合肥工业大学生产实习研究报告.docx
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合肥工业大学生产实习研究报告
合肥工业大学生产实习研究报告
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生产实习报告
学院名称化学工程学院
专业（班级）化学工程与工艺专业07-1班
姓名（学号）
指导教师
实习地点中盐安徽红四方股份有限公司
实习时间2010年4月19日--5月7日
第一章前言
概述（安徽氯碱化工集团、氯碱工业、主要实习工段）
2010年4月20号到4月28号，我们合肥工业大学化工学院07级化工工艺的学生走进安徽氯碱集团的生产车间参观了化工企业的生产情况。
1.1氯碱工业简介
氯碱工业是现代无机化工之一。
主要产品是氯气和烧碱（氢氧化钠），在国民经济和国防建设中占有重要地位。
随着纺织、造纸、冶金、邮寄、无机化学工业的发展，特别是石油化工的兴起，氯碱工业发展迅速。
氯碱工业特点，除原料易得、生产流程较短外，还有三个突出问题：
（1）能源消耗大，主要是用电量大。
氯碱生产的耗电仅次于电解法生产铝。
在美国，氯碱工业用电量占总发电量的2%左右，中国氯碱工业用电量占1988年总发电量的1.5%。
因此，电力供应情况和电价对氯碱产品的生产成本影响批大，各国始终把降低能耗作为电解法的核心问题。
重视选用先进设备，提高电解槽的电能效率和碱液蒸发热能的利用率，来降低烧碱的电耗和蒸汽消耗。
开辟节约能源新途径，具有重要意义。
（2）氯与碱的平衡。
电解食盐水溶液时，按固定质量比例（I：
0.85）同时产出烧碱和氯气两种联产品。
在一个国家和地区，对烧碱和氮气的需求量不一定符合这一比例。
因此，出现了烧碱和氯气的供求平衡问题。
在一般情况下发展中国家工业发展初期用氯量较少，由于氯气又不宜长途运输，所以从是以氯气需用量来决定烧碱产量，往往出现烧碱短缺。
在石油化工和基本有机原料发展较快的国家和地区用氯气量大，因此出现烧碱过剩。
总之，烧碱与氯气平衡始终是氯碱工业发展的恒定矛盾。
（3）腐蚀和污染。
氯碱产品如烧碱、盐酸等具有强腐蚀性，在生产过程中使用的原材料，如石棉、汞、含氯废气等都可能对环境造成污染，因此防止腐蚀和环境污染也一直是氯碱工业努力革新的方向。
69年代由于石油化工的发展，氯碱工业生产能力也急剧上升，80年代初创商哆。
以后由于石油能源危机，有所下降。
1985年开始逐渐上升。
氯碱工业是生产烧碱、氯气和氢气以及由此衍生系列产品的基本化学工业，其产品广泛用于国民经济各部门，对国民经济和国防建设具有重要的作用。
1.2公司概况
安徽氯碱化工集团有限责任公司系国有股份制企业，位于合肥市二环路东边，北靠淮南铁路，南临淝河，经巢湖入长江可直达江苏、上海、浙江等地，东有合宁、合芜、合徐、合界高速公路，通往全国各地。
公司现有职工2937人，占地面积70公顷，资产总值10.2亿元，自2004年起至今，已先后通过IS09001:
2000质量管理体系,IS014001:
2004环境管理体系，GB/T28001一2001职业健康安全管理体系。
经过50年的建设，目前公司已发展成以氯碱化工为基础，以精细化工、农用化工、塑料化工、为主导的综合性化工企业和安徽省最大的氯碱企业，合肥市重点骨干企业，国家大型工业企业。
第二章实习过程
此次我们的实习主要分为两个项目，分别为PVC糊树脂生产工艺，氯碱生产工艺。
其中，PVC糊树脂生产工艺分为：
（1）电石法PVC生产工艺；
（2）乙烯氯化法生产工艺。
而氯碱生产工艺分为四个工段组成：
（1）盐水工段
（2）隔膜和离子膜电解工段（3）片碱工段（4）氯氢处理工段。
其中盐水工段主要进行化盐及盐水的初级处理，为电解工段提供所需的饱和食盐水隔膜工段利用盐水工段的一次盐水进行电解，生产10%烧碱。
离子膜工段电解二次精制盐水，生产32%烧碱，片碱工段利用三效蒸发离子膜电解出来的32%烧碱生产固体片碱。
