第一篇:化工工藝仿真實(shí)訓(xùn)思考題
化工工藝仿真實(shí)訓(xùn)思考題
1、簡(jiǎn)述乙醛氧化制乙酸的反應(yīng)原理(要求文字描述、化學(xué)反應(yīng)方程式、標(biāo)注反應(yīng)條件)
2、乙醛氧化制乙酸反應(yīng)器采用塔式反應(yīng)器的理由是什么?
3、乙醛氧化制乙酸反應(yīng)采用液相反應(yīng)的理由是什么?
4、乙醛氧化制醋酸開(kāi)車準(zhǔn)備采用醋酸酸洗整個(gè)裝置的理由是什么?
5、簡(jiǎn)述氧化過(guò)程設(shè)置T301塔的作用。
6、用方框圖描述酸循環(huán)路徑。
7、乙醛氧化制醋酸第一氧化塔和第二氧化塔溫度控制方案有何不同,為什么?
8、乙醛氧化產(chǎn)物主要有哪幾種?高沸塔和低沸塔的塔頂、塔底產(chǎn)物是什么?
9、T301采用兩段吸收的原因是什么?進(jìn)塔氣體中主要有哪些物質(zhì)?塔頂放空的物質(zhì)是什么?
10、氨合成的條件有哪些?
11、氨合成塔出口產(chǎn)物中含有那幾個(gè)組分?
12、工業(yè)生產(chǎn)中如何從氨合成塔出口物料中分離出產(chǎn)品氨?簡(jiǎn)述其理由?
13、簡(jiǎn)述氨合成塔內(nèi)溫度控制方案。
14、氨合成溫度的確定依據(jù)是什么?
15、氨分離操作采用冷凍分離,最重要的控制條件是溫度,實(shí)際生產(chǎn)是如何控制溫度的?
16、氨的分離一般采用幾級(jí)分離,簡(jiǎn)述設(shè)置多級(jí)分離的理由。
第二篇:化工仿真實(shí)訓(xùn)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的
1.了解和掌握化工專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用方法,將所學(xué)專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。
2.通過(guò)親自動(dòng)手反復(fù)進(jìn)行操作,掌握實(shí)際生產(chǎn)中的多項(xiàng)操作技能,提高動(dòng)手能力。
3.掌握化工仿真模擬訓(xùn)練的各裝置的生產(chǎn)工藝流程和反應(yīng)原理。4.在仿真模擬訓(xùn)練中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、求實(shí)的工作作風(fēng)。
5.在仿真模擬訓(xùn)練中總結(jié)生產(chǎn)操作的經(jīng)驗(yàn),吸取失敗的教訓(xùn),為以后走上生產(chǎn)崗位打下基礎(chǔ)。6.加深對(duì)工廠具體化工設(shè)備、化工操作的感性認(rèn)識(shí),進(jìn)一步了解所學(xué)專業(yè)的性質(zhì),以便今后更好的學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課。
7.收集各項(xiàng)技術(shù)資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣。
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容 1.離心泵
1.工作原理
離心泵一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。啟動(dòng)前須在離心泵的殼體內(nèi)充滿被輸送的液體。當(dāng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸結(jié)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),液體受到葉片的推力同時(shí)旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,液體從葉輪中心被甩向葉輪外沿,以高速流入泵殼,當(dāng)液體到達(dá)蝸形通道后,由于截面積逐漸擴(kuò)大,大部分動(dòng)能變成靜壓能,于是液體以較高的壓力送至所需的地方。當(dāng)葉輪中心的流體被甩出后,泵殼吸入口形成了一定的真空,在壓差的作用下,液體經(jīng)吸入管吸入泵殼內(nèi),填補(bǔ)了被排出液體的位置。2.操作步驟
離心泵系統(tǒng)由一個(gè)貯水槽、一臺(tái)主離心泵、一臺(tái)備用離心泵、管線、調(diào)節(jié)器及閥門等組成。上游水源經(jīng)管線由調(diào)節(jié)閥V1控制進(jìn)入貯水槽。上游水流量通過(guò)孔板流量計(jì)FI檢測(cè)。水槽液由調(diào)節(jié)器LIC控制,LIC的輸出信號(hào)連接至V1。離心泵的入口管線連接至水槽下部。管線上設(shè)有手操閥V2及旁路備用手操閥V2B、離心泵入口壓力表PI1。離心泵設(shè)有高點(diǎn)排氣閥V5、低點(diǎn)排液閥V7及高低點(diǎn)連通管線上的連通閥V6。主離心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)是PK1,備用離心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)是PK2。離心泵電機(jī)功率N、總揚(yáng)程H及效率M分別有數(shù)字顯示。離心泵出口管線設(shè)有出口壓力表PI2、止逆閥、出口閥V3、出口流量檢測(cè)儀表、出口流量調(diào)節(jié)器FIC及調(diào)節(jié)閥V4。離心泵冷態(tài)開(kāi)車
① 檢查各開(kāi)關(guān)、手動(dòng)閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)。② 將液位調(diào)節(jié)器LIC置手動(dòng),調(diào)節(jié)器輸出為零。③ 將液位調(diào)節(jié)器FIC置手動(dòng),調(diào)節(jié)器輸出為零。
④ 進(jìn)行離心泵充水和排氣操作。開(kāi)離心泵入口閥V2,開(kāi)離心泵排氣閥V5,直至排氣口出現(xiàn)藍(lán)色點(diǎn),表示排氣完成,關(guān)閥門V5。
⑤ 為了防止離心泵開(kāi)動(dòng)后貯水槽液位下降至零,手動(dòng)操作LIC的輸出使液位上升到50%時(shí)投自動(dòng)?;蛳葘IC投自動(dòng),待離心泵啟動(dòng)后再將LIC給定值提升至50%。
⑥ 在泵出口閥V3關(guān)閉的前提下,開(kāi)離心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)PK1,低負(fù)荷起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。⑦ 開(kāi)離心泵出口閥V3,由于FIC的輸出為零,離心泵輸出流量為零。⑧ 手動(dòng)調(diào)整FIC的輸出,使流量逐漸上升至6 kg/s且穩(wěn)定不變時(shí)投自動(dòng)。⑨ 當(dāng)貯水槽入口流量FI與離心泵出口流量FIC達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),離心泵開(kāi)車達(dá)到正常工況。此時(shí)各檢測(cè)點(diǎn)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 離心泵停車操作
① 首先關(guān)閉離心泵出口閥V3。
② 將LIC置手動(dòng),將輸出逐步降為零。③ 關(guān)PK1(停電機(jī))。④ 關(guān)離心泵進(jìn)口閥V2。
⑤ 開(kāi)離心泵低點(diǎn)排液閥V7及高點(diǎn)排氣閥V5,直到藍(lán)色點(diǎn)消失,說(shuō)明泵體中的水排干。最
后關(guān)V7。
測(cè)取離心泵特性曲線
① 離心泵開(kāi)車達(dá)到正常工況后,F(xiàn)IC處于自動(dòng)狀態(tài)。首先將FIC的給定值逐步提高到9 kg/s。當(dāng)貯水槽入口流量FI與離心泵出口流量FIC達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),記錄此時(shí)的流量(F)、揚(yáng)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的給定值。每降低一次,等待系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡后記錄一次數(shù)據(jù),直到FIC的給定值降為零。
③ 將記錄的數(shù)據(jù)描繪出H-F、N-F和?-F三條曲線。完成后與“G2” 畫面(詳見(jiàn)圖3-3)的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照,應(yīng)當(dāng)完全一致。事故設(shè)置及排除
1.離心泵入口閥門堵塞(F2)
事故現(xiàn)象:離心泵輸送流量降為零。離心泵功率降低。流量超下限報(bào)警。
排除方法:首先關(guān)閉出口閥V3,再開(kāi)旁路備用閥V2B,最后開(kāi)V3閥恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
合格標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)事故現(xiàn)象能迅速作出合理判斷。能及時(shí)關(guān)泵并打開(kāi)閥門V2B,沒(méi)有出
現(xiàn)貯水槽液位超上限報(bào)警,并且操作步驟的順序正確為合格。2.電機(jī)故障(F3)
事故現(xiàn)象:電機(jī)突然停轉(zhuǎn)。離心泵流量、功率、揚(yáng)程和出口壓力均降為零。貯
水槽液位上升。
排除方法:立即啟動(dòng)備用泵。步驟是首先關(guān)閉離心泵出口閥V3,再開(kāi)備用電機(jī)開(kāi)關(guān)
PK2,最后開(kāi)泵出口閥V3。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷準(zhǔn)確。開(kāi)備用泵的操作步驟正確,沒(méi)有出現(xiàn)貯水槽液位超上限
報(bào)警,為合格。
3.離心泵“氣縛”故障(F4)
事故現(xiàn)象:離心泵幾乎送不出流量,檢測(cè)數(shù)據(jù)波動(dòng),流量下限報(bào)警。
排除方法:及時(shí)關(guān)閉出口閥V3。關(guān)電機(jī)開(kāi)關(guān)PK1。打開(kāi)高點(diǎn)排氣閥V5,直至藍(lán)色點(diǎn)出現(xiàn)后,關(guān)閥門V5。然后按開(kāi)車規(guī)程開(kāi)車。合格標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)事故現(xiàn)象能迅速作出合理判斷。能及時(shí)停泵,打開(kāi)閥門V5排氣,并使離
心泵恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為合格。4.離心泵葉輪松脫(F5)
事故現(xiàn)象:離心泵流量、揚(yáng)程和出口壓力降為零,功率下降,貯水槽液位上升。
排除方法:與電機(jī)故障相同,啟動(dòng)備用泵。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷正確。合格標(biāo)準(zhǔn)與電機(jī)故障相同。5.FIC流量調(diào)節(jié)器故障(F6)
事故現(xiàn)象:FIC輸出值大范圍波動(dòng),導(dǎo)致各檢測(cè)量波動(dòng)。排除方法:迅速將FIC調(diào)節(jié)器切換為手動(dòng),通過(guò)手動(dòng)調(diào)整使過(guò)程恢復(fù)正常。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷正確。手動(dòng)調(diào)整平穩(wěn),并且較快達(dá)到正常工況。
3、思考題
1、離心泵的汽蝕現(xiàn)象如何形成?對(duì)離心泵有何損害?如何避免?試分析本離心泵形成汽蝕的條件?
答:液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,流動(dòng)到高壓處時(shí),其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過(guò)流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面,沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。防止發(fā)生汽蝕的措施 :
① 減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度);
② 減小吸入損失hc,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長(zhǎng)度,彎頭和附
件等;
③ 防止長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行;
④ 在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕;
⑤ 泵發(fā)生汽蝕時(shí),應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行;
⑥ 泵吸水池的情況對(duì)泵汽蝕有重要影響;
⑦ 對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。
2、何為離心泵氣縛現(xiàn)象?如何克服?
答:氣縛 :離心泵啟動(dòng)時(shí),若泵內(nèi)存有空氣,由于空氣密度很小,旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小,因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以吸入液體,這樣雖啟動(dòng)離心泵也不能完成輸送任務(wù),這種現(xiàn)象稱為氣縛。在啟動(dòng)前向殼內(nèi)灌滿液體。做好殼體的密封工作,灌水的閥門和蓮蓬頭不能漏水密封性要好。
3、為什么離心泵開(kāi)車前必須充液、排氣?否則會(huì)出現(xiàn)什么后果?
答:通常在排氣時(shí),泵內(nèi)的氣體如在入口或泵的流道內(nèi),哪怕只有微量氣體,都將影響泵的運(yùn)行,造成泵的氣蝕。而氣體在泵的出口,不會(huì)造成泵的氣蝕。泵氣蝕將影響泵的運(yùn)行性能,降低泵的流量和揚(yáng)程。泵內(nèi)的少量存氣經(jīng)流體靜止過(guò)程,逐漸上浮到出口,此時(shí)啟泵就不會(huì)氣蝕。泵的最小氣蝕余量和該泵運(yùn)行工況的裝置氣蝕余量接近,所以泵內(nèi)少有氣體都將造成泵的氣蝕,要想避免此種情況,在泵現(xiàn)狀無(wú)法改變的情況下,要格外注意泵的開(kāi)停和切換操作,并嚴(yán)密關(guān)注泵的入口壓頭和介質(zhì)組分,避免泵的氣蝕條件產(chǎn)生。
2、熱交換器
1、工作原理
本熱交換器為雙程列管式結(jié)構(gòu),起冷卻作用,管程走冷卻水(冷流)。含量30%的磷酸鉀溶液走殼程(熱流)。
工藝要求:流量為18441 kg/h的冷卻水,從20℃上升到30.8℃,將65℃流量為8849 kg/h的磷酸鉀溶液冷卻到32℃。管程壓力0.3MPa,殼程壓力0.5MPa。
流程圖畫面“G1”中:閥門V4是高點(diǎn)排氣閥。閥門V3和V7是低點(diǎn)排液閥。P2A為冷卻水泵。P2B為冷卻水備用泵。閥門V5和V6分別為泵P2A和P2B的出口閥。P1A為磷酸鉀溶液泵。P1B為磷酸鉀溶液備用泵。閥門V1和V2分別為泵P1A和P1B的出口閥。
FIC-1 是磷酸鉀溶液的流量定值控制。采用PID單回路調(diào)節(jié)。
TIC-1 是磷酸鉀溶液殼程出口溫度控制,控制手段為管程冷卻水的用量(間接關(guān)系)。采用PID單回路調(diào)節(jié)。2.操作步驟 開(kāi)車操作法
① 開(kāi)車前設(shè)備檢驗(yàn)。冷卻器試壓,特別要檢驗(yàn)殼程和管程是否有內(nèi)漏現(xiàn)象,各閥門、管路、泵是否好用,大檢修后盲板是否拆除,法蘭連接處是否耐壓不漏,是否完成吹掃等項(xiàng)工作(本項(xiàng)內(nèi)容不包括在仿真軟件中)。
② 檢查各開(kāi)關(guān)、手動(dòng)閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)。各調(diào)節(jié)器應(yīng)處于手動(dòng)且輸出為零。③ 開(kāi)冷卻水泵P2A開(kāi)關(guān)。④ 開(kāi)泵P2A的出口閥V5。
⑤ 調(diào)節(jié)器TIC-1置手動(dòng)狀態(tài),逐漸開(kāi)啟冷卻水調(diào)節(jié)閥至50%開(kāi)度。⑥ 開(kāi)磷酸鉀溶液泵P1A開(kāi)關(guān)。⑦ 開(kāi)泵P1A的出口閥V1。
⑧ 調(diào)節(jié)器FIC-1置手動(dòng)狀態(tài),逐漸開(kāi)啟磷酸鉀溶液調(diào)節(jié)閥至10%。
⑨ 殼程高點(diǎn)排氣。開(kāi)閥V4,直到 V4閥出口顯示藍(lán)色色點(diǎn),指示排氣完成,關(guān)V4閥。
⑩ 手動(dòng)調(diào)整冷卻水量。當(dāng)殼程出口溫度手動(dòng)調(diào)節(jié)至32?0.5℃且穩(wěn)定不變后打自動(dòng)。緩慢提升負(fù)荷。逐漸手動(dòng)將磷酸鉀溶液的流量增加至8800 kg/h左右投自動(dòng)?!痖_(kāi)車達(dá)正常工況的設(shè)計(jì)值見(jiàn)工藝說(shuō)明。停車操作法
① 將調(diào)節(jié)器 FIC-1打手動(dòng),關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
② 關(guān)泵P1A及出口閥V1。
③ 將調(diào)節(jié)器TIC-1打手動(dòng),關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
④ 關(guān)泵P2A及出口閥V5。
⑤ 開(kāi)低點(diǎn)排液閥V3及V7,等待藍(lán)色色點(diǎn)消失。排液完成。停車完成。事故設(shè)置及排除
1.換熱效率下降(F2)事故現(xiàn)象:事故初期殼程出口溫度上升,冷卻水出口溫度上升。由于自控作用將冷卻水
流量開(kāi)大,使殼程出口溫度和冷卻水出口溫度回落。
處理方法:開(kāi)高點(diǎn)放氣閥V4。等氣排凈后,恢復(fù)正常。2.P1A泵壞(F3)
事故現(xiàn)象:熱流流量和冷卻水流量同時(shí)下降至零。溫度下降報(bào)警。
處理方法:?jiǎn)⒂脗溆帽肞1B,按開(kāi)車步驟重新開(kāi)車。3.P2A泵壞(F4)
事故現(xiàn)象: 冷卻水流量下降至零。熱流出口溫度上升報(bào)警。
處理方法:開(kāi)備用泵P2B,然后開(kāi)泵出口閥V6。關(guān)泵P2A及出口閥V5。4.冷卻器內(nèi)漏(F5)
事故現(xiàn)象:冷卻水出口溫度上升,導(dǎo)致冷卻水流量增加。開(kāi)排氣閥V4試驗(yàn)無(wú)效。
處理方法:停車。
5.TIC-1調(diào)節(jié)器工作不正常(F6)
事故現(xiàn)象:TIC-1的測(cè)量值指示達(dá)上限,輸出達(dá)100%。熱流出口溫度下降,無(wú)法自控。
處理方法:將TIC-1打手動(dòng)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度指示,手動(dòng)調(diào)整到正常。
3、思考題
1、當(dāng)外殼和列管的溫差較大時(shí),常用的幾種方法對(duì)熱交換器進(jìn)行熱補(bǔ)償?
