左右投自动。○

开车达正常工况的设计值见工艺说明。

停车操作法

①将调节器FIC-1打手动,关闭调节阀。

②关泵P1A及出口阀V1。

③将调节器TIC-1打手动,关闭调节阀。

④关泵P2A及出口阀V5。

⑤开低点排液阀V3及V7,等待蓝色色点消失。排液完成。停车完成。

事故设置及排除

1.换热效率下降(F2)

事故现象:事故初期壳程出口温度上升,冷却水出口温度上升。由于自控作用将冷却水

流量开大,使壳程出口温度和冷却水出口温度回落。

处理方法:开高点放气阀V4。等气排净后,恢复正常。

2.P1A泵坏(F3)

事故现象:热流流量和冷却水流量同时下降至零。温度下降报警。

处理方法:启用备用泵P1B,按开车步骤重新开车。

3.P2A泵坏(F4)

事故现象: 冷却水流量下降至零。热流出口温度上升报警。

处理方法:开备用泵P2B,然后开泵出口阀V6。关泵P2A及出口阀V5。4.冷却器内漏(F5)

事故现象:冷却水出口温度上升,导致冷却水流量增加。开排气阀V4试验无效。

处理方法:停车。

5.TIC-1调节器工作不正常(F6)

事故现象:TIC-1的测量值指示达上限,输出达100% 。热流出口温度下降,无法自控。

处理方法:将TIC-1打手动。通过现场温度指示,手动调整到正常。

3、思考题

1、当外壳和列管的温差较大时,常用的几种方法对热交换器进行热补偿?

答:在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。

如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。目前广泛使用的有固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器。

2、热交换器开车前为什么必须进行高点排气?

答:通常换热器壳侧的介质比空气密度大,在高位设计排气口!可以排除可以换热器内部的空气!1)可以不要工作介质带空气,2)换热器内部有空气不造成噪音!

3、本热交换器运行时发生内漏如何判断?

答排空后便于你的冷热侧介质都一样,只是温度压力不同且又是串联,很难用温度和压力的变化来判断是否内漏。除非根据每段换热器的出口温度和你清洗前的记录数据对照,若有较大的出入可估计那段的换热器可能有内漏的现象。用拆开每段换热器的你一端接口,分段试压的方式来确认维修等操作.

3、透平与往复压缩

1.工作原理

本压缩系统由蒸汽透平驱动的往复式压缩机组成,此外还包括了复水系统和润滑油系统的主要操作。本系统将两种典型的动设备集成在一起,可以同时训练两种动设备的操作。采用自产蒸汽驱动蒸汽透平取代电动机,是国际流行的节能方法。

如流程图5-1所示,本系统为某化工装置的气体循环压缩部分。被压缩气体经入口阀V16、V15由化工装置进入吸入管线,阀V13为凝液排放阀。吸入气体一路经过阀V14进入气缸C1,另一路进气缸C2。两路气体经压缩后排出汇合入同一条排气管线返回化工装置。这条管线上装有安全阀和紧急排放火炬的手动阀V18。

阀门V17是排气管线与吸入管线的旁路阀。阀V19、V20是排气截止阀,阀V21为排气管线的凝液排放阀。

L1、L3、L2、L4为负荷余隙阀,可以手动调整压缩机输出负荷。F03是飞轮机构,用于稳定往复压缩机的转动。盘车操作是通过转动飞轮来实现的。G02是齿轮减速箱。T01是蒸汽透平。高压蒸汽经主阀V9、V11和调速器RIC进入透平。蒸汽管线上设阀V10作为排水阀。为了提高热机效率,必须通过复水系统使蒸汽透平排出的乏汽温度和压力尽可能低。

复水系统的流程是:乏汽通过阀V12进入表面冷凝器E1降温,同时由两级喷射式真空泵VP1和VP2维持真空。E1的冷却水阀门为V5。乏汽被冷凝,冷凝水及时由泵P1排走。第一级真空泵VP1后设有第二级冷却器E2,冷却水阀门为V6。

喷射式真空泵的简要原理是:当高压蒸汽通过文丘里管时,由于文丘里管喉部管径缩小,流速(速度头)加大,静压(压力头)减小,因此产生抽吸作用。喷射式真空泵的高压供汽管线上设蒸汽总截止阀V1,端头排凝阀V2。高压蒸汽通过阀门V3和V4分别进入两台喷射式真空泵。

T1是润滑油箱,P2是齿轮油泵。润滑油经P2泵通过油冷器E3及过滤器F1,然后分别输入压缩机系统各轴瓦,最终返回油箱T1构成润滑油循环回路。油箱T1顶部设有通大气的管线,以防回油不畅。油冷器E3的冷却水阀门为V23。部分润滑油经手操阀V22走旁路。

2、操作步骤

1.冷态开车步骤

(1)开复水系统

①全开表面冷凝器E1的冷却水阀V5。

②全开冷凝器E2冷却水阀V6。

③全开喷射式真空泵主蒸汽阀V1。

④开蒸汽管路排水阀V2至冷凝水排完后(待蓝色点消失)关闭。

⑤全开一级真空泵蒸汽阀V3。

⑥全开二级真空泵蒸汽阀V4。

⑦开表面冷凝器E1的循环排水泵开关P01。

等待系统的真空度PI-2达到 -600mmHg以下可进行开车操作。由于系统真空度需要一定的时间才能达到,这一段等待时间可以同时进行其他有关开车前的操作,如排水、排气、开润滑油系统、盘车等。

(2)开润滑油系统及透平密封蒸汽系统

①开润滑油冷却水阀V23。

②将冷却器E3的旁路阀V22开度至50%左右。当油温较高时,可适当关小

V22,油温

将有所下降。

③开齿轮油泵P02,使油压PI-1达到0.25 MPa 以上为正常。

④开密封蒸汽阀V7,开度约60%。

⑤全开密封蒸汽管路排水阀V8,等冷凝水排放完了(待蓝色点消失),将

V8关至

5%-10%的开度。

⑥调整V7,使密封蒸汽压力PI-4维持0.01 MPa 左右。

(3)开透平机及往复压缩机系统

①检查输出负荷余隙阀L1、L2、L3、L4是否都处于全开状态。

②开盘车开关PAN。

③全开压缩机吸入阀V16和考克V15。

④开凝液排放阀V13,当管路中残余的液体排放完成后(蓝色点消失),关

闭V13。

⑤全开V14支路阀,检查旁路阀V17是否关闭。

⑥检查放火炬阀V18是否关闭。

⑦全开压缩机排气管线阀V19和考克V20。

⑧开压缩机排气管线排凝液阀V21,直到排放完了(蓝色点消失),全关V21。

再次

确认压缩机吸入、排出各管线的每一个阀门是否处于正常状态。

⑨将跳闸栓挂好,即开跳闸栓TZA继电器联锁按钮(当透平机超速时会自

动跳闸,切断主蒸汽)。

⑩全开主蒸汽阀V9,全开排水阀V10,等管线中的冷凝水排完后(蓝色点消失),

关V10。

⑾全开透平乏汽出口阀V12。

⑿缓慢打开透平机高压蒸汽入口阀V11,压缩机启动。观察透平机转速升○

到1000

r/min以上。关盘车开关PAN。

⒀调整调速系统RIC,注意调速过程有一定的惯性,使透平机转速逐渐上○

升到

3500 r/min 左右,并稳定在此转速下。

⒁逐渐全关负荷余隙阀L1、L2,使排出流量(打气量)上升至300 Nm3/h 以○

上。

⒂逐渐全关负荷余隙阀L3、L4,微调转速及阀V19,使排出流量达到600 ○

Nm3/h 左

右。同时使排气压力达到0.48 MPa 以上。

待以上工况稳定后,开车操作即告完成。此时应该注意油温、油压及透平机轴瓦温度是否有异常现象。

2. 停车步骤

①全关透平机主蒸汽阀V9、V11,使转速降至零。

②全关透平乏汽出口阀V12。

③全开负荷余隙阀L1、L2、L3、L4。

④将跳闸栓TZA解列。

⑤关闭吸入阀V16、V15、V14。

⑥关阀V19、V20。

⑦关密封蒸汽阀V7和排水阀V8。

⑧关油泵开关P02。

⑨关E3冷却水阀V23。

⑩关复水系统真空泵蒸汽阀V4、V3,然后关V1。

⑾关E2冷却水阀V6。

⑿关E1冷却水阀V5。

⒀停E1循环排水泵开关P01。

3.紧急停车

当出现润滑油压下降至0.2 MPa 以下、或透平机某个轴瓦超温或超速等紧急故障时,应使压缩机紧急停车。步骤如下:

①迅速“打闸”,即将跳闸栓 TZA 迅速解列,切断透平主蒸汽;

②关闭透平机主蒸汽阀V9、V11;

③关闭透平机乏汽出口阀V12,然后进行正常停车的各项操作。

四、事故设置及排除

1. 润滑油温上升(F2)

事故现象:TI-3的指示上升,超过45℃。

事故原因:油冷却器冷却水量偏小或V22分流过大。

排除方法:关小阀V22减少分流。

2.油压下降(F3)

事故现象:PI1下降,低于0.2 MPa , 经过一段时间润滑油温TI-3上升超限。

事故原因:过滤器F1堵塞或油泵故障。

排除方法:紧急打闸停车(跳闸栓解列)。

3.一号轴瓦超温(F4)

事故现象:TI-1大于70℃。

事故原因:一号轴瓦供油管路堵或油压下降。

排除方法:紧急打闸停车。

4.二号轴瓦超温(F5)

事故现象:TI-2大于70℃。

事故原因:二号轴瓦供油管路堵或油压下降。

排除方法:紧急打闸停车。

5.超速(F6)

事故现象:透平转速超过4000 r/min。透平机轴瓦温度上升、功率上升、打气量

上升、输出压力上升。

事故原因:主蒸汽流量上升。

排除方法:本压缩机跳闸转速设定在4500 r/min。注意在跳闸前应及时发现转速

上升的趋势,适当手调RIC,可使转速回复到3500 r/min。

3. 思考题

1、蒸汽透平由哪些主要部件和附属设备组成?

