合肥工业大学化工实习a.docx
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合肥工业大学化工实习a
一实习公司概况
安徽氯碱化工集团简介：
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ISO9001：
2000质量管理体系，ISO14001：
2004环境管理体系，GB/T28001-2001职业健康安全管理体系。
公司主要产品有：
烧碱、液氯、盐酸、杀虫双、杀虫单、草甘膦、双甘膦、保险粉、聚氯乙烯糊树脂（MSP-3）、聚氯乙烯树脂（PVC）、三氯化铁等，其中十种产品曾获省部级优质产品称号。
农药杀虫双荣获“国家用户信得过产品”和“安徽省免检产品”，聚氯乙烯糊树脂（MSP-3）、聚氯乙烯树脂（PVC）、三氯化铁、30%烧碱荣获部优。
杀虫双、保险粉、32%离子膜碱、草甘膦和糊树脂是安徽名牌产品。
烧碱系列产品于2006年12月荣获“国家免检产品”称号。
公司产品畅销全国各地，远销欧洲、美国、加拿大、澳大利亚、韩国、南非、保加利亚、日本、新加坡等地区和国家。
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。
二实习工厂的工艺概况
2.1氯乙烯单体合成工段
2.1.1生产原理：
主要利用乙炔与氯化氢的反应，反应式如下：
反应温度为80～180℃，催化剂为活性炭和
，转化率为90%左右。
生产工艺过程：
在乙炔与氯化氢反应之前要通过热水预热，以提高反应的反应速率和转化率。
因乙炔与氯化氢反应放出大量的热，为充分利用能量，预热乙炔与氯化氢的热水由其反应放出的热量提供，并通过热水泵打到预热器中循环利用。
反应产物中会含有未反应的乙炔、氯化氢气体及二氯乙烷气体。
混合气体通过精馏分离。
一次冷凝温度为5℃，冷凝下的气体去低沸塔除去乙炔气体回收氯化氢。
二次冷凝温度为-30℃，高沸塔除杂质和二氯乙烷.残余的氯化氢通过三层组合水洗塔除去，底层得到浓酸，中层得到稀酸，上层进一步用水稀释。
之后经过减洗彻底进一步除去氯化氢。
最终产物气体通过内装有硅胶玻璃的除雾器过滤水分子和氯化氢而得到合格的产品氯乙烯。
2.1.2主要工艺流程：
2.1.3主要设备介绍：
转化器：
为乙炔与氯化氢反应的场所，内装有活性炭和HgCl2作为催化剂，反应温度为80～180℃.
组合水洗塔：
经分离后的混合气体仍含有部分HCl，通过组合水洗塔除去。
组合水洗塔分三层，底层得到浓酸，中层得到稀酸，上层进一步用水稀释。
碱洗塔：
碱洗塔作用为进一步除去少量的HCl杂质。
除汞器：
HCl和C2H2反应是以HgCl2作为催化剂，HgCl2常温下即会微量挥发，为防止HgCl2在转化温度下挥发离开反应器造成污染，用装有活性炭的除汞器吸附挥发出的HgCl2。
除汞器内活性炭每两年换一次。
2.1.4主要操作工艺参数：
乳化剂:
NEOPELEXG-30喷油螺杆压缩机：
XK06-110-00057
HgCl2催化剂：
熔点276℃沸点：
302℃
氯乙烯沸点：
-13.9℃临界温度：
142℃
临界压力：
5.22MPa爆炸极限：
4-22%
产量：
6万吨左右
2.2、制冷工段
2.2.1、制冷工段的基本原理
氨具有良好的热力学性质，制造容易，价廉易得，是一种适用于大中型制冷机的中温制冷剂，适用温度范围为-650C—100C之间。
