青岛科技大学认识实习报告

青岛科技大学实习报告实习名称：生产实习学 院：化学与分子工程学院专业班级：应化10级7班学 号：1002010730学 生：指导教师： 青岛科技大学教务处2013年 4月 23日 学 生指导教师实习名称生产实习实习时间2013.04.0804.19实习地点青岛碱业集团、李村河污水处理厂、化工分离过程工程实训基地实习目的了解相关化工产品的生产原理和生产流程 2013年4月8日我们学院召开了生产实习动员大会，拉开了生产实习的序幕。在指导老师的带领下我们先后参观了青岛碱业股份有限公司、李村河污水处理厂、化工分离过程工程实训基地。在这次实习中我了解到化工生产的概况,认识到实验室与生产实习有很大的区别，学到了很多在课本上学不到的知识，为后续专业课的学习增强了全局意识,提高了运用和分析问题的能力。 1.青岛碱业1.1公司简介青岛碱业股份有限公司是以生产经营纯碱、化肥、热电及相关精细化工产品为主的大型综合性化工企业，目前公司总资产23.54亿元，净资产10.22亿元，职工3599人。公司始创于1958年，原名青岛化肥厂，1965 年纯碱生产系统竣工投产，1983年形成 20万吨/年生产能力，成为山东省、青岛市支柱产业。1984年更名为青岛碱厂，1993 年由国家有关部委核定为大型一档企业。1994年被列为青岛市首批改制试点单位完成改制，设立了青岛碱业股份有限公司。公司于2000 年2 月17 日向社会公开发行人民币普通股9000 万股（A 股）。公司发行的A 股股票于2000 年3 月9 日在上海证券交易所挂牌上市，成为青岛市化工行业首家上市公司。，2003年被评为中国名牌产品，到2008年纯碱生产规模已达80万吨/年，氯化钙15万吨/年，小苏打510万吨/年。另外还在建设本厂自给的热电厂，可以解决本厂的电力和热的供应。本公司主要经营范围：生产、销售：纯碱、小苏打，化工产品（不含危险品）；蒸汽供应。一般经营项目：货物和技术的进出口；海水、白泥管道运输；普通机械设备安装、维修；建筑工程。（以上经营范围需经许可经营的，须凭许可证经营）公司始终坚持技术进步与管理创新，拥有省级技术中心，有较完善的科研、开发、设计、制造、安装等专业配套技术，主导产品生产在行业中保持了明显优势。公司主导产品“自立”牌纯碱被评为“中国名牌”产品；“民丰”牌尿素和“自力”牌氯化钙被评为“山东省名牌”产品；小苏打产品被评为“青岛名牌”产品。1.2生产概况公司现有3个分公司和5个子公司。主要产品年生产能力为：纯碱80万吨、化肥50万吨、氯化钙15万吨，自发电5.8亿kwh，蒸汽700万吨，青岛市和山东省首批优级信誉等级AAA企业，2006年被授予“全国AAA级信用企业。1.3安全教育在进入实习之前，有关人员对我们进行了安全教育，化工生产的指导思想：安全第一、预防为主、综合治理、全面加强。个人具体保护预防措施：佩戴安全帽、穿好安全服、安全鞋、不要随意动机器等、不准吸烟、不准跨越绞笼等。工厂里有有毒性气体，如CO等，还有一些粉尘，所以在工厂参观时最好带上口罩避免受到伤害。如有有毒气体泄漏时，不要惊慌，在工作人员的带领下可逆风向跑，但不要朝正风向跑，应朝其左右方向跑。1.4制碱方法、原理、特点(一)纯碱常识无水碳酸钠(Na2CO3)俗称纯碱，是重要的化工原料。纯碱与硫酸一样，在国民经济中占有举足轻重的地位，过去衡量一个国家化学工业的发展水平，是以纯碱与硫酸的年产量为标准的。今天的化学工业虽然已朝着多品种、综合性的方向发展，但纯碱的年产量仍然是化学工业发展水平的主要标志。 纯的无水碳酸钠为白色粉末，相对密度为2.533，熔点为845852，易溶干水。碳酸钠的溶解度随温度的升高而增大，当温度为32.5时达极大值，即每100 g水溶解49g Na2CO3；当温度超过32.5后，溶解度又下降。如在100时，每l00 g水中只溶解45.18 Na2CO3;溶解度之所以这样变化，是由于碳酸钠与水可以生成数种水合物之故。(二)氨减法制碱方法及原理但实际上此化学反应是不能正向自发进行的，氨碱法制纯碱，乃是通过其他各种生产工序，最终实现反应的正向进行。