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1、化工原理认知实习报告摘要化工原理是一门以化学、物理和数学原理为基础，研究物料在工业规模条件下，它所发生物理或化学状态变化的工业经过及这类工业经过所用装置的设计和操作的一门技术学科。认识实习是工科学生的一门必修课，也是一个重要实践环节。安全工程是保障劳动者生命健康和财产的一门学科，纸上谈兵只会害人害己。因而对于安全工程专业的学生来讲，理论联络实际更显得尤为重要。本次实习，我们参观了管路拆装实验装置、流体输送装置、吸收解吸装置、精馏操作装置、传热操作装置、枯燥装置等六种装置。本文对六项装置的原理、设备及安全措施进行了分别的介绍，并对安全保障措施进行了总结。关键词：仪表；化工原理实验；安全措施；单元
2、操作目录前言(1)第一章管路拆装实验装置(2)1.1管件(2)1.2阀门(2)1.3仪表(2)1.31检测仪表(2)1.32仪表的选用与安装(3)第二章流体输送装置(3)2.1流体输送装置单元操作原理(3)2.2流体输送装置单元操作设备(4)2.21单元操作主要设备及运行流程(4)2.22离心泵构造(4)2.3流体输送装置安全措施(5)第三章吸收解吸装置(5)3.1吸收解吸装置单元操作原理(5)3.2吸收解吸装置单元操作设备及运行(5)3.3吸收解吸装置安全措施(6)第四章精馏操作装置(6)4.1精馏操作装置单元操作原理(6)4.2精馏操作装置单元操作设备(7)4.3精馏操作装置安全措施(7)
3、第五章传热操作装置(7)5.1传热操作装置单元操作原理(7)5.2传热操作装置单元操作设备(8)5.3传热操作装置安全措施(8)第六章枯燥装置(8)6.1枯燥装置单元操作原理(8)6.2枯燥装置单元操作设备(10)6.21单元操作主要设备及运行流程(10)6.22流化床构造(10)6.3枯燥装置安全措施(11)第七章生产经过中安全措施总结(12)7.1操作平台的安全保障措施(12)7.2设备的安全保障措施(12)7.3工艺流程的安全保障措施(12)生产实习心得体会(13)参考文献(14)前言2021年1月6日，我们在内蒙古工业大学，化工学院实训中心进行了本学期的认识实习。认识实习是工科学生的一
4、门必修课，也是一个重要实践环节。本次实习，我们参观了拆装实验装置、流体输送装置、吸收解吸装置、精馏操作装置、传热操作装置、枯燥装置等六种装置。通过认识实习，使我们对化工原理相关装置操作原理、操作设备、安全措施有了初步了解，对我们的实践与考虑问题的能力是一种提高，为进一步学习技术基础和专业课程奠定基础。认识实习是今后参加生产一线工作的一种基础训练，是培养工程技术人才的必要阶段，也是丰富生产经历的一种重要手段。第一章管路拆装实验装置管路拆装实验装置包括：管路、管件、阀门、仪表等。1.1管件管件是将管子连接成管路的零件。根据连接方法可分为承插式管件、螺纹管件、法兰管件和焊接管件四类。多用与管子一样的
5、材料制成。有弯头肘管、法兰、三通管、四通管十字头和异径管大小头等。弯头用于管道转弯的地方；法兰用于使管子与管子互相连接的零件，连接于管端，三通管用于三根管子聚集的地方；四通管用于四根管子聚集的地方；异径管用于不同管径的两根管子相连接的地方。1.2阀门阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。截止阀构造简单，易于调节流量，但阻力较大。安装时，应使流体从阀盘的下部向上流动，目的是减小阻力，开启更省力。安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备
6、内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，对人身安全和设备运行起重要保护作用。1.3仪表从工业自动化仪表在信息传递经过中的不同，仪表可分为检测仪表、显示仪表、集中控制装置、控制仪表、执行器等五种。1.3.1检测仪表检测仪表主要用来测量某些工艺参数，入温度、压力、流量、物位以及物料的成分、物性等。主要用来测量某些工艺参数，入温度、压力、流量、物位以及物料的成分、物性等。弹簧管压力表，主要组成部分为一弯成圆弧形的弹簧管，管的横切面为椭圆形。作为测量元件的弹簧管一端固定起来，并通过接头与被测介质相连；另一端封闭，为自由端。自由端与连杆与扇形齿轮相连，扇形齿轮又和机心齿轮咬合组成传动放大装置。弹簧管