氨的临界温度较高、汽化潜热大，单位容积制冷量大，导热系数大，节流损失小。
氨易溶于水，在0℃时每升水能溶解1300升氨气，同时放出大量熔解热。
首先液态氨在蒸发器中吸收了制冷对象的热量，蒸发成氨蒸汽；氨蒸汽包含着吸收来的热量被压缩机抽送到冷凝器，并压缩成高压、高温的氨蒸汽，这时候氨蒸汽中又加进了电动机的热功当量所附加的热量；冷凝器中的氨蒸汽，将热量传送给温度较低的冷却水，失去热量的氨蒸汽被冷凝成为液态氨；节流阀将冷凝下来的液氨再有节制的补充给蒸发器，使蒸发器能够连续地工作。
2.2.2、工艺流程
2.2.3主要设备：
压缩机（摇杆式）：
氨在低压下膨胀，蒸发，压缩机压缩氨蒸汽，氨气温度升高，实现高温吸热。
冷凝器（C3530-180型）：
氨在高压下液化冷凝，实现高温吸热。
蒸发器（E6580-682型）：
氨在低压下气化，实现低温放热。
2.2.4、主要操作工艺参数
换热面积：
27.1m2；
最高工作压力:
1.0Mpa（管），1.8Mpa（壳）；
设计压力：
1.6Mpa（管），1.0Mpa（壳）；
制冷温度：
5℃
2.3乙炔工段
2.3.1生产原理：
电石与水反应，反应式如下：
在乙炔发生系统中生成的乙炔气体中含有
、
等气体杂质，这些杂
质气体通过清净塔、中和塔等设备去除，因电石与水反应剧烈，生成的乙
炔气体中也会夹带部分泥浆，泥浆通过后续的泥浆分离器去除。
2.3.2主要设备介绍：
乙炔发生器：
进料为电石和水，电石由反应器上部加入，水由反应器下
部加入，出料为混有
、
等杂质气体的乙炔气体以及废渣石。
含有
杂质的乙炔气体由上部排出，废渣由下部排出。
清净塔：
含有杂质气体的乙炔气体下进上出，
溶液由上向下喷淋。
溶液的
在7～8之间。
溶液与乙炔气体接触，吸收其中
的
、
等气体杂质，防止
接触空气自燃，从而引起乙炔发生爆
炸。
中和塔：
用10～15%的
碱液进一步除去乙炔气体中所含的酸性气
体杂质。
气体上进下出，碱液上进下出。
冷却塔：
冷却塔的主要作用为冷却乙炔气体，冷却水由上进下出，乙炔
气体由下进上出。
冷凝器：
冷凝器的主要作用为冷凝乙炔气体中所含的水分。
且乙炔经前
面各项操作后，温度明显处于偏高状态，此高温气体接触空气极易发生
爆炸而造成安全事故，所以出料前需经冷凝器降温。
其利用管外的喷淋
水部分蒸发时吸收盘管内高温气体的热量而使水蒸汽逐渐由气态变为液
态。
气体上进下出，管外用水喷淋。
2.3.3主要操作工艺参数：
产品：
GB6819-2004
乙炔纯度（v/v）≥98.0%
NaClO的pH：
7-8
中和塔：
10-15%NaOH
2.4化盐工段
2.4.1生产原理：
安徽氯碱厂使用的原料是天然的矿盐。
天然的矿盐中的主要杂质包含不溶性固体杂质、Ca2+、Mg2+、SO42-等。
除杂的原则是：
除杂必须除净（试剂必须过量）；不能引入新的杂质。
盐水处理工段的主要目的就是除掉矿盐中的这些杂质。
不溶性固体杂质的除去比较简单，可以直接在澄清桶中沉降，而对于Ca2+、Mg2+、SO42-则需要通过各种化学、物理的方法除去。
盐水处理工段中首先是是将固体矿盐溶解，在盐水中加入沉淀剂，先加入的是Na2CO3发生如下的化学反应：
Ca2++CO32+==CaCO3↓
Mg2++CO32+==MgCO3↓