答:在管殼式換熱器內(nèi),由于管內(nèi)外流體溫度不同,殼體和管束的溫度也不同。如兩者溫差很大, 換熱器內(nèi)部將出現(xiàn)很大的熱應(yīng)力,可能使管子彎曲,斷裂或從管板上松脫。因此,當(dāng)管束和殼體溫度差超過(guò)50℃時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施,消除或減小熱應(yīng)力。目前廣泛使用的有固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、U形管式換熱器。
2、熱交換器開(kāi)車前為什么必須進(jìn)行高點(diǎn)排氣?
答:通常換熱器殼側(cè)的介質(zhì)比空氣密度大,在高位設(shè)計(jì)排氣口!可以排除可以換熱器內(nèi)部的空氣!1)可以不要工作介質(zhì)帶空氣,2)換熱器內(nèi)部有空氣不造成噪音!
3、本熱交換器運(yùn)行時(shí)發(fā)生內(nèi)漏如何判斷?
答排空后便于你的冷熱側(cè)介質(zhì)都一樣,只是溫度壓力不同且又是串聯(lián),很難用溫度和壓力的變化來(lái)判斷是否內(nèi)漏。除非根據(jù)每段換熱器的出口溫度和你清洗前的記錄數(shù)據(jù)對(duì)照,若有較大的出入可估計(jì)那段的換熱器可能有內(nèi)漏的現(xiàn)象。用拆開(kāi)每段換熱器的你一端接口,分段試壓的方式來(lái)確認(rèn)維修等操作.3、透平與往復(fù)壓縮 1.工作原理
本壓縮系統(tǒng)由蒸汽透平驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式壓縮機(jī)組成,此外還包括了復(fù)水系統(tǒng)和潤(rùn)滑油系統(tǒng)的主要操作。本系統(tǒng)將兩種典型的動(dòng)設(shè)備集成在一起,可以同時(shí)訓(xùn)練兩種動(dòng)設(shè)備的操作。采用自產(chǎn)蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽透平取代電動(dòng)機(jī),是國(guó)際流行的節(jié)能方法。
如流程圖5-1所示,本系統(tǒng)為某化工裝置的氣體循環(huán)壓縮部分。被壓縮氣體經(jīng)入口閥V16、V15由化工裝置進(jìn)入吸入管線,閥V13為凝液排放閥。吸入氣體一路經(jīng)過(guò)閥V14進(jìn)入氣缸C1,另一路進(jìn)氣缸C2。兩路氣體經(jīng)壓縮后排出匯合入同一條排氣管線返回化工裝置。這條管線上裝有安全閥和緊急排放火炬的手動(dòng)閥V18。閥門V17是排氣管線與吸入管線的旁路閥。閥V19、V20是排氣截止閥,閥V21為排氣管線的凝液排放閥。
L1、L3、L2、L4為負(fù)荷余隙閥,可以手動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)輸出負(fù)荷。F03是飛輪機(jī)構(gòu),用于穩(wěn)定往復(fù)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。盤車操作是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。G02是齒輪減速箱。T01是蒸汽透平。高壓蒸汽經(jīng)主閥V9、V11和調(diào)速器RIC進(jìn)入透平。蒸汽管線上設(shè)閥V10作為排水閥。為了提高熱機(jī)效率,必須通過(guò)復(fù)水系統(tǒng)使蒸汽透平排出的乏汽溫度和壓力盡可能低。
復(fù)水系統(tǒng)的流程是:乏汽通過(guò)閥V12進(jìn)入表面冷凝器E1降溫,同時(shí)由兩級(jí)噴射式真空泵VP1和VP2維持真空。E1的冷卻水閥門為V5。乏汽被冷凝,冷凝水及時(shí)由泵P1排走。第一級(jí)真空泵VP1后設(shè)有第二級(jí)冷卻器E2,冷卻水閥門為V6。
噴射式真空泵的簡(jiǎn)要原理是:當(dāng)高壓蒸汽通過(guò)文丘里管時(shí),由于文丘里管喉部管徑縮小,流速(速度頭)加大,靜壓(壓力頭)減小,因此產(chǎn)生抽吸作用。噴射式真空泵的高壓供汽管線上設(shè)蒸汽總截止閥V1,端頭排凝閥V2。高壓蒸汽通過(guò)閥門V3和V4分別進(jìn)入兩臺(tái)噴射式真空泵。
T1是潤(rùn)滑油箱,P2是齒輪油泵。潤(rùn)滑油經(jīng)P2泵通過(guò)油冷器E3及過(guò)濾器F1,然后分別輸入壓縮機(jī)系統(tǒng)各軸瓦,最終返回油箱T1構(gòu)成潤(rùn)滑油循環(huán)回路。油箱T1頂部設(shè)有通大氣的管線,以防回油不暢。油冷器E3的冷卻水閥門為V23。部分潤(rùn)滑油經(jīng)手操閥V22走旁路。
2、操作步驟 1.冷態(tài)開(kāi)車步驟(1)開(kāi)復(fù)水系統(tǒng)
① 全開(kāi)表面冷凝器E1的冷卻水閥V5。② 全開(kāi)冷凝器E2冷卻水閥V6。
③ 全開(kāi)噴射式真空泵主蒸汽閥V1。
④ 開(kāi)蒸汽管路排水閥V2至冷凝水排完后(待藍(lán)色點(diǎn)消失)關(guān)閉。⑤ 全開(kāi)一級(jí)真空泵蒸汽閥V3。⑥ 全開(kāi)二級(jí)真空泵蒸汽閥V4。
⑦ 開(kāi)表面冷凝器E1的循環(huán)排水泵開(kāi)關(guān)P01。
等待系統(tǒng)的真空度PI-2達(dá)到-600mmHg以下可進(jìn)行開(kāi)車操作。由于系統(tǒng)真空度需要一定的時(shí)間才能達(dá)到,這一段等待時(shí)間可以同時(shí)進(jìn)行其他有關(guān)開(kāi)車前的操作,如排水、排氣、開(kāi)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、盤車等。
(2)開(kāi)潤(rùn)滑油系統(tǒng)及透平密封蒸汽系統(tǒng)
① 開(kāi)潤(rùn)滑油冷卻水閥V23。
② 將冷卻器E3的旁路閥V22開(kāi)度至50%左右。當(dāng)油溫較高時(shí),可適當(dāng)關(guān)小V22,油溫
將有所下降。
③ 開(kāi)齒輪油泵P02,使油壓PI-1達(dá)到0.25 MPa 以上為正常。④ 開(kāi)密封蒸汽閥V7,開(kāi)度約60%。
⑤ 全開(kāi)密封蒸汽管路排水閥V8,等冷凝水排放完了(待藍(lán)色點(diǎn)消失),將V8關(guān)至
5%-10%的開(kāi)度。
⑥ 調(diào)整V7,使密封蒸汽壓力PI-4維持0.01 MPa 左右。
(3)開(kāi)透平機(jī)及往復(fù)壓縮機(jī)系統(tǒng) ① 檢查輸出負(fù)荷余隙閥L1、L2、L3、L4是否都處于全開(kāi)狀態(tài)。② 開(kāi)盤車開(kāi)關(guān)PAN。
③ 全開(kāi)壓縮機(jī)吸入閥V16和考克V15。
④ 開(kāi)凝液排放閥V13,當(dāng)管路中殘余的液體排放完成后(藍(lán)色點(diǎn)消失),關(guān)閉V13。
⑤ 全開(kāi)V14支路閥,檢查旁路閥V17是否關(guān)閉。⑥ 檢查放火炬閥V18是否關(guān)閉。
⑦ 全開(kāi)壓縮機(jī)排氣管線閥V19和考克V20。⑧ 開(kāi)壓縮機(jī)排氣管線排凝液閥V21,直到排放完了(藍(lán)色點(diǎn)消失),全關(guān)V21。再次
確認(rèn)壓縮機(jī)吸入、排出各管線的每一個(gè)閥門是否處于正常狀態(tài)。
⑨ 將跳閘栓掛好,即開(kāi)跳閘栓TZA繼電器聯(lián)鎖按鈕(當(dāng)透平機(jī)超速時(shí)會(huì)自動(dòng)跳閘,切斷主蒸汽)。
⑩ 全開(kāi)主蒸汽閥V9,全開(kāi)排水閥V10,等管線中的冷凝水排完后(藍(lán)色點(diǎn)消失),關(guān)V10。
⑾ 全開(kāi)透平乏汽出口閥V12。○⑿ 緩慢打開(kāi)透平機(jī)高壓蒸汽入口閥V11,壓縮機(jī)啟動(dòng)。觀察透平機(jī)轉(zhuǎn)速升○到1000 r/min以上。關(guān)盤車開(kāi)關(guān)PAN。
⒀ 調(diào)整調(diào)速系統(tǒng)RIC,注意調(diào)速過(guò)程有一定的慣性,使透平機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸上○升到
3500 r/min 左右,并穩(wěn)定在此轉(zhuǎn)速下。
⒁ 逐漸全關(guān)負(fù)荷余隙閥L1、L2,使排出流量(打氣量)上升至300 ○Nm3/h 以上。
⒂ 逐漸全關(guān)負(fù)荷余隙閥L3、L4,微調(diào)轉(zhuǎn)速及閥V19,使排出流量達(dá)到600 ○Nm3/h 左
右。同時(shí)使排氣壓力達(dá)到0.48 MPa 以上。
待以上工況穩(wěn)定后,開(kāi)車操作即告完成。此時(shí)應(yīng)該注意油溫、油壓及透平機(jī)軸瓦溫度是否有異常現(xiàn)象。2.停車步驟
① 全關(guān)透平機(jī)主蒸汽閥V9、V11,使轉(zhuǎn)速降至零。② 全關(guān)透平乏汽出口閥V12。
③ 全開(kāi)負(fù)荷余隙閥L1、L2、L3、L4。④ 將跳閘栓TZA解列。
⑤ 關(guān)閉吸入閥V16、V15、V14。⑥ 關(guān)閥V19、V20。
⑦ 關(guān)密封蒸汽閥V7和排水閥V8。⑧ 關(guān)油泵開(kāi)關(guān)P02。⑨ 關(guān)E3冷卻水閥V23。
⑩ 關(guān)復(fù)水系統(tǒng)真空泵蒸汽閥V4、V3,然后關(guān)V1。⑾ 關(guān)E2冷卻水閥V6。⑿ 關(guān)E1冷卻水閥V5。
⒀ 停E1循環(huán)排水泵開(kāi)關(guān)P01。3.緊急停車
當(dāng)出現(xiàn)潤(rùn)滑油壓下降至0.2 MPa 以下、或透平機(jī)某個(gè)軸瓦超溫或超速等緊急故障時(shí),應(yīng)使壓縮機(jī)緊急停車。步驟如下: ① 迅速“打閘”,即將跳閘栓 TZA 迅速解列,切斷透平主蒸汽; ② 關(guān)閉透平機(jī)主蒸汽閥V9、V11;
③ 關(guān)閉透平機(jī)乏汽出口閥V12,然后進(jìn)行正常停車的各項(xiàng)操作。
四、事故設(shè)置及排除
1.潤(rùn)滑油溫上升(F2)
事故現(xiàn)象:TI-3的指示上升,超過(guò)45℃。
事故原因:油冷卻器冷卻水量偏小或V22分流過(guò)大。
排除方法:關(guān)小閥V22減少分流。
2.油壓下降(F3)
事故現(xiàn)象:PI1下降,低于0.2 MPa , 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間潤(rùn)滑油溫TI-3上升超限。
事故原因:過(guò)濾器F1堵塞或油泵故障。
排除方法:緊急打閘停車(跳閘栓解列)。
3.一號(hào)軸瓦超溫(F4)
事故現(xiàn)象:TI-1大于70℃。
事故原因:一號(hào)軸瓦供油管路堵或油壓下降。
排除方法:緊急打閘停車。
4.二號(hào)軸瓦超溫(F5)
事故現(xiàn)象:TI-2大于70℃。
事故原因:二號(hào)軸瓦供油管路堵或油壓下降。
排除方法:緊急打閘停車。
5.超速(F6)
事故現(xiàn)象:透平轉(zhuǎn)速超過(guò)4000 r/min。透平機(jī)軸瓦溫度上升、功率上升、打氣量
上升、輸出壓力上升。事故原因:主蒸汽流量上升。
排除方法:本壓縮機(jī)跳閘轉(zhuǎn)速設(shè)定在4500 r/min。注意在跳閘前應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速
上升的趨勢(shì),適當(dāng)手調(diào)RIC,可使轉(zhuǎn)速回復(fù)到3500 r/min。3.思考題
1、蒸汽透平由哪些主要部件和附屬設(shè)備組成?
答:蒸汽透平是指一種將蒸汽的熱能直接轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能的原動(dòng)機(jī)。蒸汽透平驅(qū)動(dòng)給水泵工作系統(tǒng)供熱系統(tǒng)的鍋爐在正常運(yùn)行中,必須對(duì)其給水進(jìn)行除氧除氧用汽均取自汽輪機(jī)排汽或蒸汽平衡管網(wǎng),這樣會(huì)使大量高壓蒸汽通過(guò)節(jié)流裝置轉(zhuǎn)化為低壓蒸氣,造成了極大浪費(fèi),降低了綜合熱效率“根據(jù)熱功聯(lián)產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的原理,利用小功率單級(jí)背壓式汽輪機(jī)取代給水泵用的電機(jī),減少煉廠用電,降低綜合能耗”。
2、蒸汽透平用什么方法調(diào)速?
答:根據(jù)調(diào)速器的控制不同而結(jié)構(gòu)也不同。調(diào)速器分為電液調(diào)節(jié);油壓調(diào)節(jié);機(jī)械式調(diào)節(jié)
3、為什么往復(fù)壓縮機(jī)的吸入和排氣管上均設(shè)置了油水排放閥門?
答:各段油水應(yīng)定時(shí)排放,如不及時(shí)排放,不但影響各段壓力的波動(dòng),而且油污帶入氣缸中,還會(huì)使氣缸中潤(rùn)滑油的作用減弱,甚至遭受破壞。同時(shí)還能損壞氣缸、閥片。如油水帶入銅洗塔則影響或破壞銅液成分。如油水帶入合成塔,會(huì)影響合成觸媒的活性壽命。因此,必須定期排放各段油水。
4、機(jī)組開(kāi)車前為什么必須先將油路運(yùn)行正常?
答:經(jīng)常檢查注油器的貯油量和滴油孔的滴油情況,并保持其規(guī)定的滴油量。當(dāng)?shù)斡退俣葴p慢或停止而調(diào)節(jié)無(wú)效時(shí),應(yīng)及時(shí)處理或清洗濾網(wǎng)或更換備用注油器。如發(fā)現(xiàn)油管燙手并有氣體斜沖過(guò)來(lái),則表示注油單向閥損壞,則應(yīng)及時(shí)清洗或調(diào)換。有時(shí)注油器電機(jī)跳閘或其它故障,短時(shí)間內(nèi)人工手搖注油,保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常,并積極搶修電機(jī)或其它故障,使其恢復(fù)正常。
5、為什么往復(fù)壓縮機(jī)排氣溫度較高?
