德邦 毕业实习报告.docx
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德邦毕业实习报告
目录
1引言...........................................................................................................................3
1.1实习时间.........................................................................................................3
1.2实习地点.......................................................................................................3
1.3实习目的.........................................................................................................3
2实习单位简介...........................................................................................................4
2.1周边环境和平面布置...................................................................................4
2.1.1周边环境置........................................................................................4
2.1.2总平面置...............................................................................................4
2.2生产工艺.......................................................................................................5
2.3公用工程.........................................................................................................6
3联合制碱生产工艺..................................................................................................7
3.1联碱的概述....................................................................................................7
3.2原盐精制........................................................................................................7
3.3母液吸氨........................................................................................................9
3.4母液Ⅱ碳化....................................................................................................11
3.5重碱过滤........................................................................................................13
3.6重碱煅烧.......................................................................................................15
3.6.1碳化的化学反应................................................................................15
3.6.3设备及作用.........................................................................................16
3.6.4操作管理要求.....................................................................................17
3.6.5正常操作条件.....................................................................................17
4合成氨生产工艺.....................................................................................................17
4.1氨的主要特点.................................................................................................17
4.2合成氨工艺的流程.........................................................................................17
4.3氨的净化和输送.............................................................................................18
5公司安全管理概述..........................................................................................18
6仿真........................................................................................................................21
7实习体会.................................................................................................................22
附图
合成氨生产总流程图
碱加工工艺流程图联碱工艺流程图
1引言
去工厂认识实习与生产实习是我们的专业课学习过程中必不可少的部分,通过对化工厂工艺流程和主要机械设备的实习,了解化工生产的概况,我们按照分批去邦德化工厂开始了期待的实习,虽然只有短短的四天,但在带队老师和工人师傅的细心介绍和耐心指导下,我感觉受益匪浅。
同学们之间的友谊得到了增进,团队合作精神也得以锻炼。
1.1实习时间
序号
起迄日期
工作内容
1
2012.11.5-11.5
实习注意事项、意义、要求,发放任务书,收集资料。
2
2012.11.6-11.6
查找与实习生产厂相关产品的生产工艺
3
2012.11.7-11.9
在化工企业实习
4
2012.11.12-11.14
在院仿真实验室实习,掌握DCS控制系统的使用
5
2012.11.17
完成实习报告。
1.2实习地点
江苏德邦化学工业集团有限公司、化工学院仿真实验室
1.3实习目的
在通过本次认识实习,对我们《化工原理》课程的学习有很好的感性认识,有利于理论和实际的结合和理解。
认识实习是我们专业教学计划中一个重要的实践教学环节,为学生由学校到工厂,有理论到实践之间架起的一座桥梁,通过生产工艺及设备的参观实习使学生了解化工生产实际,增加感性知识,从而加强工程观念。
2实习单位
2.1周边环境和总平面布置
2.1.1周边环境布置
德邦集团周边有一些其他的大型企业,例如泰乐化学工业公司,连吉化学工业公司,双菱公司,晶宇电子有限公司,万泰医药材料有限公司等。
对于厂外设施的安全布置,其相邻工厂间不仅要存在一定的安全距离。
最重要的是一旦发生事故,要防止对居民区的灾害波及面扩大。
再评定防火措施中我们主要考虑辐射热、爆炸冲击波压力、以及中毒对周边环境及邻近装置的危险。
2.1.2总平面布置