这样可将大部分的Ca2+及部分的Mg2+转化为CaCO3、MgCO3沉淀，然而由于MgCO3的溶解度较大，还有相当一部分Mg2+未除去，可再加入NaOH溶液，发生以下化学反应：
Mg2++2OH-==Mg（OH）2↓
对于SO42-可以通过两种方法来除去，老的化学方法是加BaCl2溶液，较新的先进的方法是冷冻膜分离法。
（安徽氯碱厂原来用加BaCl2溶液的方法，但现在的原料盐里的SO42-含量较少，可以不去除，故现在不加BaCl2了）反应如下：
Ba2++SO42-==BaSO4↓
这样盐水中的大部分的杂质都是以难溶物的形式存在于粗盐水中，再将粗盐水引入澄清桶中，在固体颗粒自身重力和助沉剂聚丙烯酸钠的作用下进行沉降。
但是由于澄清桶是通过固体颗粒自身的重力进行沉降的，所以从澄清桶中出来中出来的盐水仍含有很多没有沉降的细小的杂质颗粒。
这样一些小颗粒的去除就用到了一个过滤装置——砂滤器（其结构和工作原理在后面会叙述），它可将从澄清桶中出来一盐水进行进一步的除杂，得到精盐水。
2.4.2工艺流程
1.粗盐在化盐桶中进行溶解变为粗盐水,流经粗盐水中间储罐,然后用泵打入折流槽内。
2.在折流槽内依次加入BaCl2，Na2CO3和NaOH溶液作为沉淀剂，使溶解在粗盐中的镁盐，钙盐，硫酸盐变成了不溶解的Mg（OH）2，CaCO3，BaSO4沉淀而悬浮在粗盐水中。
3.已加入沉淀剂的粗盐水中带有悬浮的杂质，把它送入澄清桶，悬浮的杂质由于比盐水重，渐渐沉入桶底，而清液则升到澄清桶的上层。
澄清桶下部出来的盐泥可用板框压滤机压制，再进行人工处理。
4.从澄清桶出来的盐水通入砂滤器中，盐水通过砂滤器的滤层，则盐水中夹带的极轻微的悬浮物也被过滤掉从而被进一步净化，从砂滤器出来的盐泥含盐量很高，不可直接排放，经过人工处理后填埋。
5.把盐水通入入中和灌，往中和槽内加入盐酸中和除杂时加入盐水中的过量的碱。
6.送入一次盐水贮槽中，此盐水即为比较纯净的一次盐水，准备送往电解工段进行电解。
工艺流程图：
2.4.3主要生产设备介绍
1、砂滤器
2、澄清桶
澄清桶原理图如右图，它是除去大部分的杂质的装置。
粗盐水从中间锥形进入澄清桶，由于澄清桶的体积较大，盐水进入后流动缓慢，较大的固体颗粒就慢慢沉降下来。
加入的助沉剂聚丙烯酸钠可以起到吸附固体颗粒，使固体颗粒聚集变大，更加易于沉降。
盐水是通过外桶的溢流出水。
在澄清桶中沉降下来的固体颗粒称为盐泥，由于盐泥的含盐里较高，不能直接排放，所以需先进行洗涤，再用板框压滤机压滤，最后进行填埋处置。
3、折流槽
折流槽简图如右图，（折流挡板未画出）它是加沉淀剂的地方，它的进口段高，出口段低，既保证了连续生产，又保证了加入的沉淀剂能与盐水很好的混合，使Ca2+、Mg2+能与沉淀剂能充分的反应，起到很好的助除杂效果。
2.4.4主要操作工艺参数
一次盐水工艺指标
NaCl305±5g/l（15℃）
钙镁离子≤10mg/l
Si≤2.3mg/l
Al≤0.1mg/l
I≤0.2mg/l
Ba≤0.2mg/l
Sr≤2.5mg/l
Fe≤1mg/l
Ni≤0.01mg/l
SO4≤5g/l
NaCLO3≤5g/l
游离氯0
SS≤1mg/l
有机物（折TOC）≤10mg/l
pH9~11
温度≥50℃
比重1.179
2.5离子膜法电解工段
2.5.1生产原理：
全氟磺酸/羧酸复合膜
离子膜法电解的核心是离子交换膜。
