化工原理認識實習報告

化工原理認識實習報告

一：認識實習的目的
     通過本次認識實習，對我們以后《化工原理》課程的學習有很好的感性認識，有利于理論和實際更好的結合和理解。認識實習是我們專業教學計劃中一個重要的實踐教學環節，為學生由學校到工廠，由理論到實踐之間架起的一座“橋梁”。通過生產工藝及設備的參觀實習使學生了解化工生產實際，增加感性認識，從而加強工程觀點，為學習《化工原理》、《化學反應工程》等專業課程打下基礎。
二：認識實習的安排
11月13號上午老師講解換熱器的的類型，用途，結構。老師講解中水站的設備，用途，流程等等。下午參觀實驗室，參觀精餾塔。參觀反應器。
11月14號下午13點   組織參觀中水站，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，這次的認識實習并沒有像往年那樣去工廠參觀，而是通過老師的講解，通過中水站的參觀，來了解一些關于實際操作的問題。對化工原理所學的一些知識有更深入更形象的理解。
三：認識實習的內容
1.換熱器
換熱器是工廠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，又稱管式換熱器，是一種通用的標準換熱設備。它具有結構簡單、堅固耐用、造價低廉、用途廣泛、清洗方便、適應性強等有點；在換熱設備中占據主導地位。管殼式換熱器根據結構特點分為：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：1沉浸式蛇管換熱器的優點是結構簡單、價格低廉、便于防腐蝕、能承受高壓。其缺點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垂直面上，熱流體自下部的管進入，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，傳熱效果好等優點。其缺點是體積龐大，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。每一段套管稱為一程，程數課根據傳熱面積要求而增減。換熱時一種流體走內管，另一種流體周環隙，內管的壁面為傳熱面。套管式換熱器的優點是結構簡單；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，有利于傳熱。其缺點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平板式換熱器簡稱板式換熱器，它是由一組長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、熱流體分別通過兩條通道，通過薄板換熱。

2.精餾塔
（1）精餾塔式精餾裝置的主要設備，混合液分離的過程主要是在精餾塔內進行的。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中，精餾是應用極為廣泛的傳質過程。其工藝過程多采用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。精餾過程實質上是利用混合物中各組分揮發度的不同這一性質，使液相中的輕組分和汽相中的重組分互相轉移，從而實現分離的目的。
3版式精餾塔的工作原理：板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構成。操作時，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，然后橫向流過塔板，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下，自下而上穿過各層塔板的氣體通道（泡罩、篩孔或浮閥等），分散成小股氣流，鼓泡通過各層塔板的液層。在塔板上，氣液兩相密切接觸，進行熱量和質量的交換。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。
版式塔的特點板式塔是逐級接觸，混合物濃度發生階躍式變化，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行接觸傳質。具體接觸過程如圖所示。液體橫向流過塔板，經溢流堰溢流進入降液管，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塔板上氣相通道，如篩孔、浮閥等，進入塔板上的液層鼓泡，氣、液接觸進行傳質。氣相離開液層而奔向上一層塔板，進行多級的接觸傳質。
3.合成氨
現在合成氨是以碳氨為主要原料, 1. 工藝路線：
以無煙煤為原料生成合成氨常見過程是:
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 -> 產品NH3
采用甲烷化法脫硫除原料氣中CO. CO2 時, 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 ->產品NH3
4.中水站
    北京化工大學中水站采用先進的移動床生物膜反應器、鉀基自由基活性氧消毒；過程模擬DCS控制；互聯網通訊和現代管理功能等技術。每年為東校區提供10萬余噸的中水，用于校園綠化和沖廁，年節約水費40多萬元，實現經濟效益和社會效益的兼收，努力創建國內一流的節約用水示范站。
      在工作人員老師的帶領下，我們實地參觀了進水泵房格柵間、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”的過程，這種直觀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“克服大馬拉小車的問題” ，盡量采用節能動力設備，供水部分根據用水需求變化采用雙泵并聯組合和變頻控制技術。
 在該系統中綜合利用了數據采集，自動控制與互聯網通訊的技術，可確保中水裝備穩定運行。同時無需加入絮凝劑等化學藥品，具有運行成本低的特點。
    主要設備：
 移動床生物膜反應器
移動床生物膜反應器是類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，其具有生物介質比表面積大（850m2/m3），使用壽命20年不更換。載體表面微生物食物鏈長。
 生物介質比表面積大（850m2/m3），使用壽命20年不更換。載體表面微生物食物鏈長無堵塞，無需反沖洗。動力消耗少，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/ml降至50-80個/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。出水質質量好，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，從根本上消除含氯化學品對水體的污染，避免了水體中氯離子對草皮，花卉，樹木的損害，其創新之處是實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，實現了中水處理的清潔生產工藝。中水工程試驗表明：添加自由基氧消毒劑為100mg/L時，為滿足水質要求的最經濟用量。
   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間為2~4h時，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，當停留時間為7小時時反應器對COD和NH3-N的去除率分別達到了70%和90%，有良好的耐沖擊性。處理過程中不需要添加絮凝劑。
四.認識實習的意義
在實習中，讓我深深體會到了將理論與實踐結合起來的不易。理論知識在實踐生產中的應用，了解了一些在課堂上和書本內不能直觀地觀測到的設備和宏觀的概念。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，對于我們今后的學習生活的態度必須嚴謹，不懂就問，虛心向實習指導老師學習,努力提高自己的知識面和結構層次。
五.對本次認識實習的感受
認識實習是大學本科的必修課程，在認識實習的過程中我們要學習的不僅僅是那些原理和生產流程和生產流水線。這次認識實習讓我認識到自己在工作中應該干什么，了解了宏觀的一些設備的結構。這次的實習讓我受益匪淺。

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