答:蒸汽透平是指一种将蒸汽的热能直接转换成转动的机械能的原动机。蒸汽透平驱动给水泵工作系统供热系统的锅炉在正常运行中,必须对其给水进行除氧除氧用汽均取自汽轮机排汽或蒸汽平衡管网,这样会使大量高压蒸汽通过节流装置转化为低压蒸气,造成了极大浪费,降低了综合热效率“根据热功联产节能技术的原理,利用小功率单级背压式汽轮机取代给水泵用的电机,减少炼厂用电,降低综合能耗”。

2、蒸汽透平用什么方法调速?

答:根据调速器的控制不同而结构也不同。调速器分为电液调节;油压调节;

机械式调节

3、为什么往复压缩机的吸入和排气管上均设置了油水排放阀门?

答:各段油水应定时排放,如不及时排放,不但影响各段压力的波动,而且油污带入气缸中,还会使气缸中润滑油的作用减弱,甚至遭受破坏。同时还能损坏气缸、阀片。如油水带入铜洗塔则影响或破坏铜液成分。如油水带入合成塔,会影响合成触媒的活性寿命。因此,必须定期排放各段油水。

4、机组开车前为什么必须先将油路运行正常?

答:经常检查注油器的贮油量和滴油孔的滴油情况,并保持其规定的滴油量。

当滴油速度减慢或停止而调节无效时,应及时处理或清洗滤网或更换备用注油器。如发现油管烫手并有气体斜冲过来,则表示注油单向阀损坏,则应及时清洗或调换。有时注油器电机跳闸或其它故障,短时间内人工手摇注油,保证机械运转正常,并积极抢修电机或其它故障,使其恢复正常。

5、为什么往复压缩机排气温度较高?

答原因:(1)口滤网堵或进气压力低、出口压力高等,造成本级压缩比大,(2)温度高或气缸冷却不够,

(3)露,重点为排气阀(进口带卸荷器的卸载叉不合适会影响进气阀),

(4)环磨损严重,做功能力不足,

措施:1``、提高系统进气压力、核查出口压力是否偏高,

2``前冷却器换热检查、气缸冷却夹套清洗检查,

3``进、排气阀泄露情况,听声音或用红外温度检测仪检查温度可判断那个气阀泄露,泄露气阀检查是气阀本身漏还是卸载叉(仅限进气阀)问题,4``活塞环。

4、间歇反应

1.工作原理

间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大;多硫化钠需要通过反应制备;反应属放热过程,由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升,冷却操作不当会发生剧烈爆炸;反应过程中有主副反应的竞争,必须设法抑制副反应,然而主反应的活化能较高,又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起,使本间歇反应具有典型代表意义。

在叙述工艺过程之前必须说明,选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照,目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景,但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强,对某些细节作了适当的变通处理和简化。

有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。它本身也是一种硫化促进剂,称为M,但活性不如DM。

DM是各种橡胶制品的硫化促进剂,它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状,从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化,与促进剂M合用适用于浅色

橡胶硫化。

本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种:硫化钠(Na2S)、硫磺(S)、邻硝基氯苯(C6H4ClNO2)及二硫化碳(CS2)。

备料工序包括多硫化钠制备与沉淀,二硫化碳计量,邻氯苯计量。

1.多硫化钠制备反应

此反应是将硫磺(S)、硫化钠(Na2S )和水混合,以蒸汽加热、搅拌,在常压开口容器中反应,得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此,多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明,硫指数较高时,促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时,产率趋于定值。此外,当硫指数过高时,缩合反应中析出游离硫的量增加,容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热,使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。

2.二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆,不溶于水,密度大于水。因此,可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。

3.邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃,不溶于水,常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量,必须将其熔化,并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时,利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽,高位槽也具有夹套保温系统。4.缩合反应工序

缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。

邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后,将发生复杂的化学反应,产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成,实践证明还伴有副反应发生。缩合收率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时,反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应,因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高,将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。

保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生成,必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和温度,当温度压力有所下降时,应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。

缩合反应历经保温阶段后,接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕,用蒸汽吹洗反应釜,为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。

2、操作步骤

1.准备工作

检查各开关、手动阀门是否关闭。

2.多硫化钠制备

①打开硫化碱阀HV-1,向多硫化钠制备反应器R1注入硫化碱,使液位H-1

升至0.4m,关闭阀HV-1.

②打开熔融硫阀HV-2,向多硫化钠制备反应器R1注入硫磺,液位H-1升至

0.8m,关闭HV-2。

③打开水阀HV-3,使多硫化钠制备反应器R1液位H-1升至1.2m,关闭HV-3。

④开启多硫化钠制备反应器搅拌电机M1开关M01。

⑤打开多硫化钠制备反应器R1蒸汽加热阀HV-4,使温度T1上升至81~84℃

(升温需要一定时间,可利用此时间差完成其他操作)。保持搅拌5分钟(实际为3小时)。注意当反应温度T1超过85℃时将使副反应加强,此种情况会报警扣分。

⑥开启多硫化钠输送泵M3的电机开关M03,将多硫化钠料液全部打入沉淀槽

F1,静置5分钟(实际为4小时)备用。

3.邻硝基氯苯计量备料

①检查并确认通大气泄压阀V6是否关闭。

②检查并确认邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12是否关闭。

③打开上料阀HV-7。

④开启并调整压缩空气进气阀HV-5。观察邻硝基氯苯计量槽F4液位H-5逐渐

上升,且邻硝基氯苯储罐液位H-4略有下降,直至计量槽液位H-5达到1.2m。

由于计量槽装有溢流管,液位一旦达到此高度将不再上升。但如果不及时关闭HV-7,则储罐液位H-4会继续下降。注意储罐液位下降过多,将被认

为操作失误而扣分。

⑤压料完毕,关闭HV-7及HV-5。打开泄压阀V6。如果忘记打开V6,会被认为

操作失误而扣分。

4.二硫化碳计量备料

①检查并确认通水池的泄压阀V8是否关闭。

②检查并确认二硫化碳计量槽F5下料阀V14是否关闭。

③打开上料阀HV-10。

④开启并调整自来水阀HV-9,使二硫化碳计量槽F5液位H-7上升。此时二硫

化碳储罐液位H-6略有下降。直至计量槽液位H-7达到1.4m。由于计量槽装有溢流管,液位将不再上升。但若不及时关闭HV-10,则储罐液位H-6会继续下降,此种情况会被认为操作失误而扣分。

⑤压料完毕,关闭阀门HV-10及HV-9。打开泄压阀V8。如果忘记打开V8会被

认为操作失误而扣分。

5.向缩合反应釜加入三种物料

①检查并确认反应釜R2放空阀HV-21是否开启,否则会引起计量槽下料不畅。

②检查并确认反应釜R2进料阀V15是否打开。

③打开管道冷却水阀V13约5秒,使下料管冷却后关闭V13。

④打开二硫化碳计量槽F5下料阀V14,观察计量槽液位因高位势差下降,直

至液位下降至0.0m,即关闭V14。

⑤再次开启冷却水阀V13约5秒,将管道中残余的二硫化碳冲洗入反应釜,

关V13。

⑥开启管路蒸汽加热阀V11约5秒,使下料管预热,关闭V11。

⑦打开邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12,观察液位指示仪,当液位H-5下降至

0.0m,即关V12。

⑧再次开启管路蒸汽加热阀V11约5秒。将管道中残余的邻硝基氯苯冲洗干

净,即关闭V11。关闭阀V15,全关反应釜R2放空阀HV-21。

⑨检查并确认反应釜R2进料阀V16是否开启。

⑩启动多硫化钠输送泵M4电机开关M04,将沉淀槽F1静置后的料液打入反应釜R2。注意反应釜的最终液位H-3大于2.41 m 时,必须及时关泵,否则反

应釜液位H-3会继续上升,当大于2.7 m 时,将引起液位超限报警扣分。

⑾当反应釜的最终液位H-3小于2.4 m 时,必须补加多硫化钠,直至合格。否则软件

设定不反应。

6.缩合反应操作

本部分难度较大,能够训练学员分析能力、决策能力和应变能力。需通过多次反应操作,并根据亲身体验到的间歇反应过程动力学特性,总结出最佳操作方法。

①认真且迅速检查并确认:放空阀HV-21,进料阀V15、V16,出料阀V20是否

关闭。

②开启反应釜R2搅拌电机M02,观察釜内温度T已经略有上升。

③适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17,观察反应釜内温度T逐渐上升。注意加热

量的调节应使温度上升速度适中。加热速率过猛会使反应后续的剧烈阶段失控而产生超压事故。加热速率过慢会使反应停留在低温压,副反应会加强,影响主产物产率。反应釜温度和压力是确保反应安全的关键参数,所以必须根据温度和压力的变化来控制反应的速率。