离子交换膜是一种能耐氯碱腐蚀的阳离子交换膜，它由带负电荷的固定离子（如R—SO3、R—COO-等），同一个带正电荷的对离子（如H+、Na+）形成静电键。
磺酸型阳离子交换膜的化学结构简式为：
R-SO3-H+（Na+）O
固定离子对离子活性集团中的对离子（Na+）与水溶液中Na+进行交换并透过膜，而活性集团中的固定离子（SO32-）则具有Cl-和OH-使它们不能透过离子膜，从而获得高浓度的氢氧化钠溶液。
离子膜法电解过程如右图所示，饱和精盐水加入阳极室，通电时钠离子可以自由通过交换膜而进入阴极室，而氯离子因受到固定阴离子的同电荷排斥作用难以通过，被阻挡在阳极室。
Na+通过阳离子交换膜迁移至阴极室，在此与OH-形成NaOH，Cl-在阳极表面放电产生Cl2逸出，消耗掉NaCl后盐水浓度降低，因此在阳极室将有淡盐水排出。
在阴极室，水中的H+放电生成H2逸出，促使水电离，电极反应后剩余的OH-在溶液中与从阳极室迁移来的Na+形成NaOH溶液。
因而，需向阴极室补充一定量的去离子水，并通过调节阴极室的去离子水量，可得到一定浓度的烧碱溶液。
从以上分析可知，由于离子交换膜的阻隔作用，氯离子渗入阴极室、氢氧根离子反迁移入阳极室的量应是极少的。
因此离子交换膜法电解生成的碱液内含盐量极少、碱的质量较高，而且副反应少，使得电流效率更高。
2.5.2主要工艺流程：
2.5.3主要设备介绍：
1、离子膜电解槽
安徽氯碱集团使用的离子膜电解槽是北化机的复极槽，总数是12台，每台有电解槽25个
2、碳素纤维管过滤器
二次盐水精制广泛采用螯合树脂，螯合树脂只能除去盐水中的钙镁离子，而不能去掉盐水中的悬浮物，如果悬浮物随盐水进入螯合树脂塔，将会堵塞树脂的微孔，甚至使树脂呈胶状物，严重时有结块现象，从而降低树脂处理盐水的能力。
因此盐水进入螯合树脂塔前需要过滤，为了使螯合树脂塔处于良好的工作状态。
一般要求盐水中的悬浮物在1ppm以下，如使用传统的砂滤器往往不能符合要求。
故使用碳素管过滤器和叶片过滤器。
碳素纤维管过滤器结构如下图，是由很多根碳素纤维管构成，每根碳素纤维管内都包有一层α纤维素，在一次盐水通过α纤维素进入碳素纤维管内的过程中，一次盐水中的固体悬浮物被α纤维素拦截下来。
起到净化盐水的作用。
当α纤维素表面的杂质含量达到一定的程度（过滤压差大于0.2MPa或使用48小时），碳素纤维管过滤器的过滤效果将下降，需进行反冲，将α纤维素和滤饼一起冲走，之后重新预敷α纤维素，再开始过滤。
厂中有两台碳素管过滤器，互为备用，一台清洗预敷时使用另一台。
3、螯合树脂塔
进离子膜电解槽的盐水质量要求其钙镁含量在20ppb以下，因此在一次盐水的基础上必须进行二次精制。
其精制方法是采用螯合树脂塔
螯合树脂塔里含有一种螯合树脂，它具有-COONa，这个基团可以和盐水中的Ca2+、Mg2+进行阳离子交换，通过这种方法将盐水中的Ca2+、Mg2+杂质除掉。
当这种离子交换达到饱和的时候，可以再生。
再生方法是先加入高纯酸（盐酸），再加NaOH溶液，即可将吸附的Ca2+、Mg2+替换为Na+。
该厂中使用3台螯合树脂塔串联使用，二台工作，一台备用，二次盐水进入塔前要先加热到65℃，
2.5.4主要操作工艺参数：
NaOH产量5万吨/年；
一次盐水含盐量为315g/L;
pH=10.5-12;
由碳素纤维管过滤器出来的过滤盐水的杂质含量<1ppm，pH=9+0.5;