氯氢处理工段主要是对从电解槽出来的氢气，氯气进行冷却，干燥处理，为后续生产做准备。
2.1PVC糊树脂生产工艺
（一）聚氯乙烯的生产工艺及技术发展
PVC是聚氯乙烯塑料，简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。
这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。
精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。
当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转化生成氯化乙烯基，大使聚氯乙烯的基本组成部分。
聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。
以这种方式生产的聚氯乙烯呈白色粉末状。
他是不能单独使用的，但是可以与其他成分混合生成许多产品。
（二）聚氯乙烯的主要生产方法
PVC的生产方法主要有两种，分别是电石法和乙烯氯化法。
其中电石法以电煤为原料，乙烯氯化法以石油为原料。
PVC生产工艺流程图：
2.1.1电石法PVC生产工艺
电石工业诞生于19世纪末，迄今工业生产仍沿用电热法工艺，是生石灰（CaO）和焦炭（C）在埋弧试电炉（电石炉）内，通过电阻电弧产生高温反应制得，同时生成副产品一氧化碳（CO）。
电石生产的基本化学原理：
CaO+3C---CaC2+CO
式中可见电石生成反应中投入的三分C，其中两份生成CaC2，而另一份则形成CO，即消耗了1/3的碳素材料，如不加利用，则既费能又增加排出量。
为本工艺的一大缺点。
要做到CO的回收利用，才能符合循环经济的要求。
电石法生产聚氯乙烯工艺流程示意图：
2.1.2乙烯氯化法生产工艺
乙烯氯化法生产聚氯乙烯工艺流程图：
氯乙烯工艺流程：
（1）混合冷冻脱水
由乙炔工段送来的精制乙炔与来自脱析工段的干燥HCl，通过流量计分配比后，在混合器内充分混合，然后进入串联的石墨冷凝器，由-35℃冷冻盐水间接冷却，部分呈膜状沿壁流出，另一部分则夹带于气流中呈酸雾状，进入除尘器中。
由含浸硅玻璃棉捕集分离，然后气体经预热器预热后进入转化器。
（2）合成水洗碱洗
干燥的混合气体由转化器上部进入，通过列管中填装的吸附于活性炭上的氯化汞触媒，转化为氯乙烯，转化时放出的热量通过循环的无离子水移出，粗氯乙烯在高温中带逸出的升华物，在填装活性液的除汞器中吸附除去，然后进入水洗塔、碱洗塔，除去过量的盐酸和二氧化碳，送入氯乙烯气柜。
（3）精馏
由气柜来的粗氯乙烯经机前预冷器预冷，分离出部分冷凝水后，经压缩机加压并经机后冷却器除水及油后，先进入两台串联的全凝器，用5℃的水冷凝使大部分气体冷凝液化，经水分离器除水后送入低沸塔。
低沸塔釜加热器将液相组分加热，蒸出的气相组分经塔顶冷凝器用5℃的水冷凝后，由塔顶汇入第二全凝器，再通过尾气冷凝器处理，尾气冷凝器未冷凝的气体经尾气回收装置，回收氯乙烯后排空，塔釜内除去乙炔等低沸点杂志的液相氯乙烯经过过料阀进入高沸塔。
从高沸塔釜加热器将氯乙烯蒸出，经塔自身分馏而成精氯乙烯经塔顶冷凝部分冷凝作回流，大部分经成品冷凝液化后，进入单体贮槽中备送聚合。
从高沸塔塔釜分离收集的高沸物经高沸物受槽进入蒸出釜，从水分离器放出的水进入集水槽，分别蒸出处理，回收氯乙烯，高沸点残液收集处理。
2.2氯碱生产工艺
2.2.1化盐工段
工业原盐溶为盐水后，其中所含的杂质Ca2+，Mg2+，S042-。
和机械不溶杂质会被破坏电解槽的操作，如不溶性的机械杂质同食盐水一起进入电解槽，它会堵塞电解槽隔膜上的孔，降低隔膜的渗透性，恶化电解槽的运行。
而钙盐和镁盐随同盐水进入电解槽，它们将会也电解槽中的物质发生下列反应：
Ca2++Na2CO3=CaC03+2Na+
Mg2++2NaOH=Mg（OH）2+2Na+