④当温度T上升至45℃左右应停止加热,关闭夹套蒸汽加热阀HV-17。反应此

时已被深度诱发,并逐渐靠自身反应的放热效应不断加快反应速度。

⑤操作学员应根据具体情况,主要是根据反应釜温度T上升的速率,在0.10

~ 0.20 ℃/s 以内,当反应釜温度T上升至65℃左右(釜压0.18MPa左右),间断小量开启夹套冷却水阀门HV-18及蛇管冷却水阀门HV-19,控制反应釜的温度和压力上升速度,提前预防系统超压。在此特别需要指出的是:开启HV-18和HV-19的同时,应当观察夹套冷却水出口温度T2和蛇管冷却水出口温度T3不得低于60℃。如果低于60℃,反应物产物中的硫磺(副产物之一)将会在夹套内壁和蛇管传热面上结晶,增大热阻,影响传热,因而大大减低冷却控制作用。特别是当反应釜温度还不足够高时更易发生此种现象。

反应釜温度大约在90℃(釜压0.34MPa左右)以下副反应速率大于主反应速率, 反应釜温度大约在90℃以上主反应速率大于副反应速率。

⑥反应预计在95~110℃(或釜压0.41~0.55 MPa)进入剧烈难控的阶段。学

员应充分集中精力并加强对HV-18和HV-19的调节。这一阶段学员既要大胆升压,又要谨慎小心防止超压。为使主反应充分进行,并尽量减弱副反应,应使反应温度维持在121℃(或压力维持在0.69 MPa左右)。但压力维持过高,一旦超过0.8 MPa(反应温度超过128℃),将会报警扣分。

⑦如果反应釜压力P上升过快,已将HV-18和HV-19开到最大,仍压制不住压

力的上升,可迅速打开高压水阀门V25及高压水泵电机开关M05,进行强制冷却。

⑧如果开启高压水泵后仍无法压制反应,当压力继续上升至0.83 MPa(反应

温度超过130℃)以上时,应立刻关闭反应釜R2搅拌电机M2。此时物料会因密度不同而分层,反应速度会减缓,如果强制冷却及停止搅拌奏效,一旦压力出现下降趋势,应关闭V25及高压水泵开关M05,同时开启反应釜搅拌电机开关M02。

⑨如果操作不按规程进行,特别是前期加热速率过猛,加热时间过长,冷却

又不及时,反应可能进入无法控制的状态。即使采取了第⑦、第⑧项措施还控制不住反应压力,当压力超过1.20 MPa 已属危险超压状态,将会再次

报警扣分。此时应迅速打开放空阀HV-21,强行泄放反应釜压力。由于打开放空阀会使部分二硫化碳蒸汽散失(当然也污染大气),所以压力一旦有所下降,应立刻关闭HV-21,若关闭阀HV-21压力仍上升,可反复数次。需要指出,二硫化碳的散失会直接影响主产物产率。

⑩如果第⑦、⑧、⑨三种应急措施都不能见效,反应器压力超过1.60 MPa,将被认定为反应器爆炸事故。此时紧急事故报警闪光,仿真软件处于冻结状态。成绩为零分。

7、反应保温阶段

如果控制合适,反应历经剧烈阶段之后,压力P、温度T会迅速下降。此时应逐步关小冷却水阀HV-18和HV-19,使反应釜温度保持在120℃(压力保持在0.68~0.70 MPa左右),不断调整直至全部关闭掉HV-18和HV-19。当关闭HV-18和HV-19后出现压力下降时,可适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17,仔细调整,使反应釜温度始终保持在120℃(压力保持在0.68~0.70 MPa )5~10分钟(实际为2~3小时)。保温之目的在于使反应尽可能充分地进行,以便达到尽可能高的主产物产率。此刻是观看开车成绩的最佳时刻。教师可参考记录曲线综合评价学员开车水平。

8、出料及清洗反应器

①完成保温后,即可进入出料及反应釜清洗阶段。首先打开放空阀HV-21约

10秒(实际为2~5分钟),放掉釜内残存的可燃气体及硫化氢。

②关闭放空阀HV-21。打开出料增压蒸汽阀V23,使釜内压力升至0.79 MPa

以上。

③打开出料管预热阀V22及V24约10秒(实际为2~5分钟)。关闭V22及V24。

④立即打开出料阀V20,观察反应釜液位H-3逐渐下降,但釜内压力不变。当

液位H-3下降至0.09m时,压力开始迅速下降到0.44 MPa左右,保持10秒充分吹洗反应釜及出料管。

⑤关闭出料管V20及蒸汽增压阀V23。

⑥打开蒸汽阀V24及放空阀HV-21吹洗反应釜10秒(实际为2~5分钟)。关闭

阀门V24。至此全部反应岗位操作完毕,可进入操作下一批反应的准备工作。事故设置及排除

为了训练学员在事故状态下的应变及正确处理能力,本仿真软件可以随机设定5种常见事故的状态,每次设定其中的任一个。由于间歇过程不存在正常工况,事故应在开车前设置。5种事故的现象、排除方法和合格标准分述如下。

1.压力表堵故障(F2)

事故现象:由于产物中有硫磺析出,压力表测压管口堵塞的事故时有发生。

其现象是无论反应如何进行,压力指示P不变。此时如果学员不及时发现,一直加热,会导致超压事故。

排除方法:发现压力表堵后,应立即转变为以反应釜温度T为主参数控制反应的进行。几个关键反应阶段的参考数据如下。

①升温至45℃~55℃应停止加热。

② 65℃~75℃开始冷却。

③反应剧烈阶段约维持在115℃左右。

④反应温度大于128℃相当于压力超过0.8 MPa,已处于事故状态。

⑤反应温度大于150℃相当于压力超过1.20 MPa。

⑥反应温度大于160℃相当于压力超过1.50 MPa,已接近爆炸事故。

合格标准:按常规反应标准记分。

2.无邻硝基氯苯(F3)

事故现象:由于液位计失灵或邻硝基氯苯储罐中料液已压空,而错压了混有铁锈的水。从颜色上很难同邻硝基氯苯区分。这种故障在现场时有发生。主要现象将在反应过程中表现出来。由于反应釜中的二硫化碳只要加热,压力则迅速上升,一旦冷却,压力立即下降。反应釜中并无任何反应进行。

排除方法:根据现象确认反应釜无邻硝基氯苯后,首先开大冷却水量,使反应釜内温度下降至25℃以下。在现场必须重新取样分析,确定补料量及补料措施后重新开车。在仿真培训器上为了提高培训效率,只需按动“补料处理”

键FBL,即可重新开始反应。

合格标准:学员必须能够及时发现事故,并判断反应釜内无邻硝基氯苯,立刻采取降温措施,停搅拌,按动“补料处理”键FBL,再按常规情况重新完成反应为合格。

3.无二硫化碳(F4)

事故现象:由于液位计失灵或操作失误把水当成料液,使反应釜中无二硫化碳。此时仅有副反应单独进行,温度上升很快,反应也十分剧烈。但由于没有二硫化碳,反应压力不会大幅度上升,即使反应温度超过160℃,压力也不会超过0.7 MPa。

排除方法:确认反应釜无二硫化碳后,首先开大冷却水量,使反应釜内温度下降至25℃以下(省去现场取样分析)。停搅拌,按动“补料处理”键FBL,就可以重新按常规方法开车反应。

合格标准:学员必须能够及时发现事故,并判断反应釜内无二硫化碳。立刻采取降温措施,停止搅拌,按动“补料处理”键FBL,再按常规情况重新完成反应为合格。

4.出料管堵(F5)

事故现象:由于产物中有硫磺析出,如果出料阀门漏液,或前一次反应出料后没有冲洗干净,或主蒸汽压力过低时出料,则很有可能发生出料管堵故障。其现象是出料时虽然打开了出料阀,反应釜内压力也很高,但反应釜内液位H-3不下降。排除方法:在真实现场,必须沿出料管线检查堵管位置。用高温蒸汽吹扫。如果此法无效,只有拆下被堵管用火烧化硫磺,或更换管段及漏料的阀门。在仿真器上用“通管处理”键FTG代表以上检查与处理,即可正常出料。

合格标准:及时发现出料管堵故障,并能立刻按下“通管处理”键FTG。

5.出料压力低(F6)

事故现象:当全厂蒸汽用户满负荷时,常出现主蒸汽压力不足的情况。正常时主蒸汽压力为0.8 MPa,如果降至0.3 MPa就无法靠蒸汽压把料液全部压出反应釜。这也是造成出料管堵塞的重要原因。

排除方法:可以利用反应釜内残余的二硫化碳加热后会产生较高的饱和蒸汽压这一物理现象,靠反应釜内存储的压力出料。采用此方法必须注意随着反应釜内液位下降,汽化空间逐渐扩大,压力会降低。所以必须使出料前压力足够高,否则会产生出料中途停止的故障。

合格标准:能预先发现主蒸汽压力不足。出料时能利用釜内压力将产品料液全部压出至下道工序。

3、思考题

1、本间歇反应经历了几个阶段?每个阶段有何特点?

答:①多硫化钠制备反应

此反应是将硫磺(S)、硫化钠(Na2S )和水混合,以蒸汽加热、搅拌,在常压开口容器中反应,得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此,多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明,硫指数较高时,促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时,产率趋于定值。此外,当硫指数过高时,缩合反应中析出游离硫的量增加,容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热,使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。

②二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆,不溶于水,密度大于水。因此,可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。

③邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃,不溶于水,常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量,必须将其熔化,并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时,利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽,高位槽也具有夹套保温系统。

④缩合反应工序

缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。

邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后,将发生复杂的化学反应,产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成,实践证明还伴有副反应发生。缩合收率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时,反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应,因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高,将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。

保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生成,必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和温度,当温度压力有所下降时,应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。

缩合反应历经保温阶段后,接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕,用蒸汽吹洗反应釜,为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。

2、本间歇反应釜有哪些部件?有哪些操作点?在反应过程中各起什么作用?