苏尔维法生产纯碱主要是采用食盐、石灰石、焦炭和氨为原料。 氨碱法的生产过程主要分以下几步进行。 (1)二氧化碳和石灰乳的制备将石灰石于9401200在煅烧窑内分解得到氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙加水制成氢氧化钙乳液。 (2)盐水的制备和精制将原盐溶于水制得饱和食盐水溶液。由于盐水中含有Ca2+、Mg2+等杂质离子，它们影响后续工序的正常进行。所以盐水溶液必须精制。 (3)氨盐水的制备精制后的盐水吸氨制备含氨的盐水溶液。 (4)氨盐水的碳酸化是氨碱法的一个最重要工序，将氨盐水与二氧化碳作用，生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠浓度过饱和后即结晶析出，从而与溶液分离。这一过程包括了吸收、气液相反应、结晶和传热等，其总反应可表示为：NaCl + NH3 + CO2 + H2O=NaHCO3 + NH4Cl(5)碳酸氢钠的煅烧的目的是为了分解碳酸氢钠，以获得纯碱Na2CO3，同时回 收近一半的CO2气体（其含量约为90%），供碳酸化使用。 NaHCO3=CO2 + H2O + Na2CO3(6)氨的回收碳酸化后分离出来的母液中含有NH4CI、NH4OH、（NH4）2CO3和NH4HCO3等，需要将氨回收循环使用。(三)氨碱法制纯碱的优缺点氨碱法制纯碱有优缺点，优点是原料便宜，产品纯度高；氨、部分二氧化碳、水可以循环使用，制作步骤简单。不足是氯化钠的利用率低，产生了当时认为无用的氯化钙。其循环使用关系可用图1表示。CaCO3 = CaO+ CO2CaO + H2O = Ca(OH)2NaCl + NH3 + CO2+ H2O = NaHCO3+ NH4Cl2NaHCO3 = CO2+H2O+Na2CO32NH4Cl +Ca(OH)2= CaCl2+2H2O +2NH3图1 物料走向图1.5主要车间简介该厂的生产部分大体刻意分成4个部分，石灰车间，煅烧车间，盐水车间，重碱车间。我们具体参观了这四个车间，下面对四个车间进行具体介绍：(1)石灰车间 在这个车间，大理石被煅烧成石灰石和二氧化碳，石灰石再石灰车间配置成氢氧化钙乳浊液，用于海水的除镁，二氧化碳用于制碳酸氢钠。盐水车间将海水先制取粗卤水，再加入氢氧化钙乳浊液进行除镁离子，最后精制得澄清氯化钠溶液。氨气则是反应后的氯化铵加入氢氧化钙后再次生成，重复利用。再重碱车间最后生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再进行煅烧最后形成碳酸钠。 化学反映方程式有： NH3 + NaCl + H2O + CO2= NaHCO3 + NH4ClCaCO3=CaO + CO2 CaO + H2O= Ca(OH)2Ca(OH)2 + 2NH4Cl= CaCl2 + 2H2O + 2NH3(2)盐水车间 盐水车间将盐水注入化盐桶，通入石灰乳后进入调和槽，在进入一次桶出来得一次盐水，然后经过除钙塔除钙，塔出卤进入二次桶，流出来的就是二次盐水。一次桶出来的一次泥送入混合料槽，经洗泥桶洗泥送入杂物桶，作为化盐用水送回化盐桶。二次盐水进入重碱车间，在这里要经过吸收、碳化、滤过、蒸馏等过程。接下来要在煅烧车间煅烧，即得重质。其中一部分还要作为返碱，目的是降低煅烧时碱的湿度。氯化钠从海水中纯化制得，因为镁离子的存在会导致溶液沉积，管道变细、反应釜结垢，因此应予以除去。具体为：将煅烧石灰石所得生石灰溶于水得氢氧化钙，氢氧根离子与镁沉淀，但这样又生成了氯化钙，故可以用二氧化碳除去。(3)煅烧车间 煅烧车间是将重碱（主要是碳酸氢钠、碳酸氢铵）和返碱 （纯碱）一起加热煅烧制成碳酸钠即成品碱。同时实现二氧化碳、氨气、水、热量在利用。分为干、湿两种方法。 来自重碱车间的碳酸氢钠结晶在轻灰煅烧炉内与中压蒸汽间接换热，产生分解反应，生成纯碱产品，并分解出二氧化碳和水，从轻灰炉出来的轻灰进行凉碱炉进行降温，降温后送至包装岗位进行分类包装；如生产重质纯碱，从轻灰炉出来的纯碱进入水合机与喷洒的脱盐水混合形成Na2CO3H2O，出来的水合碱进入重灰煅烧炉与蒸汽间接换热，除去水分，再经过凉碱炉的降温，送至包装岗位进行分类包装。