这样不仅消耗了NaOH，而且这些沉淀物还会堵塞电解槽碱性隔膜的孔隙。
降低隔膜的渗透性，对电解槽寿命，能量的消耗及安全生产等产生不利影响。
在工业上一般采用化学精制法达到精制的目的
1、工艺原理
用NaOH和Na2CO3除去Ca2+，Mg2+，（由于该厂盐质量较高，SO42-含量较少，故没有除S042-工序。
）
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+2Na2SO4
MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl
FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl
在折流槽中，先后加入盐酸（中和溶液中一部分碱，易于后面沉淀晶核的形成），纯碱（除去Ca2+），氢氧化钠（除去Mg2+），之后再加盐酸调节pH至7～8。
（详见流程图）之后，溶液进入澄清桶，在絮凝剂的作用下，出去机械不溶性杂质。
2、主要工艺指标
①化盐的工艺指标：
NaCl>315g/L；温度：
50～60℃；盐层高度>2m
②精盐水质量指标：
NaCl>315g/L;Ca2++Mg2+<6mg／L；SO42-<5g／L；无机
铵温度：
50~60℃，pH值：
7.5-8。
3、主要工艺流程
固体粗盐由传送带送入化盐桶溶解，再进入折流槽，加入沉淀剂，沉淀钙镁离子，加入酸调节pH，之后进入澄清桶，在絮凝剂的作用下，沉降机械不溶性杂质。
静置后上层清液进入熟盐水桶，无阀滤池，精盐水桶，该盐水可作为金属阳极使用，不可作为离子膜使用。
下层沉淀进入洗泥槽，板框压滤器，得压滤水（可用来化盐）和白色下脚料（简称白脚）。
4、主要生产设备的作用和工作原理
①化盐桶：
由对面的盐仓内通过皮带运输机将盐送入化盐桶，化盐水来自深地水，熟盐水，循环水，经预热后在化盐桶内由下而上与海盐逆流接触化盐。
为了得到饱和盐水，需要维持盐层高度在2m以上。
②折流槽：
化盐之后的盐水经过粗盐水中间槽输送到折流槽中，在折流槽中加入纯碱，氢氧化钠，盐酸，使钙镁离子形成沉淀悬浮在盐水中。
折流槽中间有许多折流板，用于减缓盐水流速，在流道中形成湍流，加强传质传热可以使钙镁离子充分反应形成沉淀。
③纯碱高位槽、氢氧化钠高位槽，盐酸高位槽：
用于存储各物质。
④澄清桶：
该设备上大下小，在折流槽中除杂的盐水，夹带大量沉淀物靠位差送到澄清桶中进行澄清。
为了加速沉淀，在进入澄清桶前加入絮凝剂。
澄清桶的盐泥先用蒸发送来的冷凝水冲洗回收其中的氯化钠，洗水送入化盐桶化盐，盐泥用板框压滤机压滤综合利用。
⑤无阀滤池：
澄清后的盐水从桶上部溢出进入无阀滤池，无阀滤池中放置了几层颗粒大小不同的石英石滤层。
盐水通过过滤层之后，所夹带的悬浮物颗粒被截留。
盐水通过虹吸装置进入精盐水桶。
2.2.2电解工段-隔膜法电解
1、实习任务
1）了解氯碱生产中电解的过程，包括隔膜电解和离子膜电解，重点在于离子膜的电解；
2）了解离子膜电解前盐水的处理过程；
3）了解电解后产物的生产以产物的处理；比较隔膜电解和离子膜电解的优缺点；
4）了解各生产设备的作用；掌握电解的基本生产流程。
2、工艺原理
隔膜法工艺原理：
电解槽中的阳极和阴极与直流电源相连接形成回路。
因在电解槽中要发生一系列的副反应，并且如果不把析出的氯气和氢气及时分开，两者混合极可能发生爆炸，因此在阳极和阴极之间设置一多孔隔膜，它将电解槽分隔为阳极室和阴极室，隔膜电解既能允许各种离子和水通过，又能阻止阴，阳极的产物混合。
饱和食盐水由阳极室加入，并使阳极室液面高于阴极液面。
3、主要工艺指标
隔膜电桥主要工艺指标
控制项目
控股
NaC1含量
＞315g/L
Ca、Mg离子
＜10mg/L
硫酸根
＜5g/L
温度
（75±5）℃
pH值
7~8
C12中的氢气
＜5%
C12中氧气
＜=1.8%
金属阳极：