答:反应釜R2是本间歇反应的主设备。为了及时观察反应状态,R2顶部设压力表P,单位MPa。设釜内温度表T,单位℃,料位计H-3,单位m。反应釜夹套起双重作用。在诱发反应阶段用手操阀门HV-17通蒸汽加热;在反应诱发后用手操阀门HV-18通冷却水降温。反应釜内设螺旋蛇管,在反应剧烈阶段用于加强冷却,冷却水手操阀门为HV-19。冷却水管线与多级高压水泵出口相连。高压泵出口阀为V25,电机开关为M05。插入反应釜底的出料管线经阀门V20至下一工序。为了防止反应完成后出料时硫磺遇冷堵管,自V20至釜内的管段由阀门V24引蒸汽吹扫。自V20至下工序的管段由阀门V22引蒸汽吹扫。阀门V23引蒸汽至反应釜上部汽化空间,用于将物料压至下工序。釜顶设放空管线,手操阀门HV-21为放空阀。V26是反应釜的安全阀。温度计T2、T3分别为夹套与蛇管出水测温计。3、反应一旦超压,有几种紧急处理措施?如何掌握分寸?

答:如果反应釜压力P上升过快,已将HV-18和HV-19开到最大,仍压制不住压力的上升,可迅速打开高压水阀门V25及高压水泵电机开关M05,进行强制冷却。如

果开启高压水泵后仍无法压制反应,当压力继续上升至0.83 MPa(反应温度超过130℃)以上时,应立刻关闭反应釜R2搅拌电机M2。此时物料会因密度不同而分层,反应速度会减缓,如果强制冷却及停止搅拌奏效,一旦压力出现下降趋势,应关闭V25及高压水泵开关M05,同时开启反应釜搅拌电机开关M02。

4、本反应超压的原因是什么?为什么超压放空不得长时间进行?

答:如果操作不按规程进行,特别是前期加热速率过猛,加热时间过长,冷却又不及时,反应可能进入无法控制的状态。即使采取了第⑦、第⑧项措施还控制不住反应压力,当压力超过1.20 MPa 已属危险超压状态,将会再次报警扣分。此时应迅速打开放空阀HV-21,强行泄放反应釜压力。由于打开放空阀会使部分二硫化碳蒸汽散失(当然也污染大气),所以压力一旦有所下降,应立刻关闭HV-21,若关闭阀HV-21压力仍上升,可反复数次。需要指出,二硫化碳的散失会直接影响主产物产率。

5、反应剧烈阶段停搅拌为什么能减缓反应速率?

答:搅拌停止延缓了物料互相接触的程度,会是反应速率降低

6、如何判断反应达到终点?什么情况会出现假终点?

答:反应罐的温度不再有反应本身提供而由加热套来维持,即可判断反应达到了终点;温度未达到规定的要求前便自动下降。

7、如果从反应开始就忘记关放空阀会导致什么后果?

答:导致罐内压力达不到预定的压力要求。

8、根据你的训练经验,试总结间歇反应的最佳操作法?

答:间歇反应的控制关键在于最后阶段的温度控制,所以掌握了此刻的温度控制即是获得了最佳操作方法,温控的关键在于观察温度增长的速度,如果平稳,即可只用冷凝夹套给蛇形管冷却,如果增势过猛,要提前开启水泵进行冷却!

5、连续反应

1、流程简介

连续带搅拌的釜式反应器是化工过程中常见的单元操作。丙烯聚合过程是典型的连续反应。流程图如图所示,丙烯聚合过程采用了两釜并联进料串联反应的流程。聚合反应是在己烷溶剂中进行的,故称溶剂淤桨法聚合。首釜D-201设有夾套冷却水散热及汽化散热。汽化后的气体经冷凝进入D-207罐后返回聚合釜,含氢(分子量调节剂)的未凝气通过鼓风机C-201经插入釜底的气体循环管返回首釜。第二釜D-202采用夹套冷却和浆液釜外循环散热。

工艺流程简介如下。丙烯进料经阀门VI,循环丙烯经阀门V2进入贮罐D-207。再经泵P-201打入釜D-201。己烷经过阀门V6和V7分别进入釜D-201

和D-202。首釜由阀门V8与V9分别加入催化剂A和活化剂B。气相丙烯经阀

门V10进入釜D-202作为补充进料。少量的氢气通过调节阀进入两釜,分别用于控制聚丙烯熔融指数,表征了聚丙烯的分子量分布。第二釜的体积流出量大于首釜的体积流出量,因此首釜的生产能力大于第二釜。

首釜的主要操作点有:超压或停车时使用的放空阀V11;釜底泄料阀V13。;夹套加热热水阀V4:搅拌电机开关M01;气体循环冷却手动调整旁路阀V3,鼓风机开关C01 。

第二釜的主要操作点有:超压或停车时使用的放空阀V12:釜底泄料阀V14;夹套加热热水阀V5;夹套冷却水阀V15。;搅拌电机开关M02;浆液

循环泵电机开关P06。

贮罐D-207的主要操作点有:丙烯进料阀V1;循环液相丙烯进料阀V2;

丙烯输出泵P201开关P01 。

二、工艺操作说明

冷态开车参考步骤:

①检查所有的阀门处于关闭的状态,各泵、搅拌和压塑机处于停机状态。

②开己烷进口阀V6,开度50%,向第一釜D-201充己烷。当液位达50%时,

将调解器Lic-03投自动。

③开己烷进口阀V7,开度50%,向第一釜D-202充己烷。当液位达50%时,

将调解器Lic-04投自动。

④开丙烯进口阀V1,向储罐D-207充丙烯,当液位达50%时,开泵P-201。

将调节器Lic-02投自动。

⑤开鼓风机C-201a,全开V3,使丙烯气走旁路而暂不进入反应釜,手动

打开TIC-03输出约30%,使冷却器E-201先开始工作。

⑥开釜D-201搅拌M01。开催化剂阀V8和V9。开度各50%,调整夹套热

水阀V4,使釜温上升至45~55℃左右诱发反应。

⑦开釜D-202搅拌M02。开气相丙烯补料阀V10,开度50%。在釜D-201

反应的同时必须关注第二釜的温度。

⑧等两釜的温度控制稳定后,手动调整Aic-01向首釜加入氢气,使熔融

指数达6.5左右。

⑨在调整Aic-01的同时,调整Aic-02向第二釜中加入氢气,使熔融指数

达6.5左右。

⑩开循环液相丙烯阀V2,适当关小V1,应使丙烯进料总量保持不变。

?微调各手动阀门及调节器,使本反应系统达到正常设计工况。

三、事故设置及排除

1、催化剂浓度降低(F2)

事故现象开始时D-201,釜温有所下降,由于温度控制TIC-04的作用,冷却量自动减少,温度回升,最终使聚丙烯浓度下降,导致第二釜也有相同的现象。

出理方法适当开大A、B催化剂量

合格标准使两釜聚丙烯浓度合格

2、D-201出料阀堵塞

事故现象D-201中液位上升。Lic-03的输出自动开大,但无法阻止液位继续升高。

处理方法开T-1开关

合格标准Lic-03自动回落,表示已经通堵

四、思考题

1、丙烯聚合反应中的影响因素有哪些?

答:主要原料及辅助原料的质量、聚合用各种原料的配方,反应控制和设备。其中原料的配方对聚丙烯的生产影响很大。

2、反应中加入氢气的作用是什么?

答:做为聚合物相对分子质量的调节剂,会导致聚合物相对分子质量下降,另外氢气还会导致催化剂活性的改变,对于不同的反应体系,聚合速率会发生变化。

三、心得体会

化工仿真实训报告以及心得体会

化工仿真实训报告 系别: 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

一、实习内容 1.离心泵 1.工作原理 离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时,液体受到叶片的推力同时旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿,以高速流入泵壳,当液体到达蜗形通道后,由于截面积逐渐扩大,大部分动能变成静压能,于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后,泵壳吸入口形成了一定的真空,在压差的作用下,液体经吸入管吸入泵壳内,填补了被排出液体的位置。 2.操作步骤 离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制,LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关是PK1,备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口流量调节器FIC 及调节阀V4。 离心泵冷态开车 ①检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。 ②将液位调节器LIC置手动,调节器输出为零。 ③将液位调节器FIC置手动,调节器输出为零。 ④进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2,开离心泵排气阀V5,直至排气口出现 蓝色点,表示排气完成,关阀门V5。 ⑤为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零,手动操作LIC的输出使液位上升到50%时 投自动。或先将LIC投自动,待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。 ⑥在泵出口阀V3关闭的前提下,开离心泵电机开关PK1,低负荷起动电动机。 ⑦开离心泵出口阀V3,由于FIC的输出为零,离心泵输出流量为零。 ⑧手动调整FIC的输出,使流量逐渐上升至6 kg/s且稳定不变时投自动。 ⑨当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时,离心泵开车达到正常工况。 此时各检测点指示值如下: FIC 6.0 kg/s FI 6.0 kg/s PI1 0.15 MPa PI2 0.44 MPa LIC 50.0 % H 29.4 m M 62.6 % N 2.76 kW 离心泵停车操作 ①首先关闭离心泵出口阀V3。 ②将LIC置手动,将输出逐步降为零。 ③关PK1(停电机)。 ④关离心泵进口阀V2。 ⑤开离心泵低点排液阀V7及高点排气阀V5,直到蓝色点消失,说明泵体中的水排干。最 后关V7。

化工单元操作仿真实训总结

化工单元操作仿真实训总结

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化 工 单 元 操 作 仿 真 实 训 总 结 姓名:XX 班级;XX班 学号:XXXX