总平面布置从以下方面考虑
1、从各区功能方面考虑,原则上应按从源料进场到产品制造、贮存及出厂的顺序来布置,以防物流互相交错。
2、为了防止发生灾害,除相邻各区之间留有适当的安全距离之外,防火活动所需的厂区道路还要全场统筹考虑。
在各区内的危险性设施或设备周围留有适当的安全空地。
3、为了防止发生灾害,应考虑易燃物质的泄露,注意火源设备的的布置。
例如本厂内加热炉等。
2.2生产工艺
纯碱,氯化铵生产工艺流程图
2.3公用工程
企业水、电、气、热的供应和分配,包括具体的用量调度。
联碱分厂:
蒸汽消耗39100,软水消耗25730,改造水消耗60500,电耗5917900
合成氨分:
电耗/吨氨1450,白煤/吨氨1.33,蒸汽/吨氨-0.55,改造水/吨氨9.7,除氧水/吨氨0.5,自来水/吨氨1.07
3联合制碱生产工艺
3.1联合制碱的概述
联合制碱法把过滤碳酸氢钠后的母液中的氯化铵分离出来,因此,联碱法的特点是同时生产纯碱和氯化铵两种产品。
该法分两个过程:
第一过程是纯碱生产过程;第二过程是氯化铵生产过程,两个过程构成一个循环系统。
向循环系统中连续加入原料(氨、氯化钠、二氧化碳和水),不断地生产出纯碱和氯化铵两种产品。
制碱过程:
将母液Ⅱ吸氨、碳酸化,是碳酸氢钠析出,过滤分离,再将碳酸氢钠煅烧制纯碱。
其主要化学反应为:
制氨过程:
将母液Ⅰ吸氨,降温并将入氯化钠,使氯化铵单独析出产品。
由于母液Ⅰ中的氯化铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵三种盐是共同饱和的,当这种母液在制铵过程中进行冷却、加盐时,由于钠离子浓度增高,温度降低,则又有一部分重碳酸盐与氯化铵同时析出,必须增大重碳酸盐的溶解度,降低氯化铵的溶解度。
3.2原盐精制
3.2.1原盐精制的基本原理
原盐精制有蒸发法和洗涤法两种。
蒸发法是把原盐化成卤水,经澄清除去泥沙和杂草,然后加热蒸发,利用高温下的氯化钠、氯化镁和硫酸镁溶解度变化的特性,重新得到较纯的氯化钠结晶,此法消耗大量的燃料。
因此,国内外碱厂多采用洗涤法。
洗涤法精制原盐是利用溶解度不同的特性进行的。
影响溶解度的因素有:
(1)不同的物质溶解度不同;
(2)同一种物质在不同的温度下的溶解度不同;
(3)当溶剂中存在几种物质时,由于相互影响,溶解度发生变化。
洗涤法是利用氯化钠、氯化镁、硫酸镁、硫酸钙溶解度的不同和温度,来进行原盐精制。
3.2.2工艺流程
原盐经皮带运输机及盐流子入洗盐机,与与逆洗桶来的洗涤液逆流接触洗涤。
洗涤后脏卤水流入盐卤池,与澄清塔排出的沉渣一起用泵送去精制。
洗涤机出来的盐浆经螺旋运输机入球磨机进行粉碎,粉碎后的盐浆流入盐浆桶,盐浆被加入的洗涤液稀释后,用盐浆泵送入分级器分级。
分级液来自澄清桶或精制后的卤水,由泵送至分级器下部,并以一定的悬浮速度上升。
大粒盐由分级器底部放出,返回洗盐机。
分级器内细粒盐随分级液悬浮上升,流入粒洗桶,进行洗涤稠厚。
粒洗桶溢流液流入澄清桶,澄清除去泥沙后循环使用;粒洗桶稠厚之盐浆经下料管进入滤盐机分离。
分离的滤液入滤液桶,用泵进入分级器,分离脱水后的洗盐经皮带运输机供氯化铵结晶工序使用。
3.2.3主要设备
原盐精制过程所属设备有洗盐机、球磨机、分级器,立洗桶及离心分离机等。
将其主要构造及作用分述如下:
(一)洗盐机
洗盐机是洗涤盐的主要设备,常用螺旋洗盐机,它由半圆形的机槽和槽内装的转动螺旋钮组成。
原盐机的生产能力与其螺旋直径、螺距、转速、倾角、充填系数有关。
螺距及转速越大,则生产能力越大。
(二)球磨机
球磨粉碎机是盐的粉碎设备,与鼠笼粉碎机及盘式粉碎机相比,球磨机具有结构简单,运转可靠,兼有冲击及研磨作用,粉碎度稳定、均匀等特点,适用于原盐的粉碎。
粗盐经螺旋进料器由空心轴一端进入,借筒体的转动及机体一定的倾斜度由另一端经出料轴套内焊的螺旋叶片导出。
转桶将钢球带到一定的高度,然后自由向下,用钢球的冲击和研磨作用使盐粉碎。
影响球磨机粉碎的因素:
1.球磨机的转速;
2.球的装载量及其配比;
3.盐浆固液比
(三)分级、立洗设备
经研磨机粉碎后的盐粒度大小不一,为得到合格的细盐,需要将粉碎后的盐浆在分级器中进行分级,分离出大粒盐。
此外,原盐经洗盐机洗涤后,质量未达到要求,为进一步除去杂质并稠厚盐浆,将粉碎后盐浆在立洗桶里洗涤、稠厚,以达到合格的洗盐。
(四)离心分离机
离心机在联碱生产中用于盐浆和氯化铵晶浆的分离。
分离盐浆的称“滤盐
机”;分离氯化铵晶浆的称“滤铵机”。
它是利用离心力的作用,使悬浮液中的固体颗粒与液体分离的一种设备。
离心力越大,离心的效率就越高;离心力越大,有利于网体颗粒的分离。