由盐水精制工段送来的精制盐水进入高位槽，以便利用高位槽的液位压差，使盐水平稳地经过盐水预热器（该工段两个预热器）加热至70-85℃，由总管均匀分流到各电解槽，进行电解。
电解生成的氯气从电解槽项部出口支管导入氯气总管，送氯气处理工段；氢气从阳极箱上部出口导入氢气总管，送氢气处理工段。
生成的电解液，从电解槽阳极箱下部流出，导入总管，汇集到碱液贮槽，用泵送往片碱工段。
5、生产设备的作用和工作原理
一次换热器：
用以热氢气与一次盐水进行换热，达到盐水的一次预热的目的。
一次盐水泵：
用以提供动力把一次盐水送入高位储槽。
二次换热器：
用以高温蒸汽与经过一次预热的一次盐水进行换热，达到二次预热的目的。
高位储槽：
用于储存一次预热后的一次盐水，并保持液位。
电解槽：
用以电解，生产氯气氢气。
2.2.3片碱工段
1、实习任务
1）了解电解后产生的碱液是如何处理成为产品片碱；
2）了解片碱生产中蒸发的方法和原理；
3）知道各种主要设备的作用；
4）掌握整个处理过程的基本流程。
2、工艺原理
该工段采用膜式蒸发固碱生产流程。
由蒸发工序直接送来的32%的合格热碱液送入高位槽，依靠液位差及升膜蒸发器的真空度进入I效蒸发器，碱液在升膜蒸发器内由下而上呈膜状沿管壁上升，被浓缩至48%左右。
热源为II效的二次蒸汽和III效的水蒸气，再将其蒸发至56%，热源为0.65Mpa，160℃左右的生蒸汽，最后以熔融盐为热载体，将其蒸发到96～99%，经片碱机冷却制成片碱。
3、主要工艺指标
序号项目指标检验点
132%碱浓度
2碱流量
3液液4~6.5m3/hFIC-332
4片碱≥35%P-2出水泵
5碱温度140~150℃TICA-32
6片碱温度140~156℃
7EV-2出口浓度
8生产碱液48%PO3泵出口
9生产片碱56%
10C-l真空度≥0.089MPaPI-309
11成品碱液流量2.5~3.7m3/hFIC-315
12进EV-3出口温度
1396%片碱325~340℃
1498%片碱370~380℃TE-220
1599%片碱≥414℃
16成品片碱浓度≥96℃包装袋
4、主要工艺流程
（1）碱流程：
来自离子膜工序的32%碱液进入贮槽，用泵将碱液送入EV-1，在真空情况下，加热使浓度从32%上升到48%，48%的碱液通过泵从EV-1经换热器HE-2和HE-3到EV-2，碱液通过EV-2缩至56%，56%的碱液用泵从EV-2中抽出，经过HE-2和HE-4后被送入贮槽，利用泵打出。
（2）汽、水流程：
蒸汽从EV-2进入，冷凝液进入T-6贮槽，用以预热进入EV-2的碱液，来自EV-2的二次蒸汽进入EV-1，加热碱液后的二次蒸汽进入表面冷凝器，然后进入贮槽，EV-1的蒸汽冷凝液也被收集在贮槽中，用泵打入离子膜地槽中，EV-1中的不凝性气体通过导气管放空。
（3）片碱生产：
56%的碱液从EV-2打入EV-3，为了防止NaClO3腐蚀设备，碱液在进入EV-3之前加一定量的5%糖。
通过EV-3时56%碱液脱水，达到高浓度99%的熔融碱。
高浓度的熔融碱通过密封制片，片碱进入片碱槽包装。
32%碱液中含NaCO3，NaClO3会腐蚀Ni，用食糖法去NaClO3：
NaClO3+C11H22O12=NaCl+H2O+CO2↑
CO2+NaOH=Na2CO3+H2O↑
5、工艺流程图
6、主要生产设备的作用和工作原理
糖罐2个：
用于储存蔗糖，糖用来防止腐蚀，糖加多了产品呈黑色，糖少了，产品呈微绿色。
蒸汽冷凝液中间槽（T-4）：
用于存储二效蒸汽的冷凝液。
风机：
鼓风，用于给氢气燃烧提供氧气。
熔盐循环储罐（T-l）：
用于储存用于三效蒸发的浓盐。
燃烧炉1台（H-l）：
氢气燃烧放热，加热熔盐完成三效蒸发浓缩。
一效蒸发器，二效蒸发器，降膜浓缩器：
连续进行碱液的浓缩。
片碱机：
将98%的熔碱结晶为固碱，并刮成片得到产品。
表面冷凝器：
冷凝I效蒸发器排出的废蒸汽。
第三章总结、讨论及实习心得