从轻灰炉出来的气体以过旋风分离器回收纯碱，气体进入水封槽，回收碱液送重碱盐水岗位用，气体经螺旋板冷却器回收氨后，二氧化碳送压缩岗位。(4) 重碱车间 生产重碱（碳酸氢钠）并送煅烧车间。包括四个步骤：吸收、碳化、滤过、蒸馏 。 利用粗盐水经过石灰纯碱法精制合格的精盐水,盐泥增稠后排放。经过减温或减压，分别送煅烧、小苏打使用。利用精盐水、二氧化碳气和采购的液氨，生产中间产品碳酸氢钠，并送往煅烧车间；利用来自石灰车间的石灰乳、压缩岗位送来的低压蒸汽回收生产母液中的氨，循环用于碳酸氢钠的生产，并产生蒸馏废液，送往石灰车间净化岗位处理。1.6生产工艺流程图苏尔维法生产纯碱主要是采用食盐、石灰石、焦炭和氨为原料。氨碱法的生产流程如图2所示。原盐调和桶蒸馏塔制碱塔清洗塔一次澄清桶除钙塔化盐桶吸收塔二次澄清桶化灰机煅烧炉石灰窑纯碱海水滤碱机石灰乳助沉剂一次盐水二次盐水碳化化尾气石灰乳 无烟煤炉 气图2 氨碱法制碱流程图2李村河污水处理厂2.1 处理厂简介李村河污水处理厂一期工程于1991 立项建设，1998 年竣工投产运行，处理规模8万吨/d。二期工程2006年开始建设，2007年7月建成运行，工程设计规模为9万吨/d，总投资为15776.87万元。李村河污水系统服务面积为124km2，其范围包括李村河流域和张村河流域。李村河污水系统南接海泊河污水系统，北邻娄山河污水系统，东至崂山附近，西至胶州湾东岸岸边。2.2 工艺简介工艺简介采用多点进水A/A/O法污水处理工艺，进厂污水经水泵提升后通过细格栅和曝气沉砂池，经过初沉池后，进入A/A/O生物反应系统，去除污水中的有机污染物，经加氯消毒后排入胶州湾，出水达到国家二级标准。污水处理过程中产生的污泥经机械浓缩进入厌氧消化池，污泥经消化稳定后，通过脱水外运。2.3 污水处理工艺方案选择根据进出水水质，污水进水的水质BOD5/CODcr的比值为0.44，属于生化性较好的污水，另外从TKN/BOD5及TP/BOD5比值来看，采用生物降解法去除N，P是可行的。(1) 传统A/A/O工艺 常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。其典型工艺流程见图3-4。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。常规A/A/O工艺存在以下三个缺点：由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一小部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。(2) VIP工艺 该工艺与A/A/O工艺的区别在于，回流污泥首先进入缺氧段，缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段。通过这样的修正，可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段，干扰磷的厌氧释放，而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。2.4污水处理流程进厂污水经粗格栅去除污水中较大的漂浮物后进入进水泵房， 通过进水泵提升后流入细格栅及曝气沉砂池，以去除比较小的漂浮物、油类及砂粒。经沉砂处理后污水进入计量渠及配水井，后进入新建的初沉池进行处理。污水经初沉池去除水中大部分悬浮物后进入生物反应池。生物反应池是整个污水处理工艺的主体构筑物，直接影响出水水质的达标。本处理构筑物共分为三个区，即厌氧区和缺氧区、好氧区，污水首先进入缺氧区，和内回流液在缺氧区混合，污水在缺氧状态下，进水中有机物很快消耗了缺氧区中的溶解氧，内回流液中的硝酸盐在反硝化菌的作用下完成反硝化，很快进入厌氧状态，在厌氧区，聚磷菌经厌氧发酵过程进行磷的释放，然后混合液进入好氧曝气池，进行磷的吸收及有机物的降解，同时氨氮在好氧区内进行硝化，完成整个生物处理过程。