7、压力表通过表内的敏感元件的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。热电偶温度计通过热电偶直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表二次仪表转换成被测介质的温度的温度计。1.3.2仪表的选用与安装检测仪表的选用，主要应根据工艺生产经过提出的技术条件、介质的工况、测量范围、工艺允许误差、生产要求等详细情况，作详细分析全面考虑，合理地选择仪表的种类、型号、量程、精度级等。仪表类型选择总的原则是必须知足工艺生产要求。可从三方面考虑(1)被测介质的性质如温度、压力高佩钻度大小，有无腐蚀性，能否结晶，脏污程度，易燃易爆情况、氧化或复原性气氛等。(2)对
8、显示要求如是一般的现场指示，还是需要远传显示、信号报警、数据累积或自动记录等。(3)环境条件高温或低温、电磁场、振动、腐蚀性、湿度等。检测仪表的安装，首先要熟悉工艺，合理选择安装点。其次参照规范安装，避开各类的干扰源。1.4注意事项转子流量计是用来测量管系中流体流量的，其安装有严格的要求。它必须垂直安装在管系中，若有倾斜，会影响测量的准确性，严重时会使转子升不上来。第二章流体输送装置流体指具有流动性的物体，包括液体和气体，化工生产中所处理的物料大多为流体。这些物料在生产经过中往往需要从一个车间转移到另一个车间，从一个工序转移到另一个工序，从一个设备转移到另一个设备。因而，流体输送是化工生产中最
9、常见的单元操作，做好流体输送工作，对化工生产经过有着非常重要的意义。2.1流体输送装置单元操作原理流体流动的基本原理及其流动规律：1流体的输送通常设备之间是用管道连接的，欲想把流体根据规定的条件，从一个设备送到另一个设备，就需要选用适宜的流动速度，以确定输送管路的直径。在流体的输送经过中，经常要采用输送设备，因而就需要计算流体在流动经过中应参加的外功，为选用输送设备提供根据。2压强、流速和流量的测量为了了解和控制生产经过，需要对管路或设备内的压强、流速及流量等一系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表，而这些仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为根据。离心泵工作原理：液体随叶轮旋转在
10、离心力作用下沿叶片间通道向外缘运动，速度增加、机械能提高。液体离开叶轮进入蜗壳，蜗壳流道逐步扩大、流体速度减慢，液体动能转换为静压能，压强不断升高，最后沿切向流出蜗壳通过排出导管输入管路系统。2.2流体输送装置单元操作设备2.21单元操作主要设备及运行流程主要设备：吸收塔、缓冲罐、高位槽、原料水槽、空气压缩机、真空泵、离心泵、电动调节阀、手动调节阀。原料槽料液输送到高位槽，有三种途径：由1#泵或2#离心泵输送；1#泵和2#泵串联输送；1#泵和2#泵并联输送。高位槽内料液通过三根平行管一根可测离心泵特性、一根可测直管阻力、一根可测局部阻力，进入吸收塔上部，与下部上升的气体充分接触后，从吸收塔底部
11、排出，返回原料槽循环使用。空气由空气压缩机压缩、经过缓冲罐后，进入吸收塔下部，与液体充分接触后顶部放空。真空泵为水环真空泵，可自动调节真空度，并利用真空，控制高位槽液位正常。2.22离心泵构造离心泵由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。1.叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外外表要求光滑，以减少水流的摩擦损失。2.泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。3.泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。4.轴承是套在
12、泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。5.密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。6.填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内，始终保持水泵内的真空。2.3流体输送装置安全措施盲板管理：防止生产经过、检修经过中不同物料的串料，保证管道系统之