答原因:(1)口濾網(wǎng)堵或進(jìn)氣壓力低、出口壓力高等,造成本級(jí)壓縮比大,(2)溫度高或氣缸冷卻不夠,(3)露,重點(diǎn)為排氣閥(進(jìn)口帶卸荷器的卸載叉不合適會(huì)影響進(jìn)氣閥),(4)環(huán)磨損嚴(yán)重,做功能力不足,措施:1``、提高系統(tǒng)進(jìn)氣壓力、核查出口壓力是否偏高,2``前冷卻器換熱檢查、氣缸冷卻夾套清洗檢查,3``進(jìn)、排氣閥泄露情況,聽(tīng)聲音或用紅外溫度檢測(cè)儀檢查溫度可判斷那個(gè)氣閥泄露,泄露氣閥檢查是氣閥本身漏還是卸載叉(僅限進(jìn)氣閥)問(wèn)題,4``活塞環(huán)。
4、間歇反應(yīng)
1.工作原理
間歇反應(yīng)過(guò)程在精細(xì)化工、制藥、催化劑制備、染料中間體等行業(yè)應(yīng)用廣泛。本間歇反應(yīng)的物料特性差異大;多硫化鈉需要通過(guò)反應(yīng)制備;反應(yīng)屬放熱過(guò)程,由于二硫化碳的飽和蒸汽壓隨溫度上升而迅猛上升,冷卻操作不當(dāng)會(huì)發(fā)生劇烈爆炸;反應(yīng)過(guò)程中有主副反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng),必須設(shè)法抑制副反應(yīng),然而主反應(yīng)的活化能較高,又期望較高的反應(yīng)溫度。如此多種因素交織在一起,使本間歇反應(yīng)具有典型代表意義。
在敘述工藝過(guò)程之前必須說(shuō)明,選擇某公司有機(jī)廠的硫化促進(jìn)劑間歇反應(yīng)崗位為參照,目的在于使本仿真培訓(xùn)軟件更具有工業(yè)背景,但并不拘泥于該流程的全部真實(shí)情況。為了使軟件通用性更強(qiáng),對(duì)某些細(xì)節(jié)作了適當(dāng)?shù)淖兺ㄌ幚砗秃?jiǎn)化。
有機(jī)廠縮合反應(yīng)的產(chǎn)物是橡膠硫化促進(jìn)劑DM的中間產(chǎn)品。它本身也是一種硫化促進(jìn)劑,稱為M,但活性不如DM。
DM是各種橡膠制品的硫化促進(jìn)劑,它能大大加快橡膠硫化的速度。硫化作用能使橡膠的高分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀,從而使橡膠的抗拉斷力、抗氧化性、耐磨性等加強(qiáng)。它和促進(jìn)劑D合用適用于棕色橡膠的硫化,與促進(jìn)劑M合用適用于淺色 橡膠硫化。
本間歇反應(yīng)崗位包括了備料工序和縮合工序。基本原料為四種:硫化鈉(Na2S)、硫磺(S)、鄰硝基氯苯(C6H4ClNO2)及二硫化碳(CS2)。
備料工序包括多硫化鈉制備與沉淀,二硫化碳計(jì)量,鄰氯苯計(jì)量。1.多硫化鈉制備反應(yīng) 此反應(yīng)是將硫磺(S)、硫化鈉(Na2S)和水混合,以蒸汽加熱、攪拌,在常壓開(kāi)口容器中反應(yīng),得到多硫化鈉溶液。反應(yīng)時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生,此副反應(yīng)在加熱接近沸騰時(shí)才會(huì)有顯著的反應(yīng)速度。因此,多硫化鈉制備溫度不得超過(guò)85℃。
多硫化鈉的含硫量以指數(shù)n表示。實(shí)驗(yàn)表明,硫指數(shù)較高時(shí),促進(jìn)劑的縮合反應(yīng)產(chǎn)率提高。但當(dāng)n增加至4時(shí),產(chǎn)率趨于定值。此外,當(dāng)硫指數(shù)過(guò)高時(shí),縮合反應(yīng)中析出游離硫的量增加,容易在蛇管和夾套傳熱面上結(jié)晶而影響傳熱,使反應(yīng)過(guò)程中壓力難于控制。所以硫指數(shù)應(yīng)取適中值。2.二硫化碳計(jì)量
二硫化碳易燃易爆,不溶于水,密度大于水。因此,可以采用水封隔絕空氣保障安全。同時(shí)還能利用水壓將儲(chǔ)罐中的二硫化碳?jí)褐粮呶徊?。高位槽具有夾套水冷系統(tǒng)。
3.鄰硝基氯苯計(jì)量
鄰硝基氯苯熔點(diǎn)為31.5℃,不溶于水,常溫下呈固體狀態(tài)。為了便于管道輸送和計(jì)量,必須將其熔化,并保存于具有夾套蒸汽加熱的儲(chǔ)罐中。計(jì)量時(shí),利用壓縮空氣將液態(tài)鄰硝基氯苯壓至高位槽,高位槽也具有夾套保溫系統(tǒng)。4.縮合反應(yīng)工序
縮合工序歷經(jīng)下料、加熱升溫、冷卻控制、保溫、出料及反應(yīng)釜清洗階段。
鄰硝基氯苯、多硫化鈉和二硫化碳在反應(yīng)釜中經(jīng)夾套蒸汽加入適度的熱量后,將發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生促進(jìn)劑M的鈉鹽及其副產(chǎn)物??s合反應(yīng)不是一步合成,實(shí)踐證明還伴有副反應(yīng)發(fā)生??s合收率的大小與這個(gè)副反應(yīng)有密切關(guān)系。當(dāng)硫指數(shù)較低時(shí),反應(yīng)是向副反應(yīng)方向進(jìn)行。主反應(yīng)的活化能高于副反應(yīng),因此提高反應(yīng)溫度有利于主反應(yīng)的進(jìn)行。但在本反應(yīng)中若升溫過(guò)快、過(guò)高,將可能造成不可遏制的爆炸而產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。
保溫階段之目的是盡可能多地獲得所期望的產(chǎn)物。為了最大限度地減少副產(chǎn)物的生成,必須保持較高的反應(yīng)釜溫度。操作員應(yīng)經(jīng)常注意釜內(nèi)壓力和溫度,當(dāng)溫度壓力有所下降時(shí),應(yīng)向夾套內(nèi)通入適當(dāng)蒸汽以保持原有的釜溫、釜壓。
縮合反應(yīng)歷經(jīng)保溫階段后,接著利用蒸汽壓力將縮合釜內(nèi)的料液壓入下道工序。出料完畢,用蒸汽吹洗反應(yīng)釜,為下一批作業(yè)做好準(zhǔn)備。本間歇反應(yīng)崗位操作即告完成。
2、操作步驟 1.準(zhǔn)備工作
檢查各開(kāi)關(guān)、手動(dòng)閥門是否關(guān)閉。2.多硫化鈉制備
① 打開(kāi)硫化堿閥HV-1,向多硫化鈉制備反應(yīng)器R1注入硫化堿,使液位H-1升至0.4m,關(guān)閉閥HV-1.② 打開(kāi)熔融硫閥HV-2,向多硫化鈉制備反應(yīng)器R1注入硫磺,液位H-1升至0.8m,關(guān)閉HV-2。
③ 打開(kāi)水閥HV-3,使多硫化鈉制備反應(yīng)器R1液位H-1升至1.2m,關(guān)閉HV-3。④ 開(kāi)啟多硫化鈉制備反應(yīng)器攪拌電機(jī)M1開(kāi)關(guān)M01。
⑤ 打開(kāi)多硫化鈉制備反應(yīng)器R1蒸汽加熱閥HV-4,使溫度T1上升至81~84℃(升溫需要一定時(shí)間,可利用此時(shí)間差完成其他操作)。保持?jǐn)嚢?分鐘(實(shí)際為3小時(shí))。注意當(dāng)反應(yīng)溫度T1超過(guò)85℃時(shí)將使副反應(yīng)加強(qiáng),此種情況會(huì)報(bào)警扣分。
⑥ 開(kāi)啟多硫化鈉輸送泵M3的電機(jī)開(kāi)關(guān)M03,將多硫化鈉料液全部打入沉淀槽F1,靜置5分鐘(實(shí)際為4小時(shí))備用。3. 鄰硝基氯苯計(jì)量備料
① 檢查并確認(rèn)通大氣泄壓閥V6是否關(guān)閉。
② 檢查并確認(rèn)鄰硝基氯苯計(jì)量槽F4下料閥V12是否關(guān)閉。③ 打開(kāi)上料閥HV-7。
④ 開(kāi)啟并調(diào)整壓縮空氣進(jìn)氣閥HV-5。觀察鄰硝基氯苯計(jì)量槽F4液位H-5逐漸上升,且鄰硝基氯苯儲(chǔ)罐液位H-4略有下降,直至計(jì)量槽液位H-5達(dá)到1.2m。由于計(jì)量槽裝有溢流管,液位一旦達(dá)到此高度將不再上升。但如果不及時(shí)關(guān)閉HV-7,則儲(chǔ)罐液位H-4會(huì)繼續(xù)下降。注意儲(chǔ)罐液位下降過(guò)多,將被認(rèn)為操作失誤而扣分。
⑤ 壓料完畢,關(guān)閉HV-7及HV-5。打開(kāi)泄壓閥V6。如果忘記打開(kāi)V6,會(huì)被認(rèn)為操作失誤而扣分。
4. 二硫化碳計(jì)量備料
① 檢查并確認(rèn)通水池的泄壓閥V8是否關(guān)閉。
② 檢查并確認(rèn)二硫化碳計(jì)量槽F5下料閥V14是否關(guān)閉。③ 打開(kāi)上料閥HV-10。
④ 開(kāi)啟并調(diào)整自來(lái)水閥HV-9,使二硫化碳計(jì)量槽F5液位H-7上升。此時(shí)二硫化碳儲(chǔ)罐液位H-6略有下降。直至計(jì)量槽液位H-7達(dá)到1.4m。由于計(jì)量槽裝有溢流管,液位將不再上升。但若不及時(shí)關(guān)閉HV-10,則儲(chǔ)罐液位H-6會(huì)繼續(xù)下降,此種情況會(huì)被認(rèn)為操作失誤而扣分。
⑤ 壓料完畢,關(guān)閉閥門HV-10及HV-9。打開(kāi)泄壓閥V8。如果忘記打開(kāi)V8會(huì)被認(rèn)為操作失誤而扣分。
5. 向縮合反應(yīng)釜加入三種物料
① 檢查并確認(rèn)反應(yīng)釜R2放空閥HV-21是否開(kāi)啟,否則會(huì)引起計(jì)量槽下料不暢。② 檢查并確認(rèn)反應(yīng)釜R2進(jìn)料閥V15是否打開(kāi)。
③ 打開(kāi)管道冷卻水閥V13約5秒,使下料管冷卻后關(guān)閉V13。
④ 打開(kāi)二硫化碳計(jì)量槽F5下料閥V14,觀察計(jì)量槽液位因高位勢(shì)差下降,直至液位下降至0.0m,即關(guān)閉V14。
⑤ 再次開(kāi)啟冷卻水閥V13約5秒,將管道中殘余的二硫化碳沖洗入反應(yīng)釜,關(guān)V13。
⑥ 開(kāi)啟管路蒸汽加熱閥V11約5秒,使下料管預(yù)熱,關(guān)閉V11。
⑦ 打開(kāi)鄰硝基氯苯計(jì)量槽F4下料閥V12,觀察液位指示儀,當(dāng)液位H-5下降至0.0m,即關(guān)V12。
⑧ 再次開(kāi)啟管路蒸汽加熱閥V11約5秒。將管道中殘余的鄰硝基氯苯?jīng)_洗干凈,即關(guān)閉V11。關(guān)閉閥V15,全關(guān)反應(yīng)釜R2放空閥HV-21。⑨ 檢查并確認(rèn)反應(yīng)釜R2進(jìn)料閥V16是否開(kāi)啟。
⑩ 啟動(dòng)多硫化鈉輸送泵M4電機(jī)開(kāi)關(guān)M04,將沉淀槽F1靜置后的料液打入反應(yīng)釜R2。注意反應(yīng)釜的最終液位H-3大于2.41 m 時(shí),必須及時(shí)關(guān)泵,否則反 應(yīng)釜液位H-3會(huì)繼續(xù)上升,當(dāng)大于2.7 m 時(shí),將引起液位超限報(bào)警扣分。
⑾ 當(dāng)反應(yīng)釜的最終液位H-3小于2.4 m 時(shí),必須補(bǔ)加多硫化鈉,直至合格。否則軟件
設(shè)定不反應(yīng)。
6. 縮合反應(yīng)操作
本部分難度較大,能夠訓(xùn)練學(xué)員分析能力、決策能力和應(yīng)變能力。需通過(guò)多次反應(yīng)操作,并根據(jù)親身體驗(yàn)到的間歇反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)特性,總結(jié)出最佳操作方法。
① 認(rèn)真且迅速檢查并確認(rèn):放空閥HV-21,進(jìn)料閥V15、V16,出料閥V20是否關(guān)閉。
② 開(kāi)啟反應(yīng)釜R2攪拌電機(jī)M02,觀察釜內(nèi)溫度T已經(jīng)略有上升。
③ 適當(dāng)打開(kāi)夾套蒸汽加熱閥HV-17,觀察反應(yīng)釜內(nèi)溫度T逐漸上升。注意加熱量的調(diào)節(jié)應(yīng)使溫度上升速度適中。加熱速率過(guò)猛會(huì)使反應(yīng)后續(xù)的劇烈階段失控而產(chǎn)生超壓事故。加熱速率過(guò)慢會(huì)使反應(yīng)停留在低溫壓,副反應(yīng)會(huì)加強(qiáng),影響主產(chǎn)物產(chǎn)率。反應(yīng)釜溫度和壓力是確保反應(yīng)安全的關(guān)鍵參數(shù),所以必須根據(jù)溫度和壓力的變化來(lái)控制反應(yīng)的速率。
④ 當(dāng)溫度T上升至45℃左右應(yīng)停止加熱,關(guān)閉夾套蒸汽加熱閥HV-17。反應(yīng)此時(shí)已被深度誘發(fā),并逐漸靠自身反應(yīng)的放熱效應(yīng)不斷加快反應(yīng)速度。
⑤ 操作學(xué)員應(yīng)根據(jù)具體情況,主要是根據(jù)反應(yīng)釜溫度T上升的速率,在0.10 ~ 0.20 ℃/s 以內(nèi),當(dāng)反應(yīng)釜溫度T上升至65℃左右(釜壓0.18MPa左右),間斷小量開(kāi)啟夾套冷卻水閥門HV-18及蛇管冷卻水閥門HV-19,控制反應(yīng)釜的溫度和壓力上升速度,提前預(yù)防系統(tǒng)超壓。在此特別需要指出的是:開(kāi)啟HV-18和HV-19的同時(shí),應(yīng)當(dāng)觀察夾套冷卻水出口溫度T2和蛇管冷卻水出口溫度T3不得低于60℃。如果低于60℃,反應(yīng)物產(chǎn)物中的硫磺(副產(chǎn)物之一)將會(huì)在夾套內(nèi)壁和蛇管傳熱面上結(jié)晶,增大熱阻,影響傳熱,因而大大減低冷卻控制作用。特別是當(dāng)反應(yīng)釜溫度還不足夠高時(shí)更易發(fā)生此種現(xiàn)象。反應(yīng)釜溫度大約在90℃(釜壓0.34MPa左右)以下副反應(yīng)速率大于主反應(yīng)速率, 反應(yīng)釜溫度大約在90℃以上主反應(yīng)速率大于副反應(yīng)速率。
⑥ 反應(yīng)預(yù)計(jì)在95~110℃(或釜壓0.41~0.55 MPa)進(jìn)入劇烈難控的階段。學(xué)員應(yīng)充分集中精力并加強(qiáng)對(duì)HV-18和HV-19的調(diào)節(jié)。這一階段學(xué)員既要大膽升壓,又要謹(jǐn)慎小心防止超壓。為使主反應(yīng)充分進(jìn)行,并盡量減弱副反應(yīng),應(yīng)使反應(yīng)溫度維持在121℃(或壓力維持在0.69 MPa左右)。但壓力維持過(guò)高,一旦超過(guò)0.8 MPa(反應(yīng)溫度超過(guò)128℃),將會(huì)報(bào)警扣分。
⑦ 如果反應(yīng)釜壓力P上升過(guò)快,已將HV-18和HV-19開(kāi)到最大,仍壓制不住壓力的上升,可迅速打開(kāi)高壓水閥門V25及高壓水泵電機(jī)開(kāi)關(guān)M05,進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
⑧ 如果開(kāi)啟高壓水泵后仍無(wú)法壓制反應(yīng),當(dāng)壓力繼續(xù)上升至0.83 MPa(反應(yīng)溫度超過(guò)130℃)以上時(shí),應(yīng)立刻關(guān)閉反應(yīng)釜R2攪拌電機(jī)M2。此時(shí)物料會(huì)因密度不同而分層,反應(yīng)速度會(huì)減緩,如果強(qiáng)制冷卻及停止攪拌奏效,一旦壓力出現(xiàn)下降趨勢(shì),應(yīng)關(guān)閉V25及高壓水泵開(kāi)關(guān)M05,同時(shí)開(kāi)啟反應(yīng)釜攪拌電機(jī)開(kāi)關(guān)M02。