预热器加热后盐水温度为65+5℃;
经螯合树脂塔后精盐水的杂质含量<0.02ppm（20ppb）;
回流淡盐水含盐量为200g/L,进入阳极的盐水含盐量为260g/L;
回流碱液的三碱浓度为32%,进入阴极的碱液浓度为28%;
碳素纤维管内外的压差达到0.2Mpa时进行反冲。
项目
指标
监控点
NaCl
5.13～5.47mol/L
精盐水槽
NaSO4
＜0.052mol/L
精盐水槽
NaClO3
＜0.00732mol/L
精盐水槽
Sr
≤0.05ppm
树脂塔
Ba
≤0.5ppm
树脂塔
SiO2
≤5ppm
树脂塔
Al
＜0.1ppm
树脂塔
Fe
＜0.2ppm
树脂塔
Ni
＜0.1ppm
树脂塔
过滤盐水SS
≤1ppm
过滤器
盐水PH
9±0.5
过滤盐水槽
高纯酸浓度
20±0.5%
高纯酸槽
阳极pH
2～7
电解槽
阳极液NaOH
32～33%
电解槽
阳极含NaClO3
≤0.019mol/L
电解槽
进槽盐水pH
2～3
电解槽
阴极液含NaCl
≤40ppm
电解槽
阴极液含Fe
≤1ppm
电解槽
出塔Av-Cl2
≤30ppm
脱氯塔出口
脱氯盐水pH
8～11.5
AICA1602
循环碱温度
87±5℃
循环碱槽
循环碱流量
32.8±4立方米/小时
流量计
2.6片碱工段：
2.6.1生产原理：
液体烧碱在高温下进一步浓缩呈熔融状，再经冷却。
成型，制得不同形状的固体烧碱，简称固碱。
膜式法生产片状固碱是使碱液与加热源的传热蒸发过程在薄膜传热状态下进行。
这种过
程可在升膜或降膜情况下进行
膜式法生产固碱可分为三个阶段。
碱液从32％浓度浓缩至48％，在降膜蒸发器中进行。
加热源采二次蒸汽，并在真空下进行蒸发。
碱液从48%浓度浓缩至56％，在降膜蒸发器中进行。
加热源采用生蒸汽
56%碱液再降膜浓缩器．以熔融盐为载热体，在常压下将56%碱加热浓缩成熔融碱，再经片碱机制成片状固碱。
2.6.2主要工艺流程：
2.6.3主要设备介绍：
1、蒸发器：
用加热的方法使所含水分蒸发从而达到固液分离的目的。
蒸发器包括用来进行传热的加热室及汽液分离的蒸发室（这两部分组成蒸发设备的主体——蒸发器），还有使液沫得到进一步分离的除沫器、使二次蒸汽全部冷凝的冷凝器以及减压操作的真空装置。
该车间使用的是三效降膜蒸发器，其中第一效有真空泵抽真空，使溶液沸点降低。
2、片碱机：
片碱机是片碱生产的主要设备（结构见下图），熔融碱由三效蒸发器流出后进入片碱机，附着在滚筒上，滚筒内通有冷水，使桶外的熔融碱冷却，再由刮刀刮下，得到成品。
3、糖罐：
在该车间内设有糖罐，内有浓度为5%的蔗糖溶液，用于加在料液中与料液中氯酸盐反应，防止高温下氯酸盐腐蚀蒸发器中的镍管。
糖浓度过低会使镍管被腐蚀，固碱成品发绿，糖浓度过高会使成品发黑。
2.6.4主要操作工艺参数：
熔盐配比：
NaNO37%NaNO240%KNO353%
原料碱液进口压力：
0.5MPa；
蒸汽流量：
FI-402：
910m3/h
FQ-402：
910m3/h
一效蒸发器进口流量：
5.8-6.0m3/h；
熔盐
EVII进口
EVIII进口
H1出口
熔盐
TE-110出口熔盐
温度/℃
328
152.0
381.8
393.8
392.9
碱液浓度：
一效进口32%出口48%
二效进口48%出口56%
三效进口56%出口98%~99%