13、间的切断。离心泵故障联锁：保证安全生产，2#泵系统出现故障停止，自动联锁至1#泵启动。测量仪表监视与报警：设备配有压力、温度等测量仪表，一旦出现异常及时对相关设备进行集中监视并做适当处理。例如贮罐液位高低报警便于液位调节控制。第三章吸收解吸装置在化工生产经过中，气体的吸收和溶解气的解吸是重要的单元操作之一，在工业生产中，吸收与解吸的合理匹配与联合操作，构成了气体吸收分离完好的生产工艺经过。3.1吸收解吸装置单元操作原理吸收解吸是石油化工生产经过中较常用的重要单元操作经过。吸收经过是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同，来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质，含有溶质的
14、气体称为富气，不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡，当溶质在吸收剂中到达溶解平衡时，溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时，溶质就从气相溶入溶质中，称为吸收经过。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时，溶质就从液相逸出到气相中，称为解吸经过。3.2吸收解吸装置单元操作设备及运行主要设备：吸收塔、解吸塔、不锈钢规整填料、稳压罐、富液贮槽、贫液贮槽、液封槽、分离槽、贫液泵、富液泵、风机。钢瓶内二氧化碳经减压后和风机出口空气混合后进入吸收塔下部，混合气体在塔内和吸收液体逆向接触，混合气体中
15、的二氧化碳被水吸收由塔顶排出。出吸收塔富液排入吸收液缓冲罐后，经富液泵进入二氧化碳解吸塔上部，和解吸塔风机来空气在塔内逆向接触，溶液中二氧化碳被解吸出来，随大量空气由塔顶排出，溶液由下部进入解吸液缓冲罐，解吸液经解吸液泵打入吸收塔上部循环使用，继续进行二氧化碳气体吸收操作。3.3吸收解吸装置安全措施1控制好吸收塔和解吸塔液位，熟练进行液封操作，严防气体窜入吸收液储槽和解吸液储槽。2注意系统吸收液量，定时往系统补入吸收液。3注意吸收塔进气流量及压力稳定，随时调节二氧化碳流量和压力至稳定值。4防止吸收液跑、冒、滴、漏。5注意泵密封与泄漏。注意塔、槽液位和泵出口压力变化，避免产生汽蚀。第四章精馏操作
16、装置4.1精馏操作装置单元操作原理1全塔效率ET全塔效率ETNT/NP，其中NT为塔内所需理论板数，NP为塔内实际板数。板式塔内各层塔板上的气液相接触效率并不一样，全塔效率简单反映了塔内塔板的平均效率，它反映了塔板构造、物系性质、操作状况对塔分离能力的影响，一般由实训测定。式中NT由已知的双组分物系平衡关系，通过实验测得塔顶产品组成XD、料液组成XF、热状态q、残液组成XW、回流比R等，即能用图解法求得。2单板效率EM是指气相或液相经过一层实际塔板前后的组成变化与经过一层理论塔板前后的组成变化的比值。3等板高度HETP等板高度HETP是指与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。它的大小取决于
17、填料的类型、材质与尺寸，受系统物性、操作条件及塔设备尺寸的影响，一般由实训测定。对于双组分物系，根据平衡关系，通过实训测得塔顶产品组成XD、料液组成XF、热状态q、残液组成XW、回流比R和填料层高度Z等有关参数，用图解法求得理论板数后，即可确定：HETPZ/NT。4.2精馏操作装置单元操作设备该装置采用乙醇-水体系，能进行间歇精馏和连续精馏实训。主要设备有塔底产品槽、塔顶产品槽、原料槽、真空缓冲罐、冷凝液槽、原料液加热器、塔顶冷凝器、再沸器、塔底换热器、蒸馏塔、回流液泵、原料液泵、真空泵。原料储槽内的乙醇水溶液经进料泵输送至原料液加热器，经预热后，进入精馏塔中部，气相由塔顶馏出，经塔顶列管冷凝
18、器管程换热后进入回流罐。一部分作为回流液从塔顶流入塔内，另一部分作为产品馏出，进入产品贮罐。液相由塔底进入塔釜，由再沸器加热汽化继续馏出乙醇组分。残液经塔底换热器冷却后排入残液槽。4.3精馏操作装置安全措施按照工艺操作指标进行温度控制、流量控制、液位控制、压力控制，当超过标准上限或低于标准下限使通过声光报警器报警。单回路、串级控制和比值控制等控制方案的施行保证设备的正常运行。系统全回流时应控制回流流量和冷凝流量基本相等，保持回流液槽一定液位，防止回流泵抽空。精馏塔塔釜初始进料时进料速度不宜过快，防止塔系统进料速度过快、满塔。原料加热器启动时应保证液位满罐，严防干烧损坏设备。第五章传热操作装置换热器为工业领域常见设备，各类不同的换热器在化工企业承当着重要作用。换热器不但作为一个单独的化工单元操作，而且在其他生产装置中也经常设置换热器来进行换热，如精馏装置中的回流冷凝器、再沸器、蒸发中的加热部分等。5.1传热操作装置单元操作原理根据传热机理的不同，热量传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射