实习了四天，在这短暂的时间内，我觉得获益匪浅，这些都是我们在学校里和课本上找不到的，现在我已经是大三的学生了，很快就要踏入社会，这些实践性的东西对我们来说是至关重要的，他让我们脱离了书生的稚气，增加了对社会的感性认识、对知识的更深入的了解。
曾经很想快点出来工作，觉得知识可以边工作边学，幻想企业和工厂应该都是不错的，可以很悠闲的工作。
现在不都是在讲环保、讲生态化吗，将来的工作环境肯定是整洁美丽的，工作应该也是有趣轻松的。
我就是怀着这种憧憬到了我们的实习工厂。
但初来到氯碱公司，发现到处都是刺鼻的气味，到处是一片落尘，原来老型化工厂就是这样子的啊，经过工人师傅的初步介绍才知道，我国的早期建厂的化工厂由于技术含量相对比较低，属于劳动密集型产业，各项生态指标不可能达到现代化的工厂水平。
这也是我国化工行业相对比较落后的一个现状，但是这也说明化工行业在我国还有很大的发展空间。
也就是说我们这一代的化工专业的学生也有很大的发展空间。
第一天上午先由工人师傅给我们大体讲解了整个生产流程线操作，然后又由工厂领导给我们进行了安全教育知识讲座，下午我们就正式进入车间参加实习。
给我们讲解的工人师傅基本都是工程师级别的，他们经验老到，对厂里的基本状况，特别是一个总工程师，对整个生产流程了如指掌，我认为这些都是在学校学习不到的。
今后走入社会，必须学会的是经验，首先应该克服的就是眼高手低的毛病，俯下身来、踏踏实实的工作，去积累自己的经验，增加自己的知识！
但是由于工人师傅的文化水平有限，这也是一个很大的制约性因素，他们可能在这个岗位上干了很多年，可以说比他们的领导干的都好，但是他们并不知道这其中的原理、管理上的因素，所以，文化水平可能永远是他们工作生涯中的一道障碍，从这当中，我知道了知识的重要性，它是我们不断学习的基石，也是我们前巡的资本，我想通过实习我会更加珍惜自己的学习。
通过这次的实习，我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，也是对这几年大学里所学知识的巩固与运用。
从这次实习中，我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，并且需要进一步的再学习。
虽然这次实习的任务只是参观，不能实际动手操作，但是，这帮助我们更深层次地理解化工生产的工艺流程，开阔了我的思维，明确了我的思路，使我明白在以后的学习和工作当中，不能仅仅局限于书本，而是要有了一个比较全面的了解。
俗话说，千里之行始于足下，这些最基本的知识往往是不能在书本上彻底理解的，所以基础的实务尤其显得重要，特别是目前的就业形势下所反映的高级技工的工作机会要远远大于大学本科生，就是因为他们的动手能力要比本科生强。
从这次实习中，我体会到，如何将我们在大学里所学的知识与更多的实践结合在一起，用实践来检验真理，使一个本科生具备较强的处理基本实务的能力与比较系统的专业知识，这才是我们学习与实习的真正目的。
第一，首先在大学期间要打下坚实的理论基础，大学生在校园里的学习从某种程度上学的不是知识，而是一种思维的转变，只有从这些长期的知识积累当中才可以改变自己的思维方式，在看待问题的时候，运用所掌握的知识结合社会实践的经验，才可以提高自己看待问题的深度和广度，一个人的眼界和视野，以及明确清晰的思路对于一个人的发展是很重要的，只有你的思维方式得到转变，主动的去思索一些问题，在看待问题的时候，你才可以看的更多别人看不到的东西；
第二，知识不是单一的也不是分散的，而是综合的融合在一起的，我们应该学会把所学到的知识融合到一起，去看待问题去分析问题，找出解决问题的方法，只有这样我们看待问题才会全面才会有深度，才可以看到更多的东西；我们要学会把自己所学到的知识融合到一起，在实践当中，把知识转化成为一种工作的能力，结合社会现实，运用综合的知识去解决和分析问题。
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