过程装备与控制工程(大三)生产实习报告

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资源描述

1一、生产实习的目的:生产实习是学生在学完了基础课和专业课之后,在学习专业课期间或在学完了专业课之后而进行的生产认识教学环节,通过生产实习,学生初步了解相关实习厂(或车间)的实际生产过程,包括生产原材料,生产工艺及流程,生产工艺条件生产设备及控制产品等加深对专业理论和生产工艺原理及过程的理解,增加感性认识,并学习简单的生产技能,通过同工人,工程技术人员,生产及管理人员的接触和了解,增加对社会的认识,提高其社会适应能力。二.生产实习的基本内容及要求生产实习主要包括过程工业生产工艺及装备的实习和过程装备的制造工艺与检测方法的实习两部分。(一)过程工业生产及装备实习1.了解并基本熟悉主要生产工序的的工艺流程、主要工艺条件及操作参数、参数控制,主要原料、产品规格及其性能;2.了解并基本熟悉主要生产工序的机器、设备在工艺中的作用,认知生产过程对装备的要求;3.了解并熟悉机器、设备的作用、工作原理,以及总体结构、零部件结构、操作要求等;4.了解生产设备的总体布局,认知机器、设备安装布置的要求;5.了解生产工艺管道的不知、安装,认识管件、管道附件、管道支吊架等;6.了解生产中三废处理措施,工厂谁、电、汽等公用工程设施,保障安全生产的措施:27.了解学习工厂生产管理、技术管理、质量管理、安全管理等方面的制度、措施。(二)过程装备制造工艺及检测方法实习1.了解过程装备制造的准备:钢材的预处理,划线,下料。2.了解并基本熟悉过程装备制造成型工艺:主要包括筒节的卷制成型,封头成型,管子的弯曲以及机加工工艺压力容器整体焊接成型。3.了解各成型工序的主要加工技术,加工手段,加工设备以及各工序在压力容器制造中的作用,对产品质量的影响4.了解各工序质量控制与检测的技术条件及要求,认知容器检测,试验技术在保证制造质量中的作用。5.了解生产车间设备和电气的平立面布局。三、实习单位简介:1.河南晋开化工投资控股集团有限责任公司河南晋开化工投资控股集团有限责任公司的前身是开封晋开化工有限责任公司,成立于2004年5月28日,是中国500强企业山西晋煤集团在山西省境外设立的第一家煤化工子公司。公司主要产品有合成氨、尿素、硝酸铵、多孔硝铵、硝酸磷肥、甲醇、稀硝酸、浓硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、氨水、液体二氧化碳等,产品注册商标为“三中”及“晋开”,在化肥化工行业享有良好的声誉。晋开集团积极进行资源整合,强化企业管理,通过“技术改造、战略并购、新建项目”三路并举,走出了一条规模化发展和效益型增长的新路子,跃上了发展的新平台。公司产能规模和盈利能力不断提升,总氨生产能力由成立之3初的12万吨/年增长至目前的130万吨/年,具备了年生产经营总额30亿元的规模。“十二•五”期间,公司总氨产量将达到260~300万吨/年,生产经营规模突破100亿元/年,利税15~20亿元/年。截至2010年6月底,公司总资产55.19亿元,较成立之初增长了24倍。公司现拥有5家分公司,8家子公司,形成了一个以化肥化工为主,在贸易、机械加工、建筑、房地产、劳务、包装等领域多元发展的跨地区、跨行业、跨所有制的大型现代煤化工企业集团。2.开封东京空分集团有限公司东京空分成立于70年代,原为开封空分集团骨干生产厂,经过多年发展在原厂的基础上发展成为一家集科研开发、设计制造、工程成套、安装调试、设备维修、气体产品销售和应用于一体的企业集团。30年来,开封东京空分具有我国不断发展的先进技术和管理经验,所生产的产品遍布全国各地并出口国外,在用户中享有良好的声誉。东京空分拥有一支技术精湛、高效实干、富于合作精神的团队,在这个团队里人人为了达成目标同心协力。目前,东京空分具有设计和生产50Nm3/h-52000Nm3/h各种等级空分设备的能力。集团公司现辖六个分公司:开封东京空分集团有限公司、开封东京空分集团广大换热器有限公司、开封东京空分集团鼓风机有限公司、开封东京空分集团耀星机械有限公司、开封东京空分集团电气仪表有限公司、开封东京空分集团工程有限公司。