⑨ 如果操作不按規(guī)程進(jìn)行,特別是前期加熱速率過(guò)猛,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),冷卻又不及時(shí),反應(yīng)可能進(jìn)入無(wú)法控制的狀態(tài)。即使采取了第⑦、第⑧項(xiàng)措施還控制不住反應(yīng)壓力,當(dāng)壓力超過(guò)1.20 MPa 已屬危險(xiǎn)超壓狀態(tài),將會(huì)再次 報(bào)警扣分。此時(shí)應(yīng)迅速打開(kāi)放空閥HV-21,強(qiáng)行泄放反應(yīng)釜壓力。由于打開(kāi)放空閥會(huì)使部分二硫化碳蒸汽散失(當(dāng)然也污染大氣),所以壓力一旦有所下降,應(yīng)立刻關(guān)閉HV-21,若關(guān)閉閥HV-21壓力仍上升,可反復(fù)數(shù)次。需要指出,二硫化碳的散失會(huì)直接影響主產(chǎn)物產(chǎn)率。
⑩ 如果第⑦、⑧、⑨三種應(yīng)急措施都不能見(jiàn)效,反應(yīng)器壓力超過(guò)1.60 MPa,將被認(rèn)定為反應(yīng)器爆炸事故。此時(shí)緊急事故報(bào)警閃光,仿真軟件處于凍結(jié)狀態(tài)。成績(jī)?yōu)榱惴帧?/p>
7、反應(yīng)保溫階段
如果控制合適,反應(yīng)歷經(jīng)劇烈階段之后,壓力P、溫度T會(huì)迅速下降。此時(shí)應(yīng)逐步關(guān)小冷 卻水閥HV-18和HV-19,使反應(yīng)釜溫度保持在120℃(壓力保持在0.68~0.70 MPa左右),不斷調(diào)整直至全部關(guān)閉掉HV-18和HV-19。當(dāng)關(guān)閉HV-18和HV-19后出現(xiàn)壓力下降時(shí),可適當(dāng)打開(kāi)夾套蒸汽加熱閥HV-17,仔細(xì)調(diào)整,使反應(yīng)釜溫度始終保持在120℃(壓力保持在0.68~0.70 MPa)5~10分鐘(實(shí)際為2~3小時(shí))。保溫之目的在于使反應(yīng)盡可能充分地進(jìn)行,以便達(dá)到盡可能高的主產(chǎn)物產(chǎn)率。此刻是觀看開(kāi)車成績(jī)的最佳時(shí)刻。教師可參考記錄曲線綜合評(píng)價(jià)學(xué)員開(kāi)車水平。
8、出料及清洗反應(yīng)器
① 完成保溫后,即可進(jìn)入出料及反應(yīng)釜清洗階段。首先打開(kāi)放空閥HV-21約10秒(實(shí)際為2~5分鐘),放掉釜內(nèi)殘存的可燃?xì)怏w及硫化氫。
② 關(guān)閉放空閥HV-21。打開(kāi)出料增壓蒸汽閥V23,使釜內(nèi)壓力升至0.79 MPa以上。
③ 打開(kāi)出料管預(yù)熱閥V22及V24約10秒(實(shí)際為2~5分鐘)。關(guān)閉V22及V24。④立即打開(kāi)出料閥V20,觀察反應(yīng)釜液位H-3逐漸下降,但釜內(nèi)壓力不變。當(dāng)液位H-3下降至0.09m時(shí),壓力開(kāi)始迅速下降到0.44 MPa左右,保持10秒充分吹洗反應(yīng)釜及出料管。
⑤ 關(guān)閉出料管V20及蒸汽增壓閥V23。
⑥ 打開(kāi)蒸汽閥V24及放空閥HV-21吹洗反應(yīng)釜10秒(實(shí)際為2~5分鐘)。關(guān)閉閥門V24。至此全部反應(yīng)崗位操作完畢,可進(jìn)入操作下一批反應(yīng)的準(zhǔn)備工作。事故設(shè)置及排除
為了訓(xùn)練學(xué)員在事故狀態(tài)下的應(yīng)變及正確處理能力,本仿真軟件可以隨機(jī)設(shè)定5種常見(jiàn)事故的狀態(tài),每次設(shè)定其中的任一個(gè)。由于間歇過(guò)程不存在正常工況,事故應(yīng)在開(kāi)車前設(shè)置。5種事故的現(xiàn)象、排除方法和合格標(biāo)準(zhǔn)分述如下。1.壓力表堵故障(F2)事故現(xiàn)象:由于產(chǎn)物中有硫磺析出,壓力表測(cè)壓管口堵塞的事故時(shí)有發(fā)生。其現(xiàn)象是無(wú)論反應(yīng)如何進(jìn)行,壓力指示P不變。此時(shí)如果學(xué)員不及時(shí)發(fā)現(xiàn),一直加熱,會(huì)導(dǎo)致超壓事故。
排除方法:發(fā)現(xiàn)壓力表堵后,應(yīng)立即轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑磻?yīng)釜溫度T為主參數(shù)控制反應(yīng)的進(jìn)行。幾個(gè)關(guān)鍵反應(yīng)階段的參考數(shù)據(jù)如下。
① 升溫至45℃~55℃應(yīng)停止加熱。② 65℃~75℃開(kāi)始冷卻。
③ 反應(yīng)劇烈階段約維持在115℃左右。
④ 反應(yīng)溫度大于128℃相當(dāng)于壓力超過(guò)0.8 MPa,已處于事故狀態(tài)。⑤ 反應(yīng)溫度大于150℃相當(dāng)于壓力超過(guò)1.20 MPa。
⑥ 反應(yīng)溫度大于160℃相當(dāng)于壓力超過(guò)1.50 MPa,已接近爆炸事故。合格標(biāo)準(zhǔn):按常規(guī)反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)記分。2.無(wú)鄰硝基氯苯(F3)
事故現(xiàn)象:由于液位計(jì)失靈或鄰硝基氯苯儲(chǔ)罐中料液已壓空,而錯(cuò)壓了混有鐵銹的水。從顏色上很難同鄰硝基氯苯區(qū)分。這種故障在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)有發(fā)生。主要現(xiàn)象將在反應(yīng)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)。由于反應(yīng)釜中的二硫化碳只要加熱,壓力則迅速上升,一旦冷卻,壓力立即下降。反應(yīng)釜中并無(wú)任何反應(yīng)進(jìn)行。
排除方法:根據(jù)現(xiàn)象確認(rèn)反應(yīng)釜無(wú)鄰硝基氯苯后,首先開(kāi)大冷卻水量,使反應(yīng)釜內(nèi)溫度下降至25℃以下。在現(xiàn)場(chǎng)必須重新取樣分析,確定補(bǔ)料量及補(bǔ)料措施后重新開(kāi)車。在仿真培訓(xùn)器上為了提高培訓(xùn)效率,只需按動(dòng)“補(bǔ)料處理”鍵FBL,即可重新開(kāi)始反應(yīng)。
合格標(biāo)準(zhǔn):學(xué)員必須能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故,并判斷反應(yīng)釜內(nèi)無(wú)鄰硝基氯苯,立刻采取降溫措施,停攪拌,按動(dòng)“補(bǔ)料處理”鍵FBL,再按常規(guī)情況重新完成反應(yīng)為合格。
3.無(wú)二硫化碳(F4)
事故現(xiàn)象:由于液位計(jì)失靈或操作失誤把水當(dāng)成料液,使反應(yīng)釜中無(wú)二硫化碳。此時(shí)僅有副反應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行,溫度上升很快,反應(yīng)也十分劇烈。但由于沒(méi)有二硫化碳,反應(yīng)壓力不會(huì)大幅度上升,即使反應(yīng)溫度超過(guò)160℃,壓力也不會(huì)超過(guò)0.7 MPa。
排除方法:確認(rèn)反應(yīng)釜無(wú)二硫化碳后,首先開(kāi)大冷卻水量,使反應(yīng)釜內(nèi)溫度下降至25℃以下(省去現(xiàn)場(chǎng)取樣分析)。停攪拌,按動(dòng)“補(bǔ)料處理”鍵FBL,就可以重新按常規(guī)方法開(kāi)車反應(yīng)。
合格標(biāo)準(zhǔn):學(xué)員必須能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故,并判斷反應(yīng)釜內(nèi)無(wú)二硫化碳。立刻采取降溫措施,停止攪拌,按動(dòng)“補(bǔ)料處理”鍵FBL,再按常規(guī)情況重新完成反應(yīng)為合格。
4.出料管堵(F5)
事故現(xiàn)象:由于產(chǎn)物中有硫磺析出,如果出料閥門漏液,或前一次反應(yīng)出料后沒(méi)有沖洗干凈,或主蒸汽壓力過(guò)低時(shí)出料,則很有可能發(fā)生出料管堵故障。其現(xiàn)象是出料時(shí)雖然打開(kāi)了出料閥,反應(yīng)釜內(nèi)壓力也很高,但反應(yīng)釜內(nèi)液位H-3不下降。排除方法:在真實(shí)現(xiàn)場(chǎng),必須沿出料管線檢查堵管位置。用高溫蒸汽吹掃。如果此法無(wú)效,只有拆下被堵管用火燒化硫磺,或更換管段及漏料的閥門。在仿真器上用“通管處理”鍵FTG代表以上檢查與處理,即可正常出料。
合格標(biāo)準(zhǔn):及時(shí)發(fā)現(xiàn)出料管堵故障,并能立刻按下“通管處理”鍵FTG。5.出料壓力低(F6)
事故現(xiàn)象:當(dāng)全廠蒸汽用戶滿負(fù)荷時(shí),常出現(xiàn)主蒸汽壓力不足的情況。正常時(shí)主蒸汽壓力為0.8 MPa,如果降至0.3 MPa就無(wú)法靠蒸汽壓把料液全部壓出反應(yīng)釜。這也是造成出料管堵塞的重要原因。排除方法:可以利用反應(yīng)釜內(nèi)殘余的二硫化碳加熱后會(huì)產(chǎn)生較高的飽和蒸汽壓這一物理現(xiàn)象,靠反應(yīng)釜內(nèi)存儲(chǔ)的壓力出料。采用此方法必須注意隨著反應(yīng)釜內(nèi)液位下降,汽化空間逐漸擴(kuò)大,壓力會(huì)降低。所以必須使出料前壓力足夠高,否則會(huì)產(chǎn)生出料中途停止的故障。
合格標(biāo)準(zhǔn):能預(yù)先發(fā)現(xiàn)主蒸汽壓力不足。出料時(shí)能利用釜內(nèi)壓力將產(chǎn)品料液全部壓出至下道工序。
3、思考題
1、本間歇反應(yīng)經(jīng)歷了幾個(gè)階段?每個(gè)階段有何特點(diǎn)? 答:①多硫化鈉制備反應(yīng) 此反應(yīng)是將硫磺(S)、硫化鈉(Na2S)和水混合,以蒸汽加熱、攪拌,在常壓開(kāi)口容器中反應(yīng),得到多硫化鈉溶液。反應(yīng)時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生,此副反應(yīng)在加熱接近沸騰時(shí)才會(huì)有顯著的反應(yīng)速度。因此,多硫化鈉制備溫度不得超過(guò)85℃。
多硫化鈉的含硫量以指數(shù)n表示。實(shí)驗(yàn)表明,硫指數(shù)較高時(shí),促進(jìn)劑的縮合反應(yīng)產(chǎn)率提高。但當(dāng)n增加至4時(shí),產(chǎn)率趨于定值。此外,當(dāng)硫指數(shù)過(guò)高時(shí),縮合反應(yīng)中析出游離硫的量增加,容易在蛇管和夾套傳熱面上結(jié)晶而影響傳熱,使反應(yīng)過(guò)程中壓力難于控制。所以硫指數(shù)應(yīng)取適中值。②二硫化碳計(jì)量
二硫化碳易燃易爆,不溶于水,密度大于水。因此,可以采用水封隔絕空氣保障安全。同時(shí)還能利用水壓將儲(chǔ)罐中的二硫化碳?jí)褐粮呶徊?。高位槽具有夾套水冷系統(tǒng)。
③鄰硝基氯苯計(jì)量
鄰硝基氯苯熔點(diǎn)為31.5℃,不溶于水,常溫下呈固體狀態(tài)。為了便于管道輸送和計(jì)量,必須將其熔化,并保存于具有夾套蒸汽加熱的儲(chǔ)罐中。計(jì)量時(shí),利用壓縮空氣將液態(tài)鄰硝基氯苯壓至高位槽,高位槽也具有夾套保溫系統(tǒng)。④縮合反應(yīng)工序
縮合工序歷經(jīng)下料、加熱升溫、冷卻控制、保溫、出料及反應(yīng)釜清洗階段。
鄰硝基氯苯、多硫化鈉和二硫化碳在反應(yīng)釜中經(jīng)夾套蒸汽加入適度的熱量后,將發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生促進(jìn)劑M的鈉鹽及其副產(chǎn)物??s合反應(yīng)不是一步合成,實(shí)踐證明還伴有副反應(yīng)發(fā)生??s合收率的大小與這個(gè)副反應(yīng)有密切關(guān)系。當(dāng)硫指數(shù)較低時(shí),反應(yīng)是向副反應(yīng)方向進(jìn)行。主反應(yīng)的活化能高于副反應(yīng),因此提高反應(yīng)溫度有利于主反應(yīng)的進(jìn)行。但在本反應(yīng)中若升溫過(guò)快、過(guò)高,將可能造成不可遏制的爆炸而產(chǎn)生危險(xiǎn)事故。
保溫階段之目的是盡可能多地獲得所期望的產(chǎn)物。為了最大限度地減少副產(chǎn)物的生成,必須保持較高的反應(yīng)釜溫度。操作員應(yīng)經(jīng)常注意釜內(nèi)壓力和溫度,當(dāng)溫度壓力有所下降時(shí),應(yīng)向夾套內(nèi)通入適當(dāng)蒸汽以保持原有的釜溫、釜壓。
縮合反應(yīng)歷經(jīng)保溫階段后,接著利用蒸汽壓力將縮合釜內(nèi)的料液壓入下道工序。出料完畢,用蒸汽吹洗反應(yīng)釜,為下一批作業(yè)做好準(zhǔn)備。本間歇反應(yīng)崗位操作即告完成。
2、本間歇反應(yīng)釜有哪些部件?有哪些操作點(diǎn)?在反應(yīng)過(guò)程中各起什么作用? 答:反應(yīng)釜R2是本間歇反應(yīng)的主設(shè)備。為了及時(shí)觀察反應(yīng)狀態(tài),R2頂部設(shè)壓力表P,單位MPa。設(shè)釜內(nèi)溫度表T,單位 ℃,料位計(jì)H-3,單位m。反應(yīng)釜夾套起雙重作用。在誘發(fā)反應(yīng)階段用手操閥門HV-17通蒸汽加熱;在反應(yīng)誘發(fā)后用手操閥門HV-18通冷卻水降溫。反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)螺旋蛇管,在反應(yīng)劇烈階段用于加強(qiáng)冷卻,冷卻水手操閥門為HV-19。冷卻水管線與多級(jí)高壓水泵出口相連。高壓泵出口閥為V25,電機(jī)開(kāi)關(guān)為M05。插入反應(yīng)釜底的出料管線經(jīng)閥門V20至下一工序。為了防止反應(yīng)完成后出料時(shí)硫磺遇冷堵管,自V20至釜內(nèi)的管段由閥門V24引蒸汽吹掃。自V20至下工序的管段由閥門V22引蒸汽吹掃。閥門V23引蒸汽至反應(yīng)釜上部汽化空間,用于將物料壓至下工序。釜頂設(shè)放空管線,手操閥門HV-21為放空閥。V26是反應(yīng)釜的安全閥。溫度計(jì)T2、T3分別為夾套與蛇管出水測(cè)溫計(jì)。
3、反應(yīng)一旦超壓,有幾種緊急處理措施?如何掌握分寸?