目录 一、实训内容 1、精馏塔仿真 2、液位控制仿真 3、吸收解吸仿真 4、萃取仿真 5、灌区仿真 6、真空仿真二、仿真总结

一、实训内容 1、精馏塔仿真 1.1操作原理: 精馏原理精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动,在互相接触过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过程,也伴随着传热。在恒定压力下,对单组分液体在沸腾时继续加热,其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说,在恒定压力下,沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言,在恒定压力下,溶液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高,溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较,溶液气液平衡的一个特点是:在平衡态下,气相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下,气相中的低沸点组分的浓度高于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡,把恒定压力下的平衡温度称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液,则把平衡温度称为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同一气相和液相来说,露点温度与泡点一般是不相等的,前者比后者高。 1.2工艺流程: 进料及排放不凝气 启动再沸器 建立回流 调整至正常 1.3仿真图:

2、液位控制仿真 2.1操作原理: 缓冲罐V101仅一股来料,8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点(5.0Kg/cm2)时,PV101B自动打开泄压,压力低于分程点时,PV101B 自动关闭,PV101A自动打开给罐充压,使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节,一般液位正常控制在50%左右,自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2,FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。 罐V102有两股来料,一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量;另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。 罐V103也有两股进料,一股来自于V102的底抽出量,另一股为8kg/cm 2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1,V103底液体通过LIC103调节阀输出,正常时罐V103液位控制在50%左右。2.2工艺流程: 缓冲罐V-101充压及液位建立 中间罐V-102液位建立 产品罐V-103建立液位 2.3、仿真图:

化工单元操作仿真实训总结

化 工 单 元 操 作 仿 真 实 训 总 结 姓名:XX 班级;XX班 学号:XXXX

目录 一、实训内容 1、精馏塔仿真 2、液位控制仿真 3、吸收解吸仿真 4、萃取仿真 5、灌区仿真 6、真空仿真 二、仿真总结

一、实训内容 1、精馏塔仿真 操作原理: 精馏原理精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动,在互相接触过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过程,也伴随着传热。在恒定压力下,对单组分液体在沸腾时继续加热,其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说,在恒定压力下,沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言,在恒定压力下,溶液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高,溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较,溶液气液平衡的一个特点是:在平衡态下,气相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下,气相中的低沸点组分的浓度高于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡,把恒定压力下的平衡温度称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液,则把平衡温度称为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同一气相和液相来说,露点温度与泡点一般是不相等的,前者比后者高。 工艺流程: 进料及排放不凝气 启动再沸器 建立回流 调整至正常 仿真图:

操作原理: 缓冲罐V101仅一股来料,8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点(5.0Kg/cm2)时,PV101B自动打开泄压,压力低于分程点时,PV101B自动关闭,PV101A自动打开给罐充压,使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节,一般液位正常控制在50%左右,自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2,FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。 罐V102有两股来料,一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量;另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。 罐V103也有两股进料,一股来自于V102的底抽出量,另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1,V103底液体通过LIC103调节阀输出,正常时罐V103液位控制在50%左右。 工艺流程: 缓冲罐V-101充压及液位建立 中间罐V-102液位建立 产品罐V-103建立液位 、仿真图:

仿真实习报告

仿真实习的目的: 生产中的化工厂由于顾及效益和安全问题,学生下工厂生产实习时不能亲手操作,只能走马观花,所以生产实习的不能达到预期的效果。而仿真实训正是弥补生产实习中的不足,通过仿真实训可以使学生接触智能控制的现代化生产流程,更好地符合现代社会的人才需求。结合仿真操作过程,掌握现代化工设备和工艺流程、操作规范。学生通过仿真软件熟悉开、停车操作,并提出最优操作条件和最优控制方案,分析现有工艺流程的缺点和不足,提出技术改造方案,从而很好地提高学生的创新能力。 实习简介: 实习地点:2510化工仿真实验室 指导老师:*** 实习时间:2008年10月6日—10月10日 实习内容: 化工仿真实习包括“造气生产过程仿真实习”、“多乙苯精馏塔仿真实习”、“双塔精馏开、停车过程仿真操作实习”3个内容。 “造气生产过程仿真实习”取材于小合成氨生产中煤制气工段,“多乙苯精馏塔仿真操作实习”取材于苯乙烯装置中的乙苯精馏工段,提供了多乙苯精馏塔开车与停车过程的计算机仿真。“双塔精馏开、停车过程仿真操作实习”取材于苯乙烯装置中的乙苯精馏工段,借助多媒体手段,再现苯塔、乙苯塔双塔精馏系列开、停车过程,可使学生了解开、停车步骤及原理。 (1)造气生产过程仿真实习: 1、简介 打开“造气生产过程仿真多媒体课件”后通过计算机再现合成氨生产中煤制气工段实际生产过程的片段,就如同坐在化工厂的控制室内,通过计算机采集上来的数据对生产过程进行会诊,分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常,经行观察学习,提出自己的意见。同时,课件帮助中有详细的过程原理、设备原理、控制原理的帮助,并给出工厂录象,学生可获得理论与实际的各类知识。 2、预备知识 氨的生产过程可归纳为三个主要步骤: 第一步是原料气的制备,即造气。用来制备含有氮、氢的原料气体。可分别制得氮气和氢气后混合而得,亦可同时制得氮氢混合气。氮气主要来源于空气。氢气来源于水和含有碳氢化合物的各种原料,工业上普遍采用焦炭、煤、天然气、轻油等染料,在高温下与水蒸汽反应制得氢。 第二步是原料气的变换和净化。原料气经过清除硫化物等杂质后,使其中的CO需与水蒸汽反应,生成氢气和二氧化碳。工业上将此过程称为变换。变换后的气体中,除含有氮、氢气外,还有CO2和未转化的CO,再经脱除后,即变成满足合成氨要求的氮、

催化裂化仿真模拟实训报告

催化裂化仿真模拟实训 报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 荆楚理工学院 实习报告 学院:化工与药学院班级:一一级工艺一班 学生姓名:刘俞靖学号: 实习地点(单位):实验楼A410机房 实习课程:催化裂化仿真模拟 报告完成日期: 2014 年 12 月 5 日 指导教师评语: ______________________________________________________________ ____________________________________________________________ 成绩(五级记分制): 教师签名:

目录

一、前言 11月29、30两天,我们进行了石油化工中的催化裂化装置仿真模拟实训,仿真实验是以仿真机为工具,用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件,由人工建造的,模拟工厂操作与控制或工业过程的设备,同时也是动态数学模型实时运行的环境。 仿真实验为学生提供了充分动手的机会,可在仿真机上反复进行开车、停车训练,在仿真机上,学生变成学习的主体。学生可以根据自己的具体情况有选择地学习。例如自行设计、试验不同的开、停车方案,试验复杂控制方案、优化操作方案等。可以设定各种事故和极限运行状态,提高学生分析能力和在复杂情况下的决策能力,而真实工厂决不允许这样做。高质量的仿真器具有较强的交互性能,使学生在仿真实验过程中能够发挥学习主动性,实验效果突出。

化工仿真技术实习报告

实习报告 实习名称:化工仿真技术 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺班级:化工094 姓名:学号 指导教师: 日期:2012年05月04日

目录 一、实习目的 (1) 二、实习内容 (2) 第1章离心泵及其液位 (2) 1、工艺流程简介 (2) 2、工艺流程图 (2) 3、开车步骤 (2) 第二章热交换器 (4) 一、工艺流程简介 (4) 二、工艺流程图(CAD绘制) (4) 三、开车步骤 (4) 第三章精馏系统 (6) 一、工艺流程简介 (6) 二、工艺流程图(CAD绘制) (7) 三、开车步骤 (7) 第四章吸收系统 (9) 一、工艺流程简介 (9) 二、工艺流程图(CAD绘制) (10) 三、开车步骤 (10) 第五章间歇反应 (12) 一、工艺流程简介 (12) 二、工艺流程图(CAD绘制) (13) 三、开车步骤 (13) 三、实习体会 (18)

化工仿真实习是我们大学学习计划的重要组成,解决了大学生的生产实习问题。仿真实习使得我们不进工厂,就能通过计算机得到开车、停车和事故处理操作的机会,使得我们能比较系统的学习生产过程的基本程序和具体操作方法,分析操作参数的合理性、设备及仪表是否运转正常,从而加强我们对基本理论的理解、基本方法的运用和基本技能的训练。仿真教学有强调工业背景、适用面广、操作与控制界面先进、突出操作实践、内容由浅入深,由简到繁,相互呼应,相互补充、附有大量思考题、实用性强、提倡新的教学方法等优点,能从分发挥学生创造意识的环境。可很好的将我们所学的理论知识和时间相结合,进一步巩固深化我们的专业知识和技能。

第1章离心泵及其液位 1、工艺流程简介 如图所示,离心泵系统由一个储水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入储水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制,LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关PK1,备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口力量调节器FIC及调节阀V4。 2、工艺流程图 3、开车步骤 1.检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。 2.将液位调节器LIC置手动,调节器输出为零。 3.将液位调节器FIC置手动,调节器输出为零。 4.进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2,开离心泵排气阀V5,直 至排气口出现蓝色点,表示排气完成,关闭阀门V5。 5.为了防止离心泵开动后储水槽液位下降至零,手动操作LIC的输出使液位上 升到50%时投自动。或先将LIC投自动,待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。 6.在泵出口阀V3关闭的前提下,开离心泵电机开关PK1,低负荷起动电机。