糖浓度5%
一效蒸发真空度为0.09MPa
三心得体会与建议
化工实习是我们在大学阶段等一次进入工厂，了解工厂。
在这七天里我们真正了解到了一个实实在在的化工厂。
从它的建筑到它的操作流程；我们都得到了深入的了解，学习到了很多有用的知识。
可以说，在我们书本上讲到的活学到的，拿到实际当中什么都变了。
在书本上，什么都是理想化，都没有接触到实际，或者说是跟实际总有差距。
经过多年学习，让我们以为化工厂的环境会很好，不管环境还是其它的。
而当我们真正跨入一家真正的化工厂是，我们才真正明白，很多事情都是我们理想化了。
其实化工厂并不是那样。
甚至会是很差。
当我们一跨入化工厂，我们就可以迎面闻到一股很臭的刺鼻的气味。
让我们想到，在这化工已经发展到今天的发达状态，而化工厂条件还是那么差。
可以说很多同学都是很失望的，我也不例外。
我选择化工完全是我自己的选择，虽然当初我并没有很好的思考这个问题，但是既然选了就应该坚强的走下去。
并不后悔。
我们刚到红四方氯碱厂是大家都对化工的第一印象是非常的差，虽然从思想上觉得不怎么好受，但这并没有印响到我们到红四方的学习，一开始就到了氯乙烯生产工段进行学习，进了红四方，到处气味都不是很好，相对来讲在氯乙烯生产车间还算好点；刚进去对里面的各种情况都不熟悉。
除气味粉尘外最大的印象就是里面的管道，四通八达，是起一道亮丽的风景线，很整齐，也比我们平常看到的大，而且很多都是有保温层的防止散热。
通过老师的指导找到了工段长，给我们讲解了工段的运行情况和各设备的功能原理。
在工人师傅的赖心讲解下，我们也基本上对该工段的运行流程，各设备的运用得到了初步的了解。
之后就进行自由参观，在这个时候我们就可以在这个工段的各个地方进行详细的观看，在观看的时候同学之间可以相互讨论，有不了解的还可以问老师和这里的工人。
只要我们有疑问，不管老师还是工人师傅都会给我们详细的讲解。
而且可以发现在化工厂，并不是一个劳动密集型的劳动。
在工厂里的一线工人并不是很多，甚至觉得一个工段的人还没有我们一个班的人多。
其实这也说的过去，在现在的化工产很多种的活都已不是直接由人直接操作，很多都是运用机械，甚至是控制都实行集中自动化。
通过这次化工实习，让我觉得我们的化工行业虽然得到了很大的发展，但是也还有待继续发展进步。
特别是工作的环境，还有觉得在化工厂里德自动化程度还应得到提高。
在化工这种高危险行业，最好的避免事故的方法就是通过自动化，人人都知道现在的计算机技术已经很成熟，通过计算机自动化操作的正确性会比人的操作更精确，快速，及时。
像工段里的设备也不是都是最先进的。
我们国家还应该继续对高新技术进行研究，现在是一个科技高于一切的年代，谁掌握了最新技术谁就能引领时代的潮流。
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。
要使危险降到最低，就需要操作的人越来越少，操作工人离现场越来越远。
不管技术再高，事故率再低都会有产生事故的可能。
只有让工人不接触到危险才能最大程度降低危险。
而且现在的工人的专业知识不是很好。
我觉得还应该对工人的专业知识多进行学习。
除了专业，还应该学习自救，怎样处理突发事件，防止可能发生的危险的能力。
让工人在各个方面都有所了解。
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