答:如果反應(yīng)釜壓力P上升過(guò)快,已將HV-18和HV-19開(kāi)到最大,仍壓制不住壓力的上升,可迅速打開(kāi)高壓水閥門V25及高壓水泵電機(jī)開(kāi)關(guān)M05,進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。如 果開(kāi)啟高壓水泵后仍無(wú)法壓制反應(yīng),當(dāng)壓力繼續(xù)上升至0.83 MPa(反應(yīng)溫度超過(guò)130℃)以上時(shí),應(yīng)立刻關(guān)閉反應(yīng)釜R2攪拌電機(jī)M2。此時(shí)物料會(huì)因密度不同而分層,反應(yīng)速度會(huì)減緩,如果強(qiáng)制冷卻及停止攪拌奏效,一旦壓力出現(xiàn)下降趨勢(shì),應(yīng)關(guān)閉V25及高壓水泵開(kāi)關(guān)M05,同時(shí)開(kāi)啟反應(yīng)釜攪拌電機(jī)開(kāi)關(guān)M02。
4、本反應(yīng)超壓的原因是什么?為什么超壓放空不得長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行?
答:如果操作不按規(guī)程進(jìn)行,特別是前期加熱速率過(guò)猛,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),冷卻又不及時(shí),反應(yīng)可能進(jìn)入無(wú)法控制的狀態(tài)。即使采取了第⑦、第⑧項(xiàng)措施還控制不住反應(yīng)壓力,當(dāng)壓力超過(guò)1.20 MPa 已屬危險(xiǎn)超壓狀態(tài),將會(huì)再次報(bào)警扣分。此時(shí)應(yīng)迅速打開(kāi)放空閥HV-21,強(qiáng)行泄放反應(yīng)釜壓力。由于打開(kāi)放空閥會(huì)使部分二硫化碳蒸汽散失(當(dāng)然也污染大氣),所以壓力一旦有所下降,應(yīng)立刻關(guān)閉HV-21,若關(guān)閉閥HV-21壓力仍上升,可反復(fù)數(shù)次。需要指出,二硫化碳的散失會(huì)直接影響主產(chǎn)物產(chǎn)率。
5、反應(yīng)劇烈階段停攪拌為什么能減緩反應(yīng)速率?
答:攪拌停止延緩了物料互相接觸的程度,會(huì)是反應(yīng)速率降低
6、如何判斷反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)?什么情況會(huì)出現(xiàn)假終點(diǎn)?
答:反應(yīng)罐的溫度不再有反應(yīng)本身提供而由加熱套來(lái)維持,即可判斷反應(yīng)達(dá)到了終點(diǎn);溫度未達(dá)到規(guī)定的要求前便自動(dòng)下降。
7、如果從反應(yīng)開(kāi)始就忘記關(guān)放空閥會(huì)導(dǎo)致什么后果? 答:導(dǎo)致罐內(nèi)壓力達(dá)不到預(yù)定的壓力要求。
8、根據(jù)你的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn),試總結(jié)間歇反應(yīng)的最佳操作法?
答:間歇反應(yīng)的控制關(guān)鍵在于最后階段的溫度控制,所以掌握了此刻的溫度控制即是獲得了最佳操作方法,溫控的關(guān)鍵在于觀察溫度增長(zhǎng)的速度,如果平穩(wěn),即可只用冷凝夾套給蛇形管冷卻,如果增勢(shì)過(guò)猛,要提前開(kāi)啟水泵進(jìn)行冷卻!
5、連續(xù)反應(yīng)
1、流程簡(jiǎn)介 連續(xù)帶攪拌的釜式反應(yīng)器是化工過(guò)程中常見(jiàn)的單元操作。丙烯聚合過(guò)程是典型的連續(xù)反應(yīng)。流程圖如圖所示,丙烯聚合過(guò)程采用了兩釜并聯(lián)進(jìn)料串聯(lián)反應(yīng)的流程。聚合反應(yīng)是在己烷溶劑中進(jìn)行的,故稱溶劑淤槳法聚合。首釜D-201設(shè)有夾套冷卻水散熱及汽化散熱。汽化后的氣體經(jīng)冷凝進(jìn)入D-207罐后返回聚合釜,含氫(分子量調(diào)節(jié)劑)的未凝氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)C-201經(jīng)插入釜底的氣體循環(huán)管返回首釜。第二釜D-202采用夾套冷卻和漿液釜外循環(huán)散熱。
工藝流程簡(jiǎn)介如下。丙烯進(jìn)料經(jīng)閥門VI,循環(huán)丙烯經(jīng)閥門V2進(jìn)入貯罐D(zhuǎn)-207。再經(jīng)泵P-201打入釜D-201。己烷經(jīng)過(guò)閥門V6和V7分別進(jìn)入釜D-201和D-202。首釜由閥門V8與V9分別加入催化劑A和活化劑B。氣相丙烯經(jīng)閥門V10進(jìn)入釜D-202作為補(bǔ)充進(jìn)料。少量的氫氣通過(guò)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入兩釜,分別用于控制聚丙烯熔融指數(shù),表征了聚丙烯的分子量分布。第二釜的體積流出量大于首釜的體積流出量,因此首釜的生產(chǎn)能力大于第二釜。
首釜的主要操作點(diǎn)有:超壓或停車時(shí)使用的放空閥V11;釜底泄料閥V13。;夾套加熱熱水閥V4:攪拌電機(jī)開(kāi)關(guān)M01;氣體循環(huán)冷卻手動(dòng)調(diào)整旁路閥V3,鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)C01。第二釜的主要操作點(diǎn)有:超壓或停車時(shí)使用的放空閥V12:釜底泄料閥V14;夾套加熱熱水閥V5;夾套冷卻水閥V15。;攪拌電機(jī)開(kāi)關(guān)M02;漿液循環(huán)泵電機(jī)開(kāi)關(guān)P06。
貯罐D(zhuǎn)-207的主要操作點(diǎn)有:丙烯進(jìn)料閥V1;循環(huán)液相丙烯進(jìn)料閥V2;丙烯輸出泵P201開(kāi)關(guān)P01。
二、工藝操作說(shuō)明 冷態(tài)開(kāi)車參考步驟:
① 檢查所有的閥門處于關(guān)閉的狀態(tài),各泵、攪拌和壓塑機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)。② 開(kāi)己烷進(jìn)口閥V6,開(kāi)度50%,向第一釜D-201充己烷。當(dāng)液位達(dá)50%時(shí),將調(diào)解器Lic-03投自動(dòng)。
③ 開(kāi)己烷進(jìn)口閥V7,開(kāi)度50%,向第一釜D-202充己烷。當(dāng)液位達(dá)50%時(shí),將調(diào)解器Lic-04投自動(dòng)。
④ 開(kāi)丙烯進(jìn)口閥V1,向儲(chǔ)罐D(zhuǎn)-207充丙烯,當(dāng)液位達(dá)50%時(shí),開(kāi)泵P-201。將調(diào)節(jié)器Lic-02投自動(dòng)。
⑤ 開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)C-201a,全開(kāi)V3,使丙烯氣走旁路而暫不進(jìn)入反應(yīng)釜,手動(dòng)打開(kāi)TIC-03輸出約30%,使冷卻器E-201先開(kāi)始工作。
⑥ 開(kāi)釜D-201攪拌M01。開(kāi)催化劑閥V8和V9。開(kāi)度各50%,調(diào)整夾套熱水閥V4,使釜溫上升至45~55℃左右誘發(fā)反應(yīng)。
⑦ 開(kāi)釜D-202攪拌M02。開(kāi)氣相丙烯補(bǔ)料閥V10,開(kāi)度50%。在釜D-201反應(yīng)的同時(shí)必須關(guān)注第二釜的溫度。
⑧ 等兩釜的溫度控制穩(wěn)定后,手動(dòng)調(diào)整Aic-01向首釜加入氫氣,使熔融指數(shù)達(dá)6.5左右。
⑨ 在調(diào)整Aic-01的同時(shí),調(diào)整Aic-02向第二釜中加入氫氣,使熔融指數(shù)達(dá)6.5左右。⑩ 開(kāi)循環(huán)液相丙烯閥V2,適當(dāng)關(guān)小V1,應(yīng)使丙烯進(jìn)料總量保持不變。? 微調(diào)各手動(dòng)閥門及調(diào)節(jié)器,使本反應(yīng)系統(tǒng)達(dá)到正常設(shè)計(jì)工況。
三、事故設(shè)置及排除
1、催化劑濃度降低(F2)
事故現(xiàn)象 開(kāi)始時(shí)D-201,釜溫有所下降,由于溫度控制TIC-04的作用,冷卻量自動(dòng)減少,溫度回升,最終使聚丙烯濃度下降,導(dǎo)致第二釜也有相同的現(xiàn)象。
出理方法 適當(dāng)開(kāi)大A、B催化劑量 合格標(biāo)準(zhǔn) 使兩釜聚丙烯濃度合格
2、D-201出料閥堵塞
事故現(xiàn)象 D-201中液位上升。Lic-03的輸出自動(dòng)開(kāi)大,但無(wú)法阻止液位繼續(xù)升高。
處理方法 開(kāi)T-1開(kāi)關(guān)
合格標(biāo)準(zhǔn) Lic-03自動(dòng)回落,表示已經(jīng)通堵
四、思考題
1、丙烯聚合反應(yīng)中的影響因素有哪些?
答:主要原料及輔助原料的質(zhì)量、聚合用各種原料的配方,反應(yīng)控制和設(shè)備。其中原料的配方對(duì)聚丙烯的生產(chǎn)影響很大。
2、反應(yīng)中加入氫氣 的作用是什么?
答:做為聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的調(diào)節(jié)劑,會(huì)導(dǎo)致聚合物相對(duì)分子質(zhì)量下降,另外氫氣還會(huì)導(dǎo)致催化劑活性的改變,對(duì)于不同 的反應(yīng)體系,聚合速率會(huì)發(fā)生變化。
三、心得體會(huì)
第三篇:化工仿真實(shí)訓(xùn)心得體會(huì)
化工仿真實(shí)訓(xùn)報(bào)告
系別:
專業(yè):
班級(jí):
姓名:
學(xué)號(hào):
指導(dǎo)老師:
一、實(shí)習(xí)內(nèi)容 1.離心泵 1.工作原理
離心泵一般由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。啟動(dòng)前須在離心泵的殼體內(nèi)充滿被輸送的液體。當(dāng)電機(jī)通
過(guò)聯(lián)軸結(jié)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),液體受到葉片的推力同時(shí)旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,液體從
葉輪中心被甩向葉輪外沿,以高速流入泵殼,當(dāng)液體到達(dá)蝸形通道后,由于截面積逐漸擴(kuò)大,大部分動(dòng)能變成靜壓能,于是液體以較高的壓力送至所需的地方。當(dāng)葉輪中心的流體被甩出
后,泵殼吸入口形成了一定的真空,在壓差的作用下,液體經(jīng)吸入管吸入泵殼內(nèi),填補(bǔ)了被
排出液體的位置。2.操作步驟
離心泵系統(tǒng)由一個(gè)貯水槽、一臺(tái)主離心泵、一臺(tái)備用離心泵、管線、調(diào)節(jié)器及閥門等 組成。上游水源經(jīng)管線由調(diào)節(jié)閥v1控制進(jìn)入貯水槽。上游水流量通過(guò)孔板流量計(jì)fi檢測(cè)。
水槽液由調(diào)節(jié)器lic控制,lic的輸出信號(hào)連接至v1。離心泵的入口管線連接至水槽下部。
管線上設(shè)有手操閥v2及旁路備用手操閥v2b、離心泵入口壓力表pi1。離心泵設(shè)有高點(diǎn)排氣
閥v5、低點(diǎn)排液閥v7及高低點(diǎn)連通管線上的連通閥v6。主離心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)是pk1,備用離
心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)是pk2。離心泵電機(jī)功率n、總揚(yáng)程h及效率m分別有數(shù)字顯示。離心泵出口
管線設(shè)有出口壓力表pi2、止逆閥、出口閥v3、出口流量檢測(cè)儀表、出口流量調(diào)節(jié)器fic 及調(diào)節(jié)閥v4。
離心泵冷態(tài)開(kāi)車
① 檢查各開(kāi)關(guān)、手動(dòng)閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)。
② 將液位調(diào)節(jié)器lic置手動(dòng),調(diào)節(jié)器輸出為零。
③ 將液位調(diào)節(jié)器fic置手動(dòng),調(diào)節(jié)器輸出為零。
④ 進(jìn)行離心泵充水和排氣操作。開(kāi)離心泵入口閥v2,開(kāi)離心泵排氣閥v5,直至排氣口出現(xiàn)
藍(lán)色點(diǎn),表示排氣完成,關(guān)閥門v5。
⑤ 為了防止離心泵開(kāi)動(dòng)后貯水槽液位下降至零,手動(dòng)操作lic的輸出使液位上升到50%時(shí)
投自動(dòng)?;蛳葘ic投自動(dòng),待離心泵啟動(dòng)后再將lic給定值提升至50%。⑥ 在泵出口閥v3關(guān)閉的前提下,開(kāi)離心泵電機(jī)開(kāi)關(guān)pk1,低負(fù)荷起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
⑦ 開(kāi)離心泵出口閥v3,由于fic的輸出為零,離心泵輸出流量為零。
⑧ 手動(dòng)調(diào)整fic的輸出,使流量逐漸上升至6 kg/s且穩(wěn)定不變時(shí)投自動(dòng)。⑨ 當(dāng)貯水槽入口流量fi與離心泵出口流量fic達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),離心泵開(kāi)車達(dá)到正常工況。
此時(shí)各檢測(cè)點(diǎn)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 離心泵停車操作
① 首先關(guān)閉離心泵出口閥v3。② 將lic置手動(dòng),將輸出逐步降為零。
③ 關(guān)pk1(停電機(jī))。
④ 關(guān)離心泵進(jìn)口閥v2。
⑤ 開(kāi)離心泵低點(diǎn)排液閥v7及高點(diǎn)排氣閥v5,直到藍(lán)色點(diǎn)消失,說(shuō)明泵體中的水排干。最
后關(guān)v7。
測(cè)取離心泵特性曲線
① 離心泵開(kāi)車達(dá)到正常工況后,fic處于自動(dòng)狀態(tài)。首先將fic的給定值逐步提高到9 kg/s。
當(dāng)貯水槽入口流量fi與離心泵出口流量fic達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),記錄此時(shí)的流量(f)、揚(yáng)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的給定值。每降低一次,等待系統(tǒng)
動(dòng)態(tài)平衡后記錄一次數(shù)據(jù),直到fic的給定值降為零。③ 將記錄的數(shù)據(jù)描繪出h-f、n-f和?-f三條曲線。完成后與“g2” 畫面(詳見(jiàn)圖3-3)的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照,應(yīng)當(dāng)完全一致。
事故設(shè)置及排除
1.離心泵入口閥門堵塞(f2)
事故現(xiàn)象:離心泵輸送流量降為零。離心泵功率降低。流量超下限報(bào)警。
排除方法:首先關(guān)閉出口閥v3,再開(kāi)旁路備用閥v2b,最后開(kāi)v3閥恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
合格標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)事故現(xiàn)象能迅速作出合理判斷。能及時(shí)關(guān)泵并打開(kāi)閥門v2b,沒(méi)有出
現(xiàn)貯水槽液位超上限報(bào)警,并且操作步驟的順序正確為合格。2.電機(jī)故障(f3)
事故現(xiàn)象:電機(jī)突然停轉(zhuǎn)。離心泵流量、功率、揚(yáng)程和出口壓力均降為零。貯
水槽液位上升。
排除方法:立即啟動(dòng)備用泵。步驟是首先關(guān)閉離心泵出口閥v3,再開(kāi)備用電機(jī)開(kāi)關(guān) pk2,最后開(kāi)泵出口閥v3。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷準(zhǔn)確。開(kāi)備用泵的操作步驟正確,沒(méi)有出現(xiàn)貯水槽液位超上限
報(bào)警,為合格。
3.離心泵“氣縛”故障(f4)
事故現(xiàn)象:離心泵幾乎送不出流量,檢測(cè)數(shù)據(jù)波動(dòng),流量下限報(bào)警。
排除方法:及時(shí)關(guān)閉出口閥v3。關(guān)電機(jī)開(kāi)關(guān)pk1。打開(kāi)高點(diǎn)排氣閥v5,直至藍(lán)色點(diǎn)出現(xiàn)后,關(guān)閥門v5。然后按開(kāi)車規(guī)程開(kāi)車。
合格標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)事故現(xiàn)象能迅速作出合理判斷。能及時(shí)停泵,打開(kāi)閥門v5排氣,并使離
心泵恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)為合格。4.離心泵葉輪松脫(f5)
事故現(xiàn)象:離心泵流量、揚(yáng)程和出口壓力降為零,功率下降,貯水槽液位上升。排除方法:與電機(jī)故障相同,啟動(dòng)備用泵。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷正確。合格標(biāo)準(zhǔn)與電機(jī)故障相同。5.fic流量調(diào)節(jié)器故障(f6)
事故現(xiàn)象:fic輸出值大范圍波動(dòng),導(dǎo)致各檢測(cè)量波動(dòng)。
排除方法:迅速將fic調(diào)節(jié)器切換為手動(dòng),通過(guò)手動(dòng)調(diào)整使過(guò)程恢復(fù)正常。
合格標(biāo)準(zhǔn):判斷正確。手動(dòng)調(diào)整平穩(wěn),并且較快達(dá)到正常工況。
3、思考題
1、離心泵的汽蝕現(xiàn)象如何形成?對(duì)離心泵有何損害?如何避免?試分析本離心泵形成汽
蝕的條件? 答:液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)
生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡,流動(dòng)到高壓處時(shí),其體積減小以致破滅。這
種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過(guò)流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體的絕對(duì)壓力降低到
當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含
有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以
至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面,沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次,嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外,還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。
防止發(fā)生汽蝕的措施 :
① 減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度);
② 減小吸入損失hc,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長(zhǎng)度,彎頭和附 件等;
③ 防止長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行;
④ 在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕;
⑤ 泵發(fā)生汽蝕時(shí),應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行;
⑥ 泵吸水池的情況對(duì)泵汽蝕有重要影響;
⑦ 對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。
2、何為離心泵氣縛現(xiàn)象?如何克服?