3.2.4原盐精制的操作管理
(一)工艺条件
洗涤液的成分;全氯≥107℃
钙≤1.0克/升
镁≤5.0克/升
硫酸根≤7.0克/升
洗盐成分(干基):
氯化钠≥98.0%
钙≤0.1%
镁≤0.1%
硫酸根≤0.5%
水不溶物≤0.3%
洗盐含水分:
≤6.0%
分级器洗涤液上升速度:
≤0.04米/秒
分级器放出大粒盐固液比:
90%左右
滤盐机滤液固液比:
≤3.0%
(二)操作要点
1.根据需要洗盐量大小及原盐精制各段的实际情况,调节加入洗盐机的原盐量,同时保持原盐量与洗涤液量的配比适当,在可能的情况下尽量多加洗涤液,以提高洗涤效率。
为保证洗盐质量,还应及时补充洗涤液,放出盐卤水,控制洗涤液成分在规定范围。
2.定期清扫洗盐机,以免损坏设备。
为减轻设备堵塞,应及时清除原盐带入的杂质。
3.经常检查进出球磨机的盐浆流量和固液比等情况,保证粉碎效果良好,为防止堵塞状况。
4.平稳的调节进入分级器的盐量和分级液量,控制分级液上升速度适当,连续平稳的放出大粒盐,保持洗盐粒度在规定的范围内。
5.经常检查各转动设备的运转情况。
3.3母液吸氨
3.3.1工艺流程
母液Ⅰ经泵后分两路:
一路送到综合回收塔以回收碳化塔5中的氨,然后返回母液Ⅰ桶;另一路送入母液Ⅰ喷射吸氨器,吸收合成氨系统送来的氨气,制成氨母液Ⅰ,流入氨母液Ⅰ桶,以循环清洗外冷器内的氯化铵结巴。
清洗后的氨母液Ⅰ用泵送入母液换热器管间,与管内的母液Ⅱ进行热交换。
氨母液Ⅰ降温后流入冷却排管,用冷却水继续降温至规定要求,再经堰式计量槽流入冷氨母液Ⅰ桶,供结晶工序制取氯化铵。
制铵过程送来的母液Ⅱ,经换热器管内与管间热氨母液Ⅰ进行热交换,母液Ⅱ温度升高后送入母液Ⅱ喷射吸氨器,吸收合成氨系统送来的氨气,制成氨母液Ⅱ。
制备的硫化钠溶液从硫化钠罐加入氨母液Ⅱ内,一起流入澄清桶,澄清的氨母液Ⅱ流入氨母液Ⅱ桶,供碳化工序制碱。
母液Ⅱ吸氨后的尾气经分离器分离,进入回收塔回收其中的氨。
经母液Ⅰ洗涤后的碳化尾气在综合回收塔内再经清水洗涤,回收其中的氨,废气从塔顶排空;洗涤水供过滤机洗涤重碱。
3.3.2主要设备
(一)喷射吸氨器
喷射吸氨器是母液Ⅰ和母液Ⅱ吸氨的主体设备。
其吸氨作用原理:
母液经泵加压后由异径管进入喷嘴,在喷嘴出口处喷射成流束,此时位能转化成动能,母液的流速圈增而使吸氨室内形成负压。
母液经吸氨室后与氨气混合,并以很高的速度进入扩散管进行充分混合吸收,母液吸收氨的同时流速降低,动能转化成位能,氨化母液从扩散管流出。
用喷射吸氨器比泡罩式吸收塔具有构造简单、体积小、能力大,操作灵活,检修方便等优点。
缺点是吸收效率有限;存在结疤现象。
(二)综合回收塔
为了回收过滤机、碳化塔及吸氨器的尾气所含的氨,而设置综合回收塔。
塔板上的泡罩数目很多,为了便于清理踏板上的结垢,塔板上的泡罩数目以少为宜。
泡罩塔的优点是气液接触良好,并且气体与液体的接触状态几乎与操作中供给的液量大小无关,所以在用少量液体来处理大量气体的情况下,采用泡罩塔就特别合适,设备尺寸及重量均匀较填充塔为小。
泡罩塔的缺点在于:
构造比较复杂,不易用非金属的耐腐蚀材料制作,流动阻力较大,气体通过时阻力大,能量消耗较大。
(三)氨母液Ⅱ澄清桶
澄清桶的作用是利用固体颗粒的重力在液体内沉降原理,除去氨母液Ⅱ中的钙、镁等杂质,达到提高产品质量,减轻设备结垢堵塞的目的。
(五)母液换热器
母液换热器是母液Ⅱ与氨母液Ⅰ间进行热交换的设备,以提高母液Ⅱ温
度,既满足制碱和制铵过程的需要,又回收了热量。
3.3.3工艺条件
氨母液Ⅱ温度36—42℃
母液Ⅰ、Ⅱ进喷射器压力1.0—3.0公斤∕厘米3
氨气主管压力≥100毫米汞柱
综合回收塔压力≤180毫米汞柱
氨母液Ⅰα值2.1—2.4
氨母液Ⅱβ值1.04—1.12
氨母液Ⅱ含硫0.04—0.08
氨母液Ⅰ浊度≤300pa
3.3.4操作要点
1.严格控制控制氨母液Ⅰα值和氨母液Ⅱβ值在规定范围。
母液吸收氨后的含氨浓度,可以根据母液吸氨前后的温度差估计,确切的掌握必须进行化学分析。
母液吸收过程含氨过高或过低时,一般用减少氨气的流量来调节。
2.准备充足的硫化钠溶液,及时调节加硫化钠溶液的量,稳定氨母液Ⅱ含硫浓度在规定范围,防止出色碱。
3.注意各母液贮桶量的变化,适当的调节进入喷射吸氨器的母液流量,维持系统母液平衡,防止母液贮桶拉空等事故。
4.综合回收塔尾气净氨段控制在规定范围内。
5.经常检查和调节各处温度、压力、流量等在规定范围内,并及时记录。
3.4氨母液Ⅱ碳化
3.4.1碳化化学反应
碳化过程是一个复杂的过程,碳化液中含水、二氧化碳、碳酸、氨、碳酸氢钠等。