公司的核心业务:设计制造各种规格的成套空气分离设备、液体设备、高纯氮设备、变压吸附制氧制氮设备;一、二类压力容器、高压绕管式换热器、铝制板翅式换热器、透平空气压缩机、活塞氧氮气压缩机、透平膨胀机及各类备品备件等。同时,公司拥有进出口许可证,具有执行海外项目的能力和经验。4四、实习内容河南晋开化工投资控股集团有限责任公司合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。1.造气造气一般是以块煤为原料,采用间歇式或固定层常压气化法,在交温和程控机油传动控制下交替与空气和过热蒸汽反应。:造气的主要原料是,水和煤。主要设备有,造气炉,半水煤气发生炉,夹套汽包,油压阀站。煤气发生炉内燃料从上至下分为五层:干燥层,灰渣层。干燥层:在燃料层的最上部燃料与煤气接触,燃料中水分蒸发,这一区域叫干燥层。干馏层:干燥层往下一个区域燃料再此热分解放出低分子烃,燃料本身也逐渐焦化,因此称为干馏层。干馏层往下依次是还原层和氧化层统称为气化层,已成为游离状态的固体燃料在此气化剂中的氧氧化成为碳的氧化物。灰渣层:在炉簧上面由固体残渣而形成,可以预热至炉底进入的气化剂同时灰渣被冷却,保护炉簧不致过热而损坏。固定层间歇制气每个循环分六部进行:1.吹风:以空气为气化剂,空气自上而下通过燃料层,目的是通过碳与氧的化学反应放出热量并储存于燃料层中为制气阶段提供热量。2.蒸汽吹净:以蒸汽为气化剂,自下而上通过燃料层与碳反应生成水煤气从烟筒放空或送入吹风系统,该部主要置换炉内残余的吹风气。3.上吹制气:以蒸汽为气化剂自下而上通过燃料层与碳反应生成水煤气。54.下吹制气:上吹制气后,蒸汽改变方向自上而下通过燃料层生成水煤气以保持气化层的位置和温度稳定在一定的区域内。5.二次吹气:下吹制气后蒸汽改变方向自下而上通过燃料层即生产水煤气又排净炉底残余的水煤气为空气燃料层创造安全条件。6.空气吹净:为了避免二次上吹直接转入吹风放风的水煤气损失增加一个空气吹净,空气自上而下通过燃料层生成空气煤气将原来炉内的水煤气一并排入气柜。吹风过程的主要化学反应:C+O₂=CO₂+Q2C+O₂=2CO+Q2CO+O₂=2CO₂+QCO₂+C=2CO-Q制气过程的主要反应:C+H2O=CO+H2-Q6C+2H2O=CO₂+2H2-QCO₂+C=2CO-QCO+H2O=CO₂+2H2+Q工艺简介:固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料,周期循环操作,在每一循环时间里具体分为五个阶段;(1)吹风阶段约37s;(2)上吹阶段约39s;(3)下吹阶段约56s;(4)二上吹阶段约12s;(5)吹净阶段约6s.l、吹风阶段此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低,时间过长,炉温过高;时间过短,炉温偏低并且都影响发气量,炉温主要由这一阶段控制。一般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18%左右。2、上吹加氮制气阶段在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量,是调节H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26%。3、上吹制气阶段该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32%,随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降,为了保证炉况和提高发气量,在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。4、下吹制气阶段为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量,下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间约占整个循环的40%左右。5、二次上吹阶段为了确保生产安全,造气炉再度进行吹风升温之前,须把下吹制气时留在炉底及下部管道中的半水煤气吹净以防不测,故进行第二次上映。这段时间约占7%左右。