答:氣縛 :離心泵啟動(dòng)時(shí),若泵內(nèi)存有空氣,由于空氣密度很小,旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小,因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以吸入液體,這樣雖啟動(dòng)離心泵也不能完成輸送任務(wù),這種現(xiàn)象稱為氣縛。在啟動(dòng)前向殼內(nèi)灌滿液體。做好殼體的密封工作,灌水的閥門和蓮蓬頭不能漏水密封性要好。
3、為什么離心泵開(kāi)車前必須充液、排氣?否則會(huì)出現(xiàn)什么后果?
答:通常在排氣時(shí),泵內(nèi)的氣體如在入口或泵的流道內(nèi),哪怕只有微量氣體,都將影響泵的運(yùn)行,造成泵的氣蝕。而氣體在泵的出口,不會(huì)造成泵的氣蝕。泵氣蝕將影響泵的運(yùn)行性能,降低泵的流量和揚(yáng)程。泵內(nèi)的少量存氣經(jīng)流體靜止過(guò)程,逐漸上浮到出口,此時(shí)啟泵就不會(huì)氣蝕。泵的最小氣蝕余量和該泵運(yùn)行工況的裝置氣蝕余量接近,所以泵內(nèi)少有氣體都將造成泵的氣蝕,要想避免此種情況,在泵現(xiàn)狀無(wú)法改變的情況下,要格外注意泵的開(kāi)停和切換操作,并嚴(yán)密關(guān)注泵的入口壓頭和介質(zhì)組分,避免泵的氣蝕條件產(chǎn)生。
4、為什么離心泵開(kāi)動(dòng)和停止時(shí)都要在出口閥關(guān)閉的條件下進(jìn)行? 原因有以下幾個(gè)方面: 答:(1)泵在出口閥完全關(guān)閉時(shí)軸功率最小,與離心泵必須在進(jìn)口閥全開(kāi)出口閥全閉并且做好排氣工作的條件下啟動(dòng)的道理是一樣的。由于功率小,對(duì)電路元器件沖擊小;(2)情況下,泵出口的系統(tǒng)壓力高于進(jìn)口壓力,如果在出口閥仍然打開(kāi)的情況下停泵,液態(tài)介質(zhì)會(huì)從泵出口倒流回進(jìn)口,泵葉輪倒轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)成了發(fā)電機(jī),嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)械密封損壞;
(3)安裝止回閥是一種冗余設(shè)計(jì)方法,避免操作工人即使在沒(méi)有關(guān)閉出口閥的情況下停泵也不會(huì)發(fā)生以上問(wèn)題。
4、心得體會(huì)
通過(guò)本次離心泵的仿真模擬,讓我更加清楚的了解離心泵的工作原理、工作過(guò)程以及如何測(cè)取離心泵的特性曲線,而且也學(xué)到了一些有關(guān)離心泵的一些故障以及排除方法。如:汽蝕現(xiàn)象是怎么形成,會(huì)引起離心泵的各個(gè)參數(shù)的如何變化,怎么處理汽蝕。離心泵是化工生產(chǎn)中最常用的設(shè)備,而此次的仿真模擬是接近工廠操作,各個(gè)參數(shù)的相關(guān)變化,和工廠有很多相似處,這對(duì)我以后的工作學(xué)習(xí)都有很大的好處。
2、熱交換器
1、工作原理
本熱交換器為雙程列管式結(jié)構(gòu),起冷卻作用,管程走冷卻水(冷流)。含量30%的磷酸鉀溶液走殼程(熱流)。
工藝要求:流量為18441 kg/h的冷卻水,從20℃上升到30.8℃,將65℃流量為8849 kg/h的磷酸鉀溶液冷卻到32℃。管程壓力0.3mpa,殼程壓力0.5mpa。
流程圖畫面“g1”中:閥門v4是高點(diǎn)排氣閥。閥門v3和v7是低點(diǎn)排液閥。p2a為冷卻水泵。p2b為冷卻水備用泵。閥門v5和v6分別為泵p2a和p2b的出口閥。p1a為磷酸鉀溶液泵。p1b為磷酸鉀溶液備用泵。閥門v1和v2分別為泵p1a和p1b的出口閥。fic-1 是磷酸鉀溶液的流量定值控制。采用pid單回路調(diào)節(jié)。tic-1 是磷酸鉀溶液殼程出口溫度控制,控制手段為管程冷卻水的用量(間接關(guān)系)。采用pid單回路調(diào)節(jié)。2.操作步驟
開(kāi)車操作法
① 開(kāi)車前設(shè)備檢驗(yàn)。冷卻器試壓,特別要檢驗(yàn)殼程和管程是否有內(nèi)漏現(xiàn)象,各閥門、管路、泵是否好用,大檢修后盲板是否拆除,法蘭連接處是否耐壓不漏,是否完成吹掃等項(xiàng)工作(本項(xiàng)內(nèi)容不包括在仿真軟件中)。② 檢查各開(kāi)關(guān)、手動(dòng)閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)。各調(diào)節(jié)器應(yīng)處于手動(dòng)且輸出為零。③ 開(kāi)冷卻水泵p2a開(kāi)關(guān)。
④ 開(kāi)泵p2a的出口閥v5。
⑤ 調(diào)節(jié)器tic-1置手動(dòng)狀態(tài),逐漸開(kāi)啟冷卻水調(diào)節(jié)閥至50%開(kāi)度。
⑥ 開(kāi)磷酸鉀溶液泵p1a開(kāi)關(guān)。
⑦ 開(kāi)泵p1a的出口閥v1。⑧ 調(diào)節(jié)器fic-1置手動(dòng)狀態(tài),逐漸開(kāi)啟磷酸鉀溶液調(diào)節(jié)閥至10%。
⑨ 殼程高點(diǎn)排氣。開(kāi)閥v4,直到 v4閥出口顯示藍(lán)色色點(diǎn),指示排氣完成,關(guān)v4閥。⑩ 手動(dòng)調(diào)整冷卻水量。當(dāng)殼程出口溫度手動(dòng)調(diào)節(jié)至32?0.5℃且穩(wěn)定不變后打自動(dòng)。11 緩慢提升負(fù)荷?!鹬饾u手動(dòng)將磷酸鉀溶液的流量增加至8800 kg/h左右投自動(dòng)。開(kāi)車達(dá)正常
工況的設(shè)計(jì)值見(jiàn)工藝說(shuō)明。
停車操作法
① 將調(diào)節(jié)器 fic-1打手動(dòng),關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
② 關(guān)泵p1a及出口閥v1。
③ 將調(diào)節(jié)器tic-1打手動(dòng),關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。
④ 關(guān)泵p2a及出口閥v5。
⑤ 開(kāi)低點(diǎn)排液閥v3及v7,等待藍(lán)色色點(diǎn)消失。排液完成。停車完成。
事故設(shè)置及排除
1.換熱效率下降(f2)
事故現(xiàn)象:事故初期殼程出口溫度上升,冷卻水出口溫度上升。由于自控作用將冷卻水
流量開(kāi)大,使殼程出口溫度和冷卻水出口溫度回落。
處理方法:開(kāi)高點(diǎn)放氣閥v4。等氣排凈后,恢復(fù)正常。2.p1a泵壞(f3)
事故現(xiàn)象:熱流流量和冷卻水流量同時(shí)下降至零。溫度下降報(bào)警。
處理方法:?jiǎn)⒂脗溆帽胮1b,按開(kāi)車步驟重新開(kāi)車。篇二:仿真實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)心得及體會(huì) 仿真實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)心得及體會(huì)
(蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院 化學(xué)工程與工藝 09160207)
經(jīng)過(guò)連續(xù)兩周的仿真實(shí)習(xí),我們練習(xí)了離心泵、換熱器、液位的控制、精餾塔的冷態(tài)開(kāi)車、正常停車以及相應(yīng)事故處理的仿真。通過(guò)這次仿真實(shí)習(xí)基本單元操作方法;增強(qiáng)了我對(duì)工藝過(guò)程的了解,進(jìn)而也更加熟悉了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及操作。讓我對(duì)離心泵、換熱器、精餾塔等有了更深刻的了解和認(rèn)識(shí)。通過(guò)本次的化工仿真實(shí)習(xí)收獲頗多,對(duì)工藝流程、控制系統(tǒng)有了一定的了解,基本掌握了開(kāi)車、停車等的規(guī)程。
開(kāi)始接觸化工仿真軟件時(shí),感覺(jué)很迷漫也很好奇,在后來(lái)的實(shí)習(xí)過(guò)程中我首先仔細(xì)閱讀了課本上實(shí)習(xí)的具體流程,基本明白了操作的規(guī)程。
特別是在練習(xí)精餾塔單元等復(fù)雜的化工過(guò)程的時(shí)候,我覺(jué)得應(yīng)該:
(1)要仔細(xì)認(rèn)真的閱讀課本上相應(yīng)的流程操作,對(duì)每一步操作都應(yīng)該要有所領(lǐng)會(huì)、理解,因?yàn)檫^(guò)程的熟悉程度在操作中使至關(guān)重要的。過(guò)程不夠熟悉也許會(huì)誤入歧途,錯(cuò)誤的操作,最后事倍功半,也不能很好的掌握所需學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
(2)面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程時(shí),如果不能事先了解到它們的作用和相應(yīng)的位置,以及各自開(kāi)到什么程度,在開(kāi)車時(shí)我們可能會(huì)手忙腳亂,導(dǎo)致錯(cuò)誤的操作,因此,在開(kāi)車前最重要的準(zhǔn)備工作就是熟悉整個(gè)的工藝過(guò)程。
(3)在開(kāi)車后的操作中一定要有耐心,不能急于求成。無(wú)比達(dá)到每一步的工藝要求之后,才能進(jìn)行下一步的操作,否則可能造成不可挽回的質(zhì)量錯(cuò)誤。因此在面對(duì)一個(gè)工藝流程,必須要了解這個(gè)工藝流程的作用是什么,要達(dá)到怎樣的目的,了解流程中的各個(gè)環(huán)節(jié),是如何進(jìn)料的,操作條件又是如何,要達(dá)到什么樣的要求。只有這樣我們才能更好的學(xué)習(xí)或掌握所練習(xí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容??傊ㄟ^(guò)二周的仿真實(shí)習(xí),我明白了許多,同時(shí)也懂得了許多,在操作過(guò)程中對(duì)每一步工藝操作都要耐心的完成,要達(dá)到規(guī)定的要求,不能急于求成,否則會(huì)事倍功半。要不斷的吸取失敗的教訓(xùn),虛心向老師和優(yōu)秀的同學(xué)請(qǐng)教,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。此外,在以后的學(xué)習(xí)和生活中,要更加刻苦、努力的學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識(shí),夯實(shí)基礎(chǔ)、擴(kuò)大自己的知識(shí)面,從而在以后的工作或生活中,更好的為我所用,為以后踏上工作崗位打下基礎(chǔ)!篇三:化工仿真實(shí)習(xí)感想
化工仿真實(shí)習(xí)感想
經(jīng)過(guò)這幾天的仿真實(shí)習(xí),我們練習(xí)了離心泵、換熱器、精餾塔、石油常壓減壓精餾裝置和鍋爐的開(kāi)車仿真。通過(guò)仿真實(shí)習(xí)我們可以了解基本單元操作方法,增強(qiáng)對(duì)工藝過(guò)程的了解,熟悉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及操作,學(xué)習(xí)復(fù)雜控制系統(tǒng)的投運(yùn),學(xué)習(xí)安全和規(guī)范化操作同時(shí)增強(qiáng)我們訓(xùn)練排除故障的能力。
下面我將具體討論下對(duì)于鍋爐單元的開(kāi)車流程和操作體會(huì)。
(一)在仿真操作前腰熟悉工藝流程,熟悉操作設(shè)備,控制系統(tǒng),開(kāi)車規(guī)則
在鍋爐加熱的單元中。鍋爐本體由省煤器、上汽包、對(duì)流管束、下汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、表面式減溫器、聯(lián)箱等組成。省煤器有四組,主要作用是預(yù)熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率。上汽包由百葉窗、旋風(fēng)分離器、水位計(jì)等組成,主要作用是汽水分離,連接受熱面構(gòu)成正常循環(huán)。水冷壁由,主要作用是吸收爐膛輻射熱。過(guò)熱器分低溫段和高溫段,主要作用是 使飽和蒸汽變成過(guò)熱蒸汽。表面式減溫器由主要作用是調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽的溫度。
(二)分清各個(gè)操作流程的順序性
要求分清操作流程的順序主要有兩個(gè)原因:第一是考慮安全生產(chǎn),如果不按操作順序開(kāi)車回引發(fā)事故,第二是由于工藝過(guò)程的自身規(guī)律,不按操作順序就開(kāi)不了車。因此操作步驟之間的順序至關(guān)重要不能隨意更改。在鍋爐單元中,需要先啟動(dòng)供水裝置,然后做點(diǎn)燃鍋爐的前期準(zhǔn)備,再通過(guò)高壓燃?xì)鈱?duì)鍋爐進(jìn)行加熱,接著鍋爐并氣,之后逐漸增加鍋爐的負(fù)荷,最后通煙氣使鍋爐正常運(yùn)行。
(二)分清閥門應(yīng)該開(kāi)大還是開(kāi)小
當(dāng)手動(dòng)操作一個(gè)調(diào)節(jié)閥或者一個(gè)手操閥時(shí),首先要搞清楚閥門應(yīng)該開(kāi)大還是關(guān)小。閥門的開(kāi)和關(guān)于當(dāng)前所處的工況以及工藝過(guò)程的結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。比如在鍋爐單元中當(dāng)開(kāi)小hv-29時(shí)就會(huì)使pic-01的壓力檢測(cè)值上升,當(dāng)上升至4.00mpa時(shí)系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警,這里hv-29是向上氣體的排空閥。同樣當(dāng)我們關(guān)hv-30就會(huì)使tic-01的溫度上升。
(三)操作切忌大起大落
大型化工裝置中,無(wú)論是壓力,物位,流量或溫度的變化,都呈現(xiàn)較大的慣性的滯后特性。如果當(dāng)被調(diào)變量的偏離期望值較大時(shí)我們大幅度調(diào)整閥門,由于慣性和滯后的存在,一時(shí)看不出變化,因而暫時(shí)看不出變化,而一定時(shí)間后又出現(xiàn)被調(diào)量超出期望值,同樣又急于扳回,導(dǎo)致被控變量反復(fù)震蕩,難以穩(wěn)定。
比如在鍋爐單元中對(duì)除氧器的注水中,由于液位的上升有很大的滯后,因此如把閥門開(kāi)得過(guò)大難以將lic-02的液位穩(wěn)定在400mm。
(四)先低負(fù)荷開(kāi)車達(dá)正常工況再緩慢提升負(fù)荷 先低負(fù)荷開(kāi)車達(dá)正常工況再緩慢提升負(fù)荷無(wú)論對(duì)于動(dòng)設(shè)備還是靜設(shè)備,無(wú)論對(duì)于單個(gè)設(shè)備還是整個(gè)流程,都是一條開(kāi)車的基本安全規(guī)則。
如在鍋爐單元中首先將水量控制在10t/h,然后再并氣后達(dá)到15t/h最后達(dá)到65t/h,這樣逐漸增加生產(chǎn)負(fù)荷不僅能有效的發(fā)揮設(shè)備的最大安全生產(chǎn)負(fù)荷,又能夠達(dá)到安全開(kāi)車,防止在開(kāi)車過(guò)程中發(fā)生事故,毀壞設(shè)備,造成重大損失。
(五)建立物料平衡的概念