如此繁多的成分,其相互间的化学反应是复杂的,其中有的自成系统,有的相互依存,条件变更时,反应也随之变化。
早期认为碳化反应的过程:
1.二氧化碳溶于水,生成碳酸:
CO2+H2O=H2CO3+5880千卡
2.碳酸与氨母液Ⅱ中的氢氧化铵作用,生成碳酸铵:
H2CO3+2NH4OH=(NH4)2CO3+2H2O
3.碳酸铵再与碳酸作用,生成碳酸氢铵:
(NH4)2CO3+H2CO3=2NH4HCO3
4.碳酸氢铵与氯化钠作用,生成碳酸氢钠和氯化铵:
2NH4HCO3+NaCl=2NaHCO3+NH4Cl
在第四步反应内,包括两个过程,首先将碳酸氢铵与氯化钠作用生成碳酸氢
钠和氯化铵溶液,然后溶解度较小的碳酸氢钠析出结晶。
以上四步反应总起来可归纳成一个反应方程式来表示:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
3.4.1.1化学平衡及碳化的适宜条件
碳化过程的基本反应用下式表示:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
当取纯的碳酸氢钠和氯化铵配成水溶液,两者混合后,就有碳酸氢铵和氯化钠生成。
由此可知碳化反应是一个可逆反应。
可逆反应开始时,正反应速度比逆反应速度大,随着反应的进行,溶液生成物的浓度不断增加,正反应速度不断减小,逆反应速度逐渐增大。
在一定温度下欲使碳化反应顺利的进行,提高产品产率,必须具备以下的条件:
1.提高反应物的浓度;
2.增加反应压力;
3.有适宜的温度。
3.4.2碳化的工艺流程
碳化塔制碱过程中,有碳酸氢钠和碳酸氢铵等结晶附着于塔的内壁及冷却管上而结疤,使吸收和冷却效率大大降低。
因此,经过一段时间制碱后,改为清洗作业。
用氨母液Ⅱ溶解塔内结疤,结疤完成后改为制碱作业,用清洗氨母液Ⅱ在塔内吸收二氧化碳,制得碳酸氢钠悬浮液。
流程叙述:
含二氧化碳85%以上的浓气,用压缩机加压至3.0-3.5公斤∕厘米3,经冷却塔冷却后送入制碱塔的底部;含二氧化碳25-40%的窑气或配制的混合气,用压缩机加压至2.8-3.5公斤∕厘米3,送入清洗塔的底部和制碱塔的中部。
氨母液Ⅱ用泵送至清洗塔的上部,自上而下溶解塔内的结疤,同时吸收由塔底上来的二氧化碳气体,然后从清洗塔底部流出。
清洗氨Ⅱ用泵送入各制碱塔上部,自上而下与塔底透入的下段气及塔中段通过的中段气,逆流接触吸收,于塔高度的五分之三处开始饱和,析出碳酸氢钠,使塔中部温度升至最高。
然后经过冷却箱降温,从而吸收更多二氧化碳气,结晶逐渐长大。
碳化尾气由塔顶排出,经气液分离器分离出的渣体自压或用泵送回制碱塔上部,分离出的尾气进入综合回收塔,用母液Ⅰ回收其中的氨,然后再经过综合回收塔用清水净氨,废气由综合回收塔顶部放空。
综合回收塔出来的母液和洗水,分别去吸氨和淡液蒸馏工序。
3.4.3碳化设备及作用
碳化塔
碳化塔是碳化过程的主要设备,此外还有气液分离的旋风分离器,压缩二氧化碳的压缩机,以及二氧化碳冷却塔。
碳化塔是用于氨母液Ⅱ吸收二氧化碳,析出碳酸氢钠结晶的设备;碳化过程中放出大量的热,须从塔顶移出去。
故碳化塔结构应满足吸收、结晶及冷却的要求。
不能采用容易堵塞的设备。
碳化塔构造的主要要求:
1.碳化应有足够的高度和溶积;
2.碳化塔在一定容积下,应具有较大的气液接触面积;
3.碳化塔应有足够的冷却面积,冷却面积分布要适应于碳酸氢钠的成长。
3.4.4碳化的操作管理
3.4.4.1.碳化塔的清洗
碳化塔经一段时间制碱后,容易出现碳酸氢钠的结疤影响正常的生产。
因此,必须清洗。
考虑生产的连续性和减少清洗过程中的盐,氨的损失,采用数塔组合成一个塔堰,其中一个塔清洗,其余的制碱,轮流的用氨母液Ⅱ洗塔。
碳化塔的清洗是将氨母液Ⅱ连续送入清洗塔内,并通入低浓度的二氧化碳气搅拌。
氨母液Ⅱ溶解塔内碳酸氢钠和碳酸氢铵等结疤的同时吸收二氧化碳,达到清洗和预碳化的目的。
3.4.4.2影响清洗碳化塔的因素
1.氨母液Ⅱ组成的影响;
2.氨母液Ⅱ温度的影响;
3.塔内通入清洗器的影响。
3.4.5正常操作条件
3.4.5.1主要工艺条件
氨母液Ⅱ温度36-42℃
清洗氨Ⅱ温度38-42℃
出碱液温度32-38℃
清洗器温度30-50℃
清洗压力2.8-3.5公斤/厘米3
制碱塔压力2.5-2.8公斤/厘米3
氨母液Ⅱ浊度≤300ppm
3.4.5.2操作要点
1.按时检查氨母液Ⅱ的温度、组成是否合乎要求,发现问题及时处理。
2.经常调节进入清洗塔的氨母液Ⅱ量和清洗气
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