化工仿真实训

苏州科技学院化学生物与材料工程学院《仿真实训》实验报告 年级 专业 姓名 学号 指导教师 完成日期

目录 离心泵单元 (1) 工作原理 工艺流程简介 操作说明 事故处理 思考题 换热器单元 (11) 工作原理 工艺流程简介 操作说明 事故处理 思考题 液位控制单元 (23) 工作原理 工艺流程简介 操作说明 事故处理 思考题 脱丁烷塔单元 (35) 工作原理 工艺流程简介 操作说明 事故处理 思考题 附图 (48)

实训一离心泵单元 一、工作原理 在工业生产和国民经济的许多领域,常需对液体进行输送或加压,能完成此类任务的机械设备称为泵,而其中靠离心作用工作的叫离心泵。由于离心泵具有机构简单、性能稳定、检修方便、操作容易和适应性强等特点,在化工生产中应用十分广泛,据统计超过液体输送设备的80%。所以离心泵的操作是化工生产中最基本的操作。 离心泵由吸入管、排出管和离心泵主体组成。离心泵主体分为转动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转,将能量传递给被输送部分,主要包括叶轮和泵轴。固定部分包括泵壳、导轮、密封装置等部分,叶轮是离心泵中使液体接受外加能量的部件。泵轴的作用是把电动机的能量传递给叶轮。泵壳是通道截面逐渐扩大的蜗壳形体,它将液体限定在一定的空间里,并能将液体大部分动能转化为静压能。导轮是一组与叶轮旋转方向相适应,且固定于泵壳上的叶片。密封装置的作用是防止液体的泄漏或空气体倒吸入泵内。 启动灌满了被输送液体的离心泵后,在电机的作用下,泵轴带动叶轮一起旋转,叶轮的叶片推动其间的液体转动。在离心力的作用下,液体被甩向叶轮边缘并获得动能:在导轮的引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管,液体流速逐渐降低,而静压能增大,排出管的增压液体经管路即可送往各目的地。以此同时,叶轮中心处因液体被甩出而形成一定的真空,因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处,在压力差的作用下,液体不断地从吸入管进去泵内以填补被排出液体的位置。因此,只要叶轮不断旋转,液体便不断地被吸入和排出。由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠告诉旋转的叶轮。 离心泵的操作中有两种现象是应该避免的:气缚和气蚀。“气缚”是指在启动泵前没有灌满被输送液体或在运转过程中渗入了空气,因气体的密度远小于液体,产生的离心力小,无法把空气甩出去,导致叶轮中心所形成的真空度不足以将液体吸入泵内,尽管此时叶轮在不停的旋转,却由于离心泵失去了自吸能力而无法输送液体,这种现象就称为“气缚”。“气蚀”指的是当贮槽液面上的压力一定时,如叶轮中心的压力降到等于被输送液体当前温度下的饱和蒸汽压时,叶轮进口处的液体会出现大量气泡,这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结,致使气泡所在空间形成真空,周围液体质点以极大速度冲向气泡中心,造成冲击点上有瞬间局部冲击压力,从而使叶轮等部分很快损坏,同时伴有泵体震动,并发出噪音,泵的流量、扬程和效率明显下降,这种现象就叫“气蚀”。 二、工艺流程简介 来自界区的49℃带压液体经调节阀LV101进入贮槽V101,V101压力由调节器PIC101

化工仿真实习心得体会

化工仿真实习心得体会 化工厂是现代工业生产不缺少的生产基础,对于工业的发展和地区性经济建设有着十分重要的作用。你知道化工仿真实习心得体会是什么吗?接下来就是小编为大家整理的关于化工仿真实习心得体会,供大家阅读! 化工仿真实习心得体会篇1 石化行业的蓬勃发展标志着一个国家工业水平的繁荣昌盛。燕山石化是中国石化集团下属特大型石油化工联合企业之一,在国内外石化领域占有十分重要的地位。作为一名化工型学子,我有幸两次亲临燕山石油化工有限公司,第一次只是从感观上认识燕化,而这一次则亲临操作现场,亲自动手参与生产实践,确实深有感触。在学校里的理论学习或许比较深刻和透彻,但缺乏了动手实践的机会,可能就会显得有些枯燥乏味,这次的生产实习让我们体会到,实践出真知。唯有理论知识与生产实践相互结合起来,才会让我们意识到学以所用的巨大魅力,这正如马克思主义哲学思想,理论与实际相联系。实践的观点是马哲首要和基本的观点,实践的原则是马哲的建构原则,所以,建立一套正确、完善的理论体系,就是建立在一次又一次的实践经历之上。

在燕化的第一周,我们学习了对二甲苯临氢异构化装置的生产原理、工艺流程和相关设备的工作原理和结构,其中较为常见的精馏塔和换热器等,我们都有机会亲眼目睹到真实的各类大型设备,甚至能亲自动手操作和控制。在老师傅的细心讲解之下,我们都主动参与实践,参与问题讨论,也许是第一次面对这些功能各异的化工仪器设备,大家都很新奇,也很积极地去学习,在室内操作中,各组人员有序地进行工作,虽然只是一次仿真模拟的经历,我们都各自绷紧神经,生怕自己的操作会出现问题,小心谨慎地去调整各个参数。当然,这一方面是需要带队老师的精心指导,另一方面也要充分发挥自己所学的理论知识。面对实践的考验,也就是对我们所学知识的检验,这是了解一个化工生产工艺过程的关键步骤,有机会进入到每个流程,这是在学校里不可能有的机会。怀着这种好奇心,我爬高钻低,去观察一些设计的细节,正好上学期刚学完了化工课程设计,这次实习,正好加深了一些概念上和实物上的联系理解。在理论的设计过程中,我总会有一些不能理解的专业问题慢慢积累,虽然问过老师,却总是不能从根本上去理解和记忆,这次实习,所有问题几乎都能迎刃而解。 在燕化实习的第二周,我们通过仿真软件学习了常减压装置的工作原理和工艺流程,这是一套模拟炼油厂的精馏过程装置,常减压是石油加工行业中的龙头装置,也就是说,只要是从石油中提炼出来的化工产品,这个常减压蒸馏处理是第一步。现场也

仿真实习心得体会范文

仿真实习心得体会【1】 经过连续两周的仿真实习,我们练习了离心泵、换热器、液位的控制、精馏塔的冷态开车、正常停车以及相应事故处理的仿真。通过这次仿真实习基本单元操作方法;增强了我对工艺过程的了解,进而也更加熟悉了控制系统的设计及操作。让我对离心泵、换热器、精馏塔等有了更深刻的了解和认识。通过本次的化工仿真实习收获颇多,对工艺流程、控制系统有了一定的了解,基本掌握了开车、停车等的规程。 开始接触化工仿真软件时,感觉很迷漫也很好奇,在后来的实习过程中我首先仔细阅读了课本上实习的具体流程,基本明白了操作的规程。 特别是在练习精馏塔单元等复杂的化工过程的时候,我觉得应该: (1)要仔细认真的阅读课本上相应的流程操作,对每一步操作都应该要有所领会、理解,因为过程的熟悉程度在操作中使至关重要的。过程不够熟悉也许会误入歧途,错误的操作,最后事倍功半,也不能很好的掌握所需学习的内容。 (2)面对一个复杂的工艺过程时,如果不能事先了解到它们的作用和相应的位置,以及各自开到什么程度,在开车时我们可能会手忙脚乱,导致错误的操作,因此,在开车前最重要的准备工作就是熟悉整个的工艺过程。(3)在开车后的操作中一定要有耐心,不能急于求成。无比达到每一步的工艺要求之后,才能进行下一步的操作,否则可能造成不可挽回的质量错误。因此在面对一个工艺流程,必须要了解这个工艺流程的作用是什么,要达到怎样的目的,了解流程中的各个环节,是如何进料的,操作条件又是如何,要达到什么样的要求。只有这样我们才能更好的学习或掌握所练习的学习内容。 总之,通过二周的仿真实习,我明白了许多,同时也懂得了许多,在操作过程中对每一步工艺操作都要耐心的完成,要达到规定的要求,不能急于求成,否则会事倍功半。要不断的吸取失败的教训,虚心向老师和优秀的同学请教,总结经验。此外,在以后的学习和生活中,要更加刻苦、努力的学习自己的专业知识,夯实基础、扩大自己的知识面,从而在以后的工作或生活中,更好的为我所用,为以后踏上工作岗位打下基础!篇三:化工仿真实习感想化工仿真实习感想经过这几天的仿真实习,我们练习了离心泵、换热器、精馏塔、石油常压减压精馏装置和锅炉的开车仿真。通过仿真实习我们可以了解基本单元操作方法,

甲醇仿真工厂实习报告

甲醇仿真工厂实习报告沈阳化工大学 认识实习报告 院系应用技术学院 专业化学工程与工艺 班级化中职1501 姓名杨悦驰 学号 15

1 实习目的 扎实理论基础,学习岗位知识,做进厂前学习。 2 实习任务 结合本次实习目的,明确自己在单位的岗位情况。做好实习笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决内容应涉及到每个实习单位,论述详细。 3 实习地点 沈阳化工大学 4 实习时间 2017年5月23日,24日 5 实习内容 甲醇合成岗位操作规程 甲醇合成岗位任务

将低温甲醇洗工段来的新鲜气经精脱硫后合成器压缩机 (K2001/K2002)加压后送入合成塔R2002,在一定压力,温度及铜基催化剂的作用下合成甲醇,反应后的气体经冷却,冷凝分离出产品粗甲醇送入粗醇粗槽V2301A/B,未完全反应的气体进入K2002加压后返回合成系统重新送入中压蒸汽管网。 氧化锌脱硫流程图 甲醇合成艺流程简述 来自低温甲醇洗工段的新鲜气( g, 30摄氏度)与来自氢回收的渗透气(富氢气)混合,进入合成气压缩机一段至~,87摄氏度,随