在一個(gè)具體單元中總體的進(jìn)物料量和出物料量是動(dòng)態(tài)平衡的,能量也是如此,因此可以通過(guò)這個(gè)平衡來(lái)間接判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),來(lái)合理的調(diào)整開(kāi)車步驟,把握各個(gè)環(huán)節(jié)的開(kāi)啟時(shí)機(jī)。如在鍋爐仿真單元中,由于已將鍋爐的液位調(diào)在自動(dòng)上,因此鍋爐的蒸發(fā)水量和進(jìn)水量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。在鍋爐升壓,的過(guò)程中可以通過(guò)判斷進(jìn)水量的多少來(lái)判斷產(chǎn)出蒸汽的量,以合理把握并氣的時(shí)機(jī)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),能讓我們更深入地了解生產(chǎn)裝置的工藝過(guò)程,理解理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的作用,在減少對(duì)實(shí)際生產(chǎn)干擾的情況下,提高操作水平,讓我們熟練掌握一些常見(jiàn)事故的處理方法,減少突發(fā)性事故和誤操作,可以方便地讓我們掌握不同崗位的生產(chǎn)運(yùn)行操作技能,達(dá)到一人適合多個(gè)崗位的生產(chǎn)操作要求,提升我們的全面生產(chǎn)操作技能。篇四:化工仿真實(shí)習(xí)總結(jié) 化工仿真實(shí)習(xí)總結(jié)
化工091 邱偉康 23 為期一周的化工仿真實(shí)習(xí)結(jié)束了,雖然只是每天進(jìn)出機(jī)房,對(duì)著電腦進(jìn)行操作,但是學(xué)到的知識(shí)卻比課堂更為直接,理解的更為深刻。
仿真實(shí)驗(yàn)是以仿真機(jī)為工具,用實(shí)時(shí)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型代替真實(shí)工廠進(jìn)行教學(xué)實(shí)習(xí)的一門新技術(shù)。仿真機(jī)是基于電子計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或多媒體部件,由人工建造的,模擬工廠操作與控制或工業(yè)過(guò)程的設(shè)備,同時(shí)也是動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)運(yùn)行的環(huán)境。
仿真實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了充分動(dòng)手的機(jī)會(huì),可在仿真機(jī)上反復(fù)進(jìn)行開(kāi)車、停車訓(xùn)練,在仿真機(jī)上,學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況有選擇地學(xué)習(xí)。例如自行設(shè)計(jì)、試驗(yàn)不同的開(kāi)、停車方案,試驗(yàn)復(fù)雜控制方案、優(yōu)化操作方案等??梢栽O(shè)定各種事故和極限運(yùn)行狀態(tài),提高學(xué)生分析能力和在復(fù)雜情況下的決策能力。真實(shí)工廠決不允許這樣做。高質(zhì)量的仿真器具有較強(qiáng)的交互性能,使學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性,實(shí)驗(yàn)效果突出。主要內(nèi)容為精選化工單元操作與典型的工業(yè)生產(chǎn)裝置,如離心泵、換熱器、壓縮、吸收、精餾、間歇反應(yīng)、連續(xù)反應(yīng)、加熱爐及石油化工中的催化裂化裝置、常減壓裝置、合成氨中的轉(zhuǎn)化裝置等。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真操作的方式。
在這里我就總結(jié)下我們主要學(xué)習(xí)的5個(gè)仿真實(shí)驗(yàn):離心泵、換熱器、脫丁烷塔、吸收解吸單元、離子膜燒堿。
離心泵是我們最初接觸的化工仿真實(shí)驗(yàn),它是比較簡(jiǎn)單的一個(gè)實(shí)驗(yàn),但是起初對(duì)著屏幕我們大多數(shù)人還是摸不著頭腦,后來(lái)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的摸索熟悉,很快就將仿真實(shí)驗(yàn)的操作流程掌握了,再針對(duì)離心泵實(shí)驗(yàn)的一些特點(diǎn)以及注意點(diǎn)(例如罐液位,泵出口壓力,泵進(jìn)口壓力,灌壓)按照指示正規(guī)的步驟進(jìn)行操作,沒(méi)過(guò)2個(gè)小時(shí)我就將離心泵的開(kāi)車停車過(guò)程做到了滿分。
換熱器是第二個(gè)實(shí)驗(yàn),再離心泵的基礎(chǔ)上面對(duì)換熱器不會(huì)那么茫然了,它本身也是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的流程,先進(jìn)行冷流體進(jìn)液然后熱流體進(jìn)液讓它們進(jìn)行換熱,但是要想做好它,必須控制好冷流入口流量控制fic101,冷流出口溫度ti102,熱流入口溫度控制tic101,pi101泵出口壓力。了解好步驟以及注意點(diǎn)后我專注的進(jìn)行了一次開(kāi)車,第一次不盡完美,但卻是第二次完美開(kāi)車的完美參 照,針對(duì)第一次的不足,第二次更加小心的操作,自然也很順利的完成的列管換熱器的開(kāi)停車。
脫丁烷塔是第三個(gè)實(shí)驗(yàn),相比前兩個(gè)實(shí)驗(yàn),脫丁烷塔的難度可謂是大大提高,它的工藝流程更為復(fù)雜(包括進(jìn)料過(guò)程,再沸器的投入使用,建立回流,出產(chǎn)品)需注意參數(shù)(溫度,塔頂溫度,塔底溫度,靈敏版溫度,塔頂壓力,塔釜液位,回流罐液位)更多更難控制。為了更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這次我先對(duì)照流程圖與工藝過(guò)程先將思路理了一遍,在我弄清步驟之后,我便開(kāi)始開(kāi)車,由于各流量,閥門開(kāi)度不合適以及未及時(shí)調(diào)整,使得部分參數(shù)偏離目標(biāo)值,我記下偏離的參數(shù),然后找出其偏離的原因,發(fā)現(xiàn)大部分是因?yàn)榧訜崴俣扰c液位上漲速度不相宜而造成,針對(duì)這點(diǎn),我第二次開(kāi)車,時(shí)刻注意溫度以及液位的變化,使它們?cè)诓▌?dòng)中平衡,最終達(dá)到理想要求,經(jīng)過(guò)兩次的操作我也算是摸清了脫丁烷塔的底,之后的操作便很自如的很快的達(dá)到理想要求。吸收解吸單元是第四個(gè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度更甚,光是看它的流程圖就得耗上一點(diǎn)精力,對(duì)于這種復(fù)雜的工藝過(guò)程,我想必須先非常清晰其流程,不然一味嘗試只是徒勞。通過(guò)看參考資料,我得出一個(gè)自己的方法,對(duì)于這種復(fù)雜的過(guò)程,應(yīng)該先將它簡(jiǎn)化,將它分解單元化,對(duì)各個(gè)單元逐個(gè)擊破,然后整體上又將他們有機(jī)的聯(lián)系,整體進(jìn)行調(diào)控。我按照思路逐步完成充壓,進(jìn)吸收油,建立c6油冷循環(huán),建立c6油熱循環(huán),進(jìn)富氣。雖然步驟中局部出現(xiàn)小失誤,但結(jié)果也總算復(fù)合要求。
離子膜燒堿是最后一個(gè)實(shí)驗(yàn),雖然它的過(guò)程看似極其復(fù)雜,但我覺(jué)得它是很簡(jiǎn)單的,只要了解他的原理之后,按著指示步驟逐一操作,雖然繁瑣的過(guò)程會(huì)耗費(fèi)一定時(shí)間但是付出一點(diǎn)耐心還是很容易完成的。
經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的操作練習(xí),我對(duì)化工仿真實(shí)驗(yàn)也算有了幾分認(rèn)識(shí),憑自己過(guò)去幾天的經(jīng)歷與總結(jié),我得出以下心得:
(一)熟悉工藝流程,熟悉操作設(shè)備,熟悉控制系統(tǒng),熟悉開(kāi)車規(guī)程
雖然我們做的是仿真實(shí)習(xí),但是在動(dòng)手開(kāi)車前頁(yè)一定要做到這“四熟悉”,特別是面對(duì)復(fù)雜的化工過(guò)程或者是以前從未接觸過(guò)的化工過(guò)程的時(shí)候,對(duì)過(guò)程的熟悉程度將是至關(guān)重要的,否則也許會(huì)誤入歧途,錯(cuò)誤的操作,浪費(fèi)時(shí)間,影響開(kāi)車分?jǐn)?shù)不說(shuō),更重要的是不能很好的掌握所需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程,也許開(kāi)關(guān),手操器多達(dá)數(shù)十個(gè),如果不能事先了解到他們的作用和位置,以及各自開(kāi)到什么程度,那么當(dāng)開(kāi)車的時(shí)候必然會(huì)手忙腳亂,而且會(huì)錯(cuò)誤不斷,因此在開(kāi)車前最重要的準(zhǔn)備工作就是要熟悉整個(gè)工藝過(guò)程。
(二)首先進(jìn)行開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作,再進(jìn)行開(kāi)車 開(kāi)車前的準(zhǔn)備非常重要,雖然開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作是非常繁瑣,細(xì)致的,有的時(shí)候仿真程序?yàn)榱送怀鲋攸c(diǎn),不得不把一些程序簡(jiǎn)化了,但是實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,這些開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作卻是一點(diǎn)都不能簡(jiǎn)化的,所以,我們?cè)诜抡娌僮鞯臅r(shí)候要心里明白,我們操作時(shí)候其實(shí)那些前提準(zhǔn)備條件都已經(jīng)弄好了,所以我們不需要考慮,但是一定要明白前提準(zhǔn)備條件的重要性。要求分清操作流程的順序主要有兩個(gè)原因:第一是考慮安全生產(chǎn),如果不按操作順序開(kāi)車回引發(fā)事故,第二是由于工藝過(guò)程的自身規(guī)律,不按操作順序就開(kāi)不了車。因此操作步驟之間的順序至關(guān)重要不能隨意更改。
(三)操作切忌大起大落
在仿真操作過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到一些慣性很大的系統(tǒng),比如往復(fù)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),控制器少許的變化,就會(huì)引起轉(zhuǎn)速在很長(zhǎng)一段時(shí)間不能穩(wěn)定下來(lái),面對(duì)這樣的大慣性系統(tǒng),調(diào)節(jié)的時(shí)候一定要耐心和細(xì)心,因?yàn)橐坏┎蛔⒁饩蜁?huì)造成系統(tǒng)的大起大落,這在化工生產(chǎn)過(guò)程中是絕對(duì)不允許的。大起大落會(huì)造成物料供給的困難,一會(huì)需要大量的物料,一會(huì)又只需少許物料,這對(duì)于物料供給系統(tǒng)是非常困難的,其次,會(huì)造成熱量供應(yīng)系統(tǒng)的困難,進(jìn)料大時(shí),加熱和冷卻也必須相應(yīng)的開(kāi)大,然而熱量的供給是個(gè)大慣性系統(tǒng),不可能瞬間快速的調(diào)節(jié),因此必然造成物料忽冷忽熱,甚至超出工藝要求,生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品,更有甚者會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障,以致發(fā)生危險(xiǎn)。大型化工裝置中,無(wú)論是壓力,物位,流量或溫度的變化,都呈現(xiàn)較大的慣性的滯后特性。如果當(dāng)被調(diào)變量的偏離期望值較大時(shí)我們大幅度調(diào)整閥門,由于慣性和滯后的存在,一時(shí)看不出變化,因而暫時(shí)看不出變化,而一定時(shí)間后又出現(xiàn)被調(diào)量超出期望值,同樣又急于扳回,導(dǎo)致被控變量反復(fù)震蕩,難以穩(wěn)定。因此在操作中一定要耐心,不能急于求成。
(四)先低負(fù)荷開(kāi)車達(dá)正常工況再緩慢提升負(fù)荷 我想低負(fù)荷開(kāi)車,這首先是為了安全考慮的,因?yàn)殚_(kāi)車過(guò)程中很容易因操作不當(dāng)而產(chǎn)生一些問(wèn)題,這個(gè)時(shí)候如果是高負(fù)荷的啟動(dòng),那么造成的事故必然比較 大,所以低負(fù)荷啟動(dòng)可以減小事故帶來(lái)的損失,降低危險(xiǎn),另外,在開(kāi)車過(guò)程中,有一部分物料是需要流動(dòng)的,同時(shí)也會(huì)有部分產(chǎn)出,但是由于是開(kāi)車過(guò)程,各種工藝條件還未達(dá)到,所以產(chǎn)出的都是不合格的產(chǎn)品,因此,采用低負(fù)荷啟動(dòng),可以減少對(duì)原料和能源的浪費(fèi),這也是節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境的重要舉措。
(五)建立物料平衡的概念 在一個(gè)具體單元中總體的進(jìn)物料量和出物料量是動(dòng)態(tài)平衡的,能量也是如此,因此可以通過(guò)這個(gè)平衡來(lái)間接判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),來(lái)合理的調(diào)整開(kāi)車步驟,把握各個(gè)環(huán)節(jié)的開(kāi)啟時(shí)機(jī)。如在鍋爐仿真單元中,由于已將鍋爐的液位調(diào)在自動(dòng)上,因此鍋爐的蒸發(fā)水量和進(jìn)水量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。在鍋爐升壓的過(guò)程中可以通過(guò)判斷進(jìn)水量的多少來(lái)判斷產(chǎn)出蒸汽的量,以合理把握并氣的時(shí)機(jī)。本次仿真實(shí)習(xí)對(duì)我們化工班的學(xué)生來(lái)說(shuō)可謂是意義重大,它讓我們提前體會(huì)到了坐在總控室操控工廠生產(chǎn)的感受。讓我們感受到了整個(gè)工廠生產(chǎn)系于我身的責(zé)任感,工作中必須全神貫注,一點(diǎn)點(diǎn)的消差錯(cuò)都可能造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題甚至事故危險(xiǎn)。對(duì)于化工人來(lái)說(shuō)它提醒我們不僅要學(xué)好理論知識(shí)更要熟悉生產(chǎn)操作,畢竟理論是死的,產(chǎn)品質(zhì)量才是硬道理。做為一個(gè)化工科班學(xué)生,我覺(jué)得我要學(xué)的還有很多,要走的路還很長(zhǎng)。
第四篇:化工仿真實(shí)訓(xùn)課后習(xí)題
化工仿真習(xí)題作業(yè)
學(xué)院:化學(xué)與化工學(xué)院 專業(yè):化學(xué)工程與工藝
實(shí)訓(xùn)二 換熱器單元
1.冷態(tài)開(kāi)車是先送冷物料,后送熱物料;而停車時(shí)又要先關(guān)熱物料,后關(guān)冷物料,為什么?