6、吹净阶段这段时间主要是回收上行煤气管线及设备内的半水煤气。约占整个7循环的3%。该阶段是由吹风管路送风,该段时间的长短直接影响H2/N2.该控制系统是一个较复杂的时变、间歇、非线性、大滞后控制系统。故将该系统设计为串级控制。造气炉的工作方式分为开车、停车、正常造气、升温和制惰等五种方式。每台造气炉需要控制15个电磁阀,为了防止多台炉同时进入吹风阶段而引起争风抢汽观象,各台炉之间必须进行吹风排队顺序控制。2.净化净化工段可细分为半脱、变换、变脱、脱碳、精脱硫等几个工段。㈠半脱工段根据多年实际使用的情况,半水煤气脱硫采用了湿法脱硫工艺中技术较为成熟可靠的栲胶法,该法再生硫颗粒大,易分离,贫液中悬浮硫低,不易堵塔。且投资省,流程简单,净化度高,消耗低,并且排出液中无氨、氮超标问题,无环境污染。1.脱硫装置生产能力设计为200kt/a氨醇,脱硫塔直径为Ф6000mm,在塔体上设置填料冲洗装置。再生系统适当放大至Ф10000mm,再生时间为16~18min,在再生槽内设置加热器,在冬季时保证溶液的再生温度。2.罗茨风机出口设安全水封,系统循环气采用电动阀控制,以便及时有效调节气量、控制好气柜高度,保证安全。3.两组静电除焦器全为并联设置,Ф1600mm的进出口管均用U形水封取代阀门。4.采用连续无高位槽式融硫釜,设置溶液沉淀池。在76000m3/h(标态)的气量下,系统压力为38kPa,系统阻力0.72kPa,再生温度48℃。现脱硫液总碱度为24.2g/L,栲胶质量浓度为1.56g/L,8悬浮硫质量浓度为0.23g/L。半脱前H2S质量浓度在1.1g/m3左右,半脱后H2S质量浓度在0.016g/m3左右。由煤气鼓风机经新外管送来的半水煤气并联进入两套旧脱硫装置(图中虚线部分),与脱硫液接触,煤气中99%的H2S和HCN被吸收后,由新外管送去压缩工段;而由旧外管(图中虚线部分)来的半水煤气直接进入新的脱硫塔下部,与自塔顶喷淋而下的脱硫液逆流接触,煤气中99%的H2S和HCN被吸收,煤气经除雾器除去液滴后由旧外管送去压缩工段.吸收H2S后的脱硫液(富液)从两系统脱硫塔底出来,经液封槽到富液槽约停留10min,用富液泵送至双级喷射器入口,同时自吸入空气在氧化槽中充分接触反应后,硫泡沫从最上层浮选出流入硫泡沫中间槽.再生后的脱硫液(贫液)经液位调节器自流至贫液槽,由脱硫泵送至各脱硫塔塔顶循环使用.硫泡沫由硫泡沫泵送至硫泡沫槽,用蒸汽加热至40℃左右,使硫颗粒长大、澄清,清液放到地下溶液槽.硫泡沫经搅拌进入真空过滤机,过滤出的硫膏放入熔硫釜,用蒸汽加热至135℃时使硫膏熔化,熔融硫由放硫阀放至池子或成型箱回收硫磺.每天熔硫次数视煤气中硫含量而定,回收硫磺约2.5~3.5t/d.熔硫釜放硫磺时,有少量含SO2的蒸汽排出,经水冷却洗涤后,气体由放空管引至高处排放.洗涤水经车间沉淀池后,排至全厂污水处理装置.流程见下图:9㈡变换工段一氧化碳的变换一氧化碳是氨合成反应的毒物,在原料气中含量为13%~30%。通常先通过一氧化碳变换反应:通过上述反应,CO转化为较易被清除的CO2并获得宝贵的H2。因而一氧化碳既是气体的净化过程,又是原料气制取的继续。最后,少量的CO再通过其他净化法加以脱除。101.变换反应过程的特点(1)该反应为等摩尔的可逆放热反应。工业上都借助于催化剂进行,属气-固相催化反应。变换反应过程与硫酸生产中二氧化硫催化氧化过程具有许多相似之处。可逆放热反应存在最适宜温度线,若催化床温度按照最适宜温度线分布,则反应速率最快或保持同样的生产能力所需催化剂量最少。工业变换反应是在多段催化床中进行的,段间可采用间壁冷却,也可用水或蒸汽冷激。(2)可分为中(高)温变换和低温变换。60年代以前开发的催化剂,以Fe2O3为主体,Cr2O3,MgO等为助催化剂,操作温度为350~550℃。由于反应温度较高,受化学平衡的限制,出口气体中尚含CO3%左右。上述过程及催化剂分别称为中温变换和中变催化剂(大型氨厂习惯上称高温变换和高变催化剂)。60年代以后,经多年研究又开发了在较低温度下具有良好活性的变换催化剂,即低变催化剂。它以CuO为主体,添加ZnO,Cr2O3等为助催化剂,操作温度为180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