后和喷入的一小部分高压锅炉给水(,133摄氏度)混合,一起(8,05~,~摄氏度)进入第一原料气中间换热器E2001,加水是为了保护有机硫化物在下游的脱硫罐R2001中COS水解,原料气在第一原料气中间换热器E2001中被来自甲醇反应器R2002出口的气体加热,原料气预热后(~,210~230摄氏度)进入脱硫罐R2001,按照以下反应脱除COS 和H2S。 COS+H2O=CO2+H2S H2S+ZnO=H2O+ZnS 脱硫罐是一个装有ZnO脱硫剂的简单的固定床反应器,采用托普索HTZ-5型脱硫剂。 来自循环气压缩机K2002的循环气(~,47摄氏度)在第二中间换热器E2002被预热至210~230摄氏度。然后与来自脱硫罐R2001温度为212摄氏度的原料气混合,混合后气体(~,47摄氏度)有顶部进入甲醇反应器R2002,在此,氢气,一氧化碳,二氧化碳按照一下反应式转化为甲醇: CO+2H=CH2OH +Q CO2+3H2=CH3OH+H2O +Q 另外还发生一些非常有限的副反应,形成少量的副产物,这些副产物的沸点有的比甲醇低,有的比甲醇高。 主要的副反应有: 2CO+4H2=CH2OCH3+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H20

化工仿真实习总结

化工仿真实习总结 化工091 邱伟康23 为期一周的化工仿真实习结束了,虽然只是每天进出机房,对着电脑进行操作,但是学到的知识却比课堂更为直接,理解的更为深刻。 仿真实验是以仿真机为工具,用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件,由人工建造的,模拟工厂操作与控制或工业过程的设备,同时也是动态数学模型实时运行的环境。 仿真实验为学生提供了充分动手的机会,可在仿真机上反复进行开车、停车训练,在仿真机上,学生变成学习的主体。学生可以根据自己的具体情况有选择地学习。例如自行设计、试验不同的开、停车方案,试验复杂控制方案、优化操作方案等。可以设定各种事故和极限运行状态,提高学生分析能力和在复杂情况下的决策能力。真实工厂决不允许这样做。高质量的仿真器具有较强的交互性能,使学生在仿真实验过程中能够发挥学习主动性,实验效果突出。主要内容为精选化工单元操作与典型的工业生产装置,如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉及石油化工中的催化裂化装置、常减压装置、合成氨中的转化装置等。采用计算机进行仿真操作的方式。 在这里我就总结下我们主要学习的5个仿真实验:离心泵、换热器、脱丁烷塔、吸收解吸单元、离子膜烧碱。 离心泵是我们最初接触的化工仿真实验,它是比较简单的一个实验,但是起初对着屏幕我们大多数人还是摸不着头脑,后来经过一段时间的摸索熟悉,很快就将仿真实验的操作流程掌握了,再针对离心泵实验的一些特点以及注意点(例如罐液位,泵出口压力,泵进口压力,灌压)按照指示正规的步骤进行操作,没过2个小时我就将离心泵的开车停车过程做到了满分。 换热器是第二个实验,再离心泵的基础上面对换热器不会那么茫然了,它本身也是一个比较简单的流程,先进行冷流体进液然后热流体进液让它们进行换热,但是要想做好它,必须控制好冷流入口流量控制FIC101,冷流出口温度TI102,热流入口温度控制TIC101,PI101泵出口压力。了解好步骤以及注意点后我专注的进行了一次开车,第一次不尽完美,但却是第二次完美开车的完美参

化工仿真实训

离心泵习题(高永飞) 1)简述离心泵的工作原理和结构 答:工作原理:启动灌满了被输送液体的离心泵后,在电机的作用下,泵轴带动叶轮一起旋在导轮引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管,液体流速逐渐降低,而静压能增大。排出管的增压液体经管路即可送往各目的地。与此同时,叶轮中心处因液体被甩地从吸入管进入泵内,以填补被排出液体的位置。因此,只要叶轮不断旋转,液体便不断地被吸入和排出。由此可见,泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮。 结构:离心泵由吸入管、排出管和离心泵主体组成。离心泵主体部分为转动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转,将能量传递给被输送部分,主要包括叶轮和泵轴。 2)请举例说出除离心泵以外你所知道的其他类型的泵 答:除离心泵外,其他化工用泵有非正位移泵,正位移泵。非正位移泵分为轴流泵、旋涡泵;正位移泵分为隔膜泵、计量泵、齿轮泵。 3)什么叫气蚀现象?气蚀现象有什么破坏作用? 答:气蚀指的是当贮槽液面上的压力一定时,如叶轮中心的压力降低到等于被输送液体当前温度下的饱和蒸气压时,叶轮进口处的液体会出现大量气泡,这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结,致使气泡所在空间形成真空,周围液体质点以极大速度冲向气泡中心,造成冲击点上有瞬间局部冲击压力,从而使叶轮等部分很快损坏,同时伴有泵体震动,并发出噪音,泵的流量、扬程和效率明显下降。这种现象就叫“气蚀”。 气蚀所产生的瞬间局部冲击压力,会使叶轮遭到破坏,而且导致泵体震动,并发出噪音,泵的流量、扬程和效率明显下降,严重时甚至吸不上液体。 4)什么情况下会发生气蚀现象?如何防止气蚀现象的发生? 答:离心泵安装高度提高时,将导致泵内压力降低,泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。当此处压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速增大而急剧冷凝。会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,这种现象称为汽气蚀现象。 防止措施:应该降低泵与液面之间的高度 5)为什么启动前一定要将离心泵灌满被输送的液体? 答:离心泵开泵前不灌泵,泵内有可能存在气体,由于气体的重度小,因此造成泵的吸入压力和排出压力都很低,气体就不易排出,液体就无法吸入泵内。所以,离心泵开泵前必须灌泵使泵内充满液体,避免抽空。 6)离心泵在启动和停止运行时泵的出口阀应该处于什么状态?为什么? 答:离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动,因为离心泵是靠叶轮离心力形成真空的吸力把水提起,所以,离心泵启动时,必须先把闸阀关闭,灌水。水位超过叶轮部位以上,排出离心泵中的空气,才可启动。启动后,叶轮周围形成真空,把水向上吸,其闸阀可自动打开,把水提起。因此,必须先闭闸阀。 泵工作系统的阀门或附属装置均应处于泵运转时负荷最小的位置,应关闭出口调节阀。 离心泵停泵应先关闭出口阀,以防逆止阀失灵致使出水管压力水倒灌进泵内,引起叶轮反转,造成泵损坏。 7)泵P101A和泵P101B在进行切换时,应如何调节其出口阀VD04和VD08?为什么? 答:应该先逐渐打开VD08,逐渐关闭VD04。应为要保证系统的稳定,基本保证流量不变。8)一台离心泵在正常运行一段时间后,流量开始下降,可能会由哪些原因导致? 答:1液体中杂质堵塞水泵流道。2部分流道破碎。3水泵密封漏水,压力流失。4

化工仿真实习报告

?化工仿真实习报告 ?仿真(simulation)是利用模型复现实际系统中发生的 本质过程,并通过系统模型进行实验和研究的应用技术科学。 按所用模型的类型(物理模型、数学模型、物理—数学模型)分为物理仿真、计算机仿真(数学仿真)、半实物仿真,按对象的性质分为宇宙飞船仿真、化工系统仿真、经济系统仿真等。化学化工仿真就是化学化工过程的数学仿真,它是以起初的化学化工过程基本规律为依据,建立数学模型后,在计算机上再现该化学化工过程的一种应用技术。 20世纪80年代中期以来,由于国产化工过程仿真培训系统的研制成功,采用仿真技术解决生产实习的化工类大学及职业院校迅速增多。1995年以后,随着微型计算机性能大幅度提高,价格下降,以及国产化仿真培训系统日趋成熟,为仿真实习技术广泛普及创造了条件。计算机技术和设备的开发成功,促进了计算机技术的多媒体化、智能化。化工仿真系统软件的开发通常有两种方式: ?一是应用多媒体合成平台,将多媒体素材有机组装成所 要的系统,这一类平台具有代表性的是北大方正的方正奥思(Founder Author)以及Macromedia公司的Authorware ?二是应用可视化开发语言工具,如Microsoft公司的 Visual C++和Visual Basic,以及Borland公司的C++ Builder 和Delphi等。 ?对新开发的化学化工仿真软件的基本要求是:

?操作系统的运行环境是Windows中文版,或者带有中文 平台的Windows英文版; ?人机界面友好,全部采用标准的Windows图形窗口; 图像分辨率高;可实现多任务操作,方便用户使用。 仿真操作训练:这是化工仿真系统的核心。根据正确的操作步骤,通过鼠标直接操作阀门或仪表等设备,可以完成仿真的全部过程,并依据仿真操作情况给出仿真的操作成绩。 ?化工数据的读取及数据的处理:在实验装置已处 于稳定运行状态下,在相应的仪表上读取原始数据,只有在完整读取数据之后,才可以调用数据处理模块对数据进行处理,并将处理结果以图、表的形式显示出来。 ?思考题测试:在本系统中,将基本实验知识以选 择题的形式给出,学生可以选择正确的选项,并对测试进行评分。 ?帮助系统:在进行仿真操作的过程中,可以充分 利用Windows的多任务操作,从完全Windows风格的帮助系统中获得有关实验或生产原理、实验或生产的目的、实验操作步骤或开车停车的过程、数据处理及软件的使用等方面的帮助信息。 ?其它辅助功能:软件可以提供快速信息提示功 能,每个化工过程均有众多的设备及仪表,当鼠标在相应设备或仪表上停留一、两秒钟后,就会弹出浮动信息条,提示该设