答:化工生產(chǎn)中所指的換熱器,常指間壁式換熱器,它利用金屬壁將冷、熱兩種流體間隔開(kāi),熱流體將熱傳到壁面的一側(cè),通過(guò)間壁內(nèi)的熱傳導(dǎo),再由間壁的另一側(cè)將熱傳給冷流體,從而使熱物流被冷卻,冷物流被加熱,滿足化工生產(chǎn)中對(duì)冷物流或熱物流溫度的控制要求。考慮到金屬的熱脹冷縮特性,盡量減小溫差應(yīng)力和局部過(guò)熱等問(wèn)題,開(kāi)車時(shí)應(yīng)先進(jìn)冷物料后進(jìn)熱物料;停車時(shí)則先停熱物料后停冷物料。
2、開(kāi)車時(shí)不排出不凝氣會(huì)有什么后果?如何操作才能排凈不凝氣? 答:在對(duì)流傳熱中,傳遞的熱量除與傳熱推動(dòng)力(溫度差)有關(guān)外,還與傳熱面積和傳熱系數(shù)成正比。傳熱面積減少時(shí),傳熱量減少;如果間壁上有氣膜或污垢層,都會(huì)降低傳熱系數(shù),減少傳熱量。所以,開(kāi)車時(shí)要排不凝氣;發(fā)生管堵或嚴(yán)重結(jié)垢時(shí),必須停車檢修或清洗。
在排不凝氣時(shí)可以通入少量產(chǎn)品氣體帶走不凝氣,也可以通入能吸收不凝氣的液體來(lái)排凈不凝氣。
3、為什么停車后管程和殼程都要泄液?這兩部分的泄液有順序嗎?為什么?
答:熱交換器里面的液體必須要排掉,否則腐蝕設(shè)備或者別的結(jié)垢等。這兩部分的泄液沒(méi)有順序。因?yàn)橐后w往低處流,氣體往高處擴(kuò)散,停車后管程和殼程都要高點(diǎn)排氣,低點(diǎn)排液。
4、你認(rèn)為本系統(tǒng)調(diào)節(jié)器TIC101的設(shè)置合理嗎?如何改進(jìn)?
答:上圖橢圓處就是調(diào)節(jié)器TIC101,本系統(tǒng)調(diào)節(jié)器TIC101的設(shè)置不是很合理,它是先對(duì)此處熱物料流量進(jìn)行測(cè)量,然后再反饋給節(jié)流閥TV101A進(jìn)行調(diào)節(jié)流量。而此處熱物料是向下流的,動(dòng)量、流速都打,影響調(diào)節(jié)器TIC101的測(cè)量,誤差較大。所以,需要改進(jìn),如下圖所示。
5.傳熱有哪幾種基本方式?各自的特點(diǎn)是什么?
答:傳熱的基本方式有熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。熱傳導(dǎo)是起因于物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)的一種傳熱方式;熱對(duì)流僅僅發(fā)生在流體中,是流體各部分之間發(fā)生的相對(duì)位移而引起的熱傳遞過(guò)程;熱輻射是因熱得原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞,不需要介質(zhì),適合于高溫流體。6.影響間壁式換熱器傳熱量的因素有哪些?
答:(1)換熱器的材質(zhì);(2)熱物料的溫度和流速;(3)冷物料的溫度和流速;(4)熱交換的面積。7.工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的換熱器有哪些類型?
答:工業(yè)中常見(jiàn)的換熱器有間壁式。混合式和蓄熱式,其中間壁式換熱器里面,常見(jiàn)的有夾套式換熱器、沉浸式蛇管換熱器、噴淋式換熱器、套管式換熱器、管殼式換熱器等,除此之外,還有各種板式換熱器和強(qiáng)化管式換熱器。
實(shí)訓(xùn)六 吸收解吸單元
4.正常停車時(shí)若發(fā)現(xiàn)吸收塔的富油無(wú)法排除,可能是什么原因,如何調(diào)整?
答:原因是:可能是人為造成的氣阻液泛或者溢流淹塔.調(diào)整的方法是:拆開(kāi)清洗或者用氣體吹。
5.正常停車時(shí),若發(fā)現(xiàn)吸收塔的富油無(wú)法排出,可能是什么原因,如何調(diào)整?
答:可能是T-101的壓力太小造成,此時(shí)應(yīng)保持T-101塔的壓力PI101不小于1.1MPa、塔T-102的壓力不小于0.2MPa,壓力低時(shí)可用氮?dú)獬鋲?,否則吸收塔塔釜的油無(wú)法排出。6.若加熱蒸汽中斷,該如何處理?
答:①關(guān)閉V1閥,停止進(jìn)料;②手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FV106,并停止P-102A/B,停T-102回流;③手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥LV105,停止D-103產(chǎn)品出料;④手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FV104,并停止T-102進(jìn)料;⑤手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FV103,并停止P-102A/B,保持T-101液位;⑥手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥PV103,保壓;⑦手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥LIC104,保持T-102液位;⑧手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FV108,并停止再沸器E-105;⑨手動(dòng)關(guān)閉V4閥和調(diào)節(jié)閥TV103、PV105,停E-101;⑩故障解除后,按熱態(tài)開(kāi)車操作。7.C6油貯罐進(jìn)料閥為一手閥,有必要在此設(shè)置一調(diào)節(jié)閥使進(jìn)料操作自動(dòng)化嗎?為什么?
答:在LIC-104達(dá)50%之前,全開(kāi)VI13、VI14、VI9、VI10、VI11、VI12,當(dāng)LIC-104達(dá)到50%時(shí)轉(zhuǎn)為自動(dòng),此時(shí)已建立C6油冷循環(huán)。由于設(shè)備及管線的持液量也基本建立,若繼續(xù)進(jìn)C6油會(huì)導(dǎo)致LI-102迅速上漲,應(yīng)注意關(guān)小V9,防止LI-102超限。建立C6油循環(huán)時(shí),穩(wěn)定工況的關(guān)鍵是FRC103不宜過(guò)大,否則難以控制液位。所以,可以考慮在C6油貯罐進(jìn)料位置設(shè)一調(diào)節(jié)閥來(lái)控制D-101的液面。8.與同學(xué)們交流一下自己控制解吸塔液位有幾種方法?哪種最好? 答:這里有3種方法:(1)當(dāng)解吸塔T-102液位LIC104小于10%時(shí),按照正確步驟關(guān)閉調(diào)節(jié)閥LV104;(2)通過(guò)手動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥PV104和PV105,調(diào)節(jié)解吸塔T-102塔頂壓力PIC104來(lái)控制液面;(3)通過(guò)解吸塔泄液閥V18的開(kāi)度來(lái)控制液面高度。
第五篇:化工單元操作仿真實(shí)訓(xùn)總結(jié)
化 工 單 元 操 作 仿 真 實(shí) 訓(xùn) 總 結(jié)
姓名:班級(jí);學(xué)號(hào):XX XX班 XXXX
目錄
一、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、精餾塔仿真
2、液位控制仿真
3、吸收解吸仿真
4、萃取仿真
5、灌區(qū)仿真
6、真空仿真
二、仿真總結(jié)
一、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1、精餾塔仿真
1.1操作原理:
精餾原理精餾操作迫使混合物的氣、液兩相在精餾塔體中作逆向流動(dòng),在互相接觸過(guò) 程中,液相中的輕組分逐漸轉(zhuǎn)入氣相,而氣相中的重組分則逐漸進(jìn)入液相。精餾過(guò)程本質(zhì)上是一種傳質(zhì)過(guò)程,也伴隨著傳熱。在恒定壓力下,對(duì)單組分 液體在沸騰時(shí)繼續(xù)加熱,其溫度保持不變。但對(duì)于多組分的理想溶液來(lái)說(shuō),在恒定壓力下,沸騰溶液的溫度卻是可變的。一般而言,在恒定壓力下,溶 液氣液相平衡與其組分有關(guān)。高沸點(diǎn)組分的濃度越高,溶液平衡溫度越高。與純物質(zhì)的氣液平衡相比較,溶液氣液平衡的一個(gè)特點(diǎn)是:在平衡態(tài)下,氣 相濃度與液相濃度是不相同的。一般情況下,氣相中的低沸點(diǎn)組分的濃度高 于它在液相中的數(shù)值.對(duì)于純組分的氣液相平衡,把恒定壓力下的平衡溫度 稱為該壓力下的沸點(diǎn)或冷凝點(diǎn)。但對(duì)于處在相平衡的溶液,則把平衡溫度稱 為在該壓力下某氣相濃度的露點(diǎn)溫度或?qū)?yīng)的液相濃度的泡點(diǎn)溫度。對(duì)于同 一氣相和液相來(lái)說(shuō),露點(diǎn)溫度與泡點(diǎn)一般是不相等的,前者比后者高。
1.2工藝流程:
進(jìn)料及排放不凝氣 啟動(dòng)再沸器 建立回流 調(diào)整至正常
1.3仿真圖:
2、液位控制仿真
2.1操作原理:
緩沖罐V101僅一股來(lái)料,8Kg/cm2壓力的液體通過(guò)調(diào)節(jié)產(chǎn)供閥FIC101向罐V101充液,此罐壓力由調(diào)節(jié)閥PIC101分程控制,緩沖罐壓力高于分程點(diǎn)(5.0Kg/cm2)時(shí),PV101B自動(dòng)打開(kāi)泄壓,壓力低于分程點(diǎn)時(shí),PV101B自動(dòng)關(guān)閉,PV101A自動(dòng)打開(kāi)給罐充壓,使V101壓力控制在5Kg/cm2。緩沖罐V101液位調(diào)節(jié)器LIC101和流量調(diào)節(jié)閥FIC102串級(jí)調(diào)節(jié),一般液位正??刂圃?0%左右,自V101底抽出液體通過(guò)泵P101A或P101B(備用泵)打入罐V102,該泵出口壓力一般控制在9Kg/cm2,F(xiàn)IC102流量正??刂圃?0000Kg/hr。
罐V102有兩股來(lái)料,一股為V101通過(guò)FIC102與LIC101串級(jí)調(diào)節(jié)后來(lái)的流量;另一股為8Kg/cm2壓力的液體通過(guò)調(diào)節(jié)閥LIC102進(jìn)入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通過(guò)調(diào)節(jié)閥FIC103進(jìn)入V103,正常工況時(shí)FIC103的流量控制在30000 kg/hr。
罐V103也有兩股進(jìn)料,一股來(lái)自于V102的底抽出量,另一股為8kg/cm2壓力的液體通過(guò)FIC103與FI103比值調(diào)節(jié)進(jìn)入V103,比值系數(shù)為2:1,V103底液體通過(guò)LIC103調(diào)節(jié)閥輸出,正常時(shí)罐V103液位控制在50%左右。
2.2工藝流程:
緩沖罐V-101充壓及液位建立 中間罐V-102液位建立 產(chǎn)品罐V-103建立液位
2.3、仿真圖:
3、吸收解吸仿真
3.1操作原理:
吸收過(guò)程是利用氣體混合物中各個(gè)組分在液體(吸收劑)中的溶解度不同,來(lái)分離氣體混合物。被溶解的組分稱為溶質(zhì)或吸收質(zhì),含有溶質(zhì)的氣體稱為富氣,不被溶解的氣體稱為貧氣或惰性氣體。
溶解在吸收劑中的溶質(zhì)和在氣相中的溶質(zhì)存在溶解平衡,當(dāng)溶質(zhì)在吸收劑中達(dá)到溶解平衡時(shí),溶質(zhì)在氣相中的分壓稱為該組分在該吸收劑中的飽和蒸汽壓。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓大于該組分的飽和蒸汽壓時(shí),溶質(zhì)就從氣相溶入溶質(zhì)中,稱為吸收過(guò)程。當(dāng)溶質(zhì)在氣相中的分壓小于該組分的飽和蒸汽壓時(shí),溶質(zhì)就從液相逸出到氣相中,稱為解吸過(guò)程。
3.2工藝流程:
充壓:
吸收塔進(jìn)吸收油: 解吸塔進(jìn)吸收油: C6油冷循環(huán):
向D—103進(jìn)C4物料: T—102再沸器投入使用: T—102回流建立: 進(jìn)富氣:
3.3仿真圖:
4.萃取仿真
4.1操作原理: 將一定量萃取劑加入原料液中,然后加以攪拌使原料液與萃取劑充分混合,溶質(zhì)通過(guò)相界面由原料液向萃取劑中擴(kuò)散,所以萃取操作與精餾、吸收等過(guò)程一樣,也屬于兩相間的傳質(zhì)過(guò)程。攪拌停止后,兩液相因密度不同而分層:一層以溶劑S為主,并溶有較多的溶質(zhì),稱為萃取相,以E表示;另一層以原溶劑(稀釋劑)B為主,且含有未被萃取完的溶質(zhì),稱為萃余相,以R表示。若溶劑S和B為部分互溶,則萃取相中還含有少量的B,萃余相中亦含有少量的S。
4.2工藝流程:
灌水
啟動(dòng)換熱器 引反應(yīng)液 引溶劑
引C421萃取液 調(diào)至平衡
5.灌區(qū)仿真
5.1操作原理:
產(chǎn)品從上一生產(chǎn)單元中被送到產(chǎn)品罐,經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后用離心泵打入產(chǎn)品罐中,進(jìn)行進(jìn)一步冷卻,再用離心泵打入包裝設(shè)備。
5.2工藝流程:
日罐進(jìn)料 日罐建立回流 冷卻日罐物料 產(chǎn)品罐進(jìn)料 產(chǎn)品罐建立回流 冷卻產(chǎn)品罐物料 產(chǎn)品罐出料
5.3仿真圖: 6.真空仿真
6.1操作原理:
在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間,而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn),那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時(shí)氣體被吸入,當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),小腔由大變小,使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí),氣體便被排出泵外。
6.2工藝流程:
液環(huán)真空和噴射真空泵灌水
開(kāi)液環(huán)泵
開(kāi)噴射泵
檢查D425左右室液位 開(kāi)閥V427,防止右室液位過(guò)高.二、實(shí)訓(xùn)總結(jié)
本次實(shí)訓(xùn),由兩周上機(jī)操作組成,通過(guò)此次兩周的仿真實(shí)訓(xùn),能讓我了解化工單元設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝過(guò)程的組成、控制系統(tǒng)的組成、管道的走向、閥門的大小和位置以及相關(guān)控制,讓我對(duì)吸收解析,液位操作,精餾塔,萃取等有了更加深刻的了解和認(rèn)識(shí)。本次的仿真實(shí)習(xí)讓我對(duì)工廠的相關(guān)設(shè)備的開(kāi)關(guān)車流程有個(gè)大致的了解,在仿真模擬訓(xùn)練中總結(jié)生產(chǎn)操作的經(jīng)驗(yàn),吸取失敗的教訓(xùn),為以后走上生產(chǎn)崗位打下基礎(chǔ)。
仿真實(shí)習(xí),讓我們了解到,在化工生產(chǎn)中,如何有序高效的進(jìn)行組織安排,模擬了整個(gè)企業(yè)的運(yùn)作操作流程。而本身是遵循著由出現(xiàn)問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題一個(gè)循環(huán)的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,我用心學(xué)習(xí),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并解決問(wèn)題,確實(shí)學(xué)到了很多。
通過(guò)此次仿真實(shí)習(xí),我悟出了幾個(gè)要點(diǎn):
1.在進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)車前一定要進(jìn)行預(yù)習(xí),要熟悉工藝流程、熟悉操作設(shè)備、熟悉控制系統(tǒng)、熟悉開(kāi)車規(guī)程。以免進(jìn)行錯(cuò)誤操作,浪費(fèi)時(shí)間,使自己不能很好的掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
2.在操作時(shí)切忌大起大落,為了加快操作速度,減少操作時(shí)間,如果貪快貿(mào)然加大控制量,很可能會(huì)由于系統(tǒng)的慣性,使得生產(chǎn)情況超出基本限度,發(fā)生報(bào)警,最后生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品,甚至導(dǎo)致設(shè)備故障,以致發(fā)生危險(xiǎn)。因此在操作生產(chǎn)中一定要按照要求來(lái),不能貪功冒進(jìn),要有耐心,不能急于求成。
3.在進(jìn)行開(kāi)車前,我們要仔細(xì)的把開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作做好,不能怕麻煩而忽略準(zhǔn)備工作。這很可能是產(chǎn)品是否合格,甚至生產(chǎn)過(guò)程是否安全的要點(diǎn),決不能忽略。
4.在開(kāi)車過(guò)程中,要先進(jìn)行低負(fù)荷工作,在開(kāi)車達(dá)到正常情況后再提高負(fù)荷。這樣能避免在開(kāi)車過(guò)程中因誤操作引起問(wèn)題時(shí)發(fā)生引起很大的安全事故。