化工单元仿真实训指导书

化工单元仿真实训指导书

化工单元仿真实训指导书 第一章实训目的 第二章实训内容 锅炉单元仿真 一、工作原理 锅炉主要是通过燃烧后辐射段的火焰和高温烟气对水冷壁的锅炉给水进行加热,使锅炉给水变成饱和水而进入汽包进行气水分离,而从辐射室出来进入对流段的烟气仍具有很高的温度,再通过对流室对来自于汽包的饱和蒸汽进行加热即产生过热蒸汽。锅炉的主要用途是提供中压蒸汽及消除催化裂化装置再生的co废气对大气的污染,回收催化装置再生的废气之热能。 二、主要设备 WGZ65/39-6型锅炉,采用自然循环,双汽包结构。

B101:锅炉主体,V101:高压瓦斯罐,DW101除氧器, P101 :高压水泵,P102:低压水泵,P103: NaHPO加药泵,P104:鼓风机,P105:燃料油泵。 三、装置的操作 1、冷态开车操作 本装置的开车状态为所有设备均经过吹扫试压,压 力为常压,温度为环境温度,所有可操作阀均处于 关闭状态。 步骤:(1)启动公用工程,(2)除氧器投运,(3)锅炉上水,(4)燃料系统投运,(5)锅炉点火,(6)锅炉升压,(7)锅炉并汽,(8)锅炉负荷提升,(9)至催化裂化除氧水流量提升。 2、正常操作 (1)正常工况下工艺参数 ①FI105 :蒸汽负荷正常控制值为65T/h。② TIC101:过热蒸汽温度投自动,设定值为447C。③LIC102 :上汽包水位投自动,设定值为O.Omm t④PIC102:过热蒸汽压力投自动,设定值为3.77Mpa。⑤ PI101 :给水压力正常控制值为5.0MPa.⑥PI105:炉膛压力正常控制值为小于200mmH2O⑦TI104 :油气与CO烟气混烧200C ,最高250C油气混烧排烟温度控制值小于180 C。⑧POXYGEN烟道气氧含量:0.9 - 3.0%。 ⑨PIC104:燃料气压力投自动,设定值为

仿真实习心得体会

( 实习心得体会) 姓名:____________________ 单位:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-023062 仿真实习心得体会Experience of simulation practice

仿真实习心得体会 石化行业的蓬勃发展标志着一个国家工业水平的繁荣昌盛。燕山石化是中国石化集团下属特大型石油化工联合企业之一,在国内外石化领域占有十分重要的地位。作为一名化工型学子,我有幸两次亲临燕山石油化工有限公司,第一次只是从感观上认识燕化,而这一次则亲临操作现场,亲自动手参与生产实践,确实深有感触。 在学校里的理论学习或许比较深刻和透彻,但缺乏了动手实践的机会,可能就会显得有些枯燥乏味,这次的生产实习让我们体会到,实践出真知。唯有理论知识与生产实践相互结合起来,才会让我们意识到学以所用的巨大魅力,这正如马克思主义哲学思想,理论与实际相联系。实践的观点是马哲首要和基本的观点,实践的原则是马哲的建构原则,所以,建立一套正确、完善的理论体系,就是建立在一次又一次的实践经历之上。 在燕化的第一周,我们学习了对二甲苯临氢异构化装置的生产原理、工艺流程和相关设备的工作原理和结构,其中较为常见的精馏塔和换热器等,我们都有机会亲眼目睹到真实的各类大型设备,甚至能亲自动手操作和控制。在老师傅的细心讲解之下,我们都主动参与实践,参与问题讨论,也许是第一次面对这些功能各异的化工仪器设备,大家都很新奇,也很积极地去学习,在室内操作中,各

组人员有序地进行工作,虽然只是一次仿真模拟的经历,我们都各自绷紧神经,生怕自己的操作会出现问题,小心谨慎地去调整各个参数。当然,这一方面是需要带队老师的精心指导,另一方面也要充分发挥自己所学的理论知识。 面对实践的考验,也就是对我们所学知识的检验,这是了解一个化工生产工艺过程的关键步骤,有机会进入到每个流程,这是在学校里不可能有的机会。怀着这种好奇心,我爬高钻低,去观察一些设计的细节,正好上学期刚学完了化工课程设计,这次实习,正好加深了一些概念上和实物上的联系理解。在理论的设计过程中,我总会有一些不能理解的专业问题慢慢积累,虽然问过老师,却总是不能从根本上去理解和记忆,这次实习,所有问题几乎都能迎刃而解。 在燕化实习的第二周,我们通过仿真软件学习了常减压装置的工作原理和工艺流程,这是一套模拟炼油厂的精馏过程装置,常减压是石油加工行业中的龙头装置,也就是说,只要是从石油中提炼出来的化工产品,这个常减压蒸馏处理是第一步。现场也是一个模拟界面,DCS集散控制系统控制界面,通过控制现场和系统,将整个流程实现正常开车和维持平稳状态。这个操作过程相比上一周的要复杂,但也因为有了上一周的学习,在理解方面也有很大的帮助。按照生产工艺流程,逐步开启和调整,最后还要将生产维持在一个平稳安全的状态。 开始每次开车都得用三四个小时的时间,一个星期的实习,我们渐渐从生疏到熟练,一次比一次开得稳,时间也渐渐缩短。在整个过程中,我体会到了很多很多实践工作中的乐趣,一种思考问题和寻找答案的乐趣。同时,也领悟到了很多道理,人们在实践中犯了错误,遭到了失败,也许就是没有坚持主体与客体的统一,将理论知识推崇于基石之上,甚至违背了实际情况。从客体方面来说,客体发展的无限性和过程性决定了这种统一的不协调;从主体方面来说,脱离了客

化工仿真实习总结

化工仿真实习总结 为期两周的仿真实训结束了,这段时间的实验心情是复杂的。从这里可以看出,这个实训让我学到了很多,获得了很多以前单纯从课堂上无法获得的知识、经验。 在实验的过程中,使学生对装置的工艺流程,正常工况的工艺参数范围,控制系统的原理,阀门及操作点的作用以及开车规程等更加详细的了解,并掌握典型化工生产过程的开车、停车、运行和排除事故的能力。 在实验中我学到了许多经验,这位以后进入岗位实践提供了宝贵的资源。比如,在操作之前做到熟悉工艺流程,熟悉操作设备,熟悉控制系统,熟悉开车规程;分清各个操作流程的顺序性;分清阀门开大还是开小;操作切忌大起大落;先低负荷开车达正常工况后再缓慢提升负荷;建立物料平衡概念等。 两周的仿真实验,模拟了这许多的化工过程的操作流程。这种经历使得我们这些即将面向社会,走向工作岗位的毕业生们对各种过程的流程和相关程序有了感性上深刻的认识和了解,也让我们接触到了企业实际生产的去盘工作流程,将书本上的知识与实际情况很好的结合,做到学以致用。 感谢学校能给我们提供这么好的学习机会!也感谢老师的悉心指导。 2化工模拟仿真实验心得半个学期的校内化工模拟仿真实验结束了,这段时间的实验心情是复杂的。从这里可以看出,这个实验让我学到了很多,获得了很多以前单纯从课堂上无法获得的知识、经验。对于半个学期来的实验,在这里我以一种总结和自省的心态来完成这份报告。也以此纪念我在校内的实验生活。 仿真实验是以仿真机为工具,用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网

络或多媒体部件,由人工建造的,模拟工厂操作与控制或工业过程 的设备,同时也是动态数学模型实时运行的环境。 仿真实验为学生提供了充分动手的机会,可在仿真机上反复进行开车、停车训练,在仿真机上,学生变成学习的主体。学生可以根 据自己的具体情况有选择地学习。例如自行设计、试验不同的开、 停车方案,试验复杂控制方案、优化操作方案等。可以设定各种事 故和极限运行状态,提高学生分析能力和在复杂情况下的决策能力。真实工厂决不允许这样做。高质量的仿真器具有较强的交互性能, 使学生在仿真实验过程中能够发挥学习主动性,实验效果突出。主 要内容为精选化工单元操作与典型的工业生产装置,如离心泵、换 热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉及石油化 工中的催化裂化装置、常减压装置、合成氨中的转化装置等。采用 计算机进行仿真操作的方式。 在实验的过程中,使学生对装置的工艺流程,正常工况的工艺参数范围,控制系统的原理,阀门及操作点的作用以及开车规程等更 加详细的了解,并掌握典型化工生产过程的开车、停车、运行和排 除事故的能力。 在这里我举一些具体的实验例子来说明我们学习的内容: “精馏”、“吸收”是化学工业中进行混合物分离的两种单元操作,在化学工业中占有重要的地位。这两部分理论较抽象,只在课 堂上向学生传授相应的理论知识,学生觉得难以理解;由于没有实物 参照,教师在教授这部分内容时也感到有些被动。因此学生在学习 这两部分内容的同时,进行相应的实践课就显得尤为必要。 通过仿真实验,学生在学习了“精馏”、“吸收”两章的理论知识后,到实验室实际操作筛板精馏塔和填料吸收塔。实验室内“精馏”、“吸收”流程小巧、简洁,方便学生观察物料的反应。学生 在实训时,边操作、边观察、边思索、边讨论,不但可以解决课堂 的遗留问题,还可以将课本上的理论知识应用于实际的操作中。这 样一方面增强了学生的学习兴趣,激发了他们的学习积极性;一方面 给教学工作增添了许多色彩。

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