出水进入二沉池进行泥水分离。二沉池污泥经污泥回流泵回流至污泥泵房，以保持生物反应池的生物量，剩余污泥经剩余污泥泵提升进入污泥处理系统处理。二沉池出水自流进入新建的加氯接触池经二氧化氯消毒后入排入胶州湾，出水达到国家二级标准。图3 污水处理流程图2.5 污泥处理 污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，并且不稳定，易腐化，含有大量的病菌及寄生虫，若不经污泥稳定化处理，将造成二次污染。污泥的处理与处置是相互影响的，不论采用何种污泥处置方法，都需要有适当的污泥处理措施，因此必须根据污泥的性质，综合考虑污泥处理与处置方法，从而确定污泥处理方案，以满足污泥处置的要求。在考虑如何进行污泥处理时，要从环境安全、资源投入、资源产出和收益影响比等方面来考虑污泥处理方案，同时兼顾环境生态、社会效益和经济效益三者之间的平衡。污泥处理处置的优先顺序是减容、利用、废弃，且经污泥减量化、稳定化、无害化处理后作为资源回用已经成为主流。 常用污泥处置方案有：土地利用、焚烧、填埋等。 污泥处理方案的确定本工程剩余污泥在生物反应池内停留时间较长(20d 以上)， 污泥近于腐化，达到初步稳定效果；而初沉污泥在悬浮物沉淀过程中含有较多易生物降解有机质，污泥性质极不稳定，初沉污泥经重力浓缩后进入消化池进行稳定处理；剩余污泥经重力浓缩后直接离心脱水。调整后的污泥处理流程如图4所示。图4 调整后的污泥处理流程污泥处理过程中产生的污泥浓缩上清液，污泥消化上清液，污泥脱水的滤液等均称为污泥水，这部分水回流到污水处理系统再进行处理。2.6消毒工艺 通常消毒方法可以分为物理法和化学法。化学法容易实现、成本低，所以使用较多。二氧化氯有较强的杀菌能力、在水中稳定，设备费用低、运行成本低的优点，该设备已完全国产化，安全性高，维修方便。杀菌效果与液氯相同，可比液氯减少80%的二氯甲烷产生，余氯可以使尾水消毒具有持续性。排水满足标准要求。3.化学分离过程工程实训基地3.1实训基地简介实习基地现有博士生导师1人,副教授3人,讲师2人,教师全部具有博士学位。现有实验面积350m2,实验室高度9m,实验室总固定资产已超过200万元，拥有先进的实验装置和分析仪器，可对各种工业过程进行小、中试，并对试验产品进行测试，为工程技术研究和新产品开发提供可靠数、依据。能够运用AspenPlus、ChenCAd、HYSIM等流程模拟、CFD流体力学模拟、SW6强度计算等软件对过程工程与装备进行精确的模拟及设计计算。经过二十余年的积累，已形成工程与技术、软件和硬件，专利技术和专有技术相结合的自主知识产权体系，针对市场需求，解决各种工程难题、研发新技术。实验室有环流式旋风分离系列专利技术、有机硅单体合成流化床反应器、二甲基二氯硅烷溴酸水解工艺关键技术与装备、生物质热裂解技术与装备等专利技术20余项。3.2设备介绍(一)直流降膜式旋风除雾器前一单元的气体和部分液体一同引入除雾器，在入口前的管道内即形成环状流，由大液滴捕捉小液滴。进入除雾器后，利用气体的旋转和引流，使液相在壁面形成均匀下降的液膜保护器壁，并带走易结垢的雾滴。国内外现有技术的比较见表1。表1 与国内外同类技术的比较项目三聚氰胺尾气除雾器（DIII型）直流降膜式旋风除雾器压降1500-2000Pa600Pa除雾效率95%左右99%使用频率30天一年以上(二)环流式旋风除尘器环流式旋风除尘器的外形为圆柱圆锥形，但直筒段内设有由李建隆等人开发的与直筒同轴的内件。启用时，气体从直筒段下部以切向方式进入器内内件，在内件中螺旋上升进行一次分离，达到净化要求的大部分气体直接从顶部排出，少部分气体连同被分离下来的粉尘由顶部特设旁路引入锥体，在锥体内进行二次分离，分离后的流体在锥体下部沿轴心返回一次分离区，少量气体将粉尘送入灰仓后返回器内。此新型旋风除尘器的特点在于：(1)压降低。 流体由直筒段底部旋转而上，直接从顶部出气口排出，流体流动路线短，且内件中只有一个向上的旋涡，流体沿径向、轴向速度梯度小，流体剪应力小，故压降和能耗低（压降仅为常规型旋风除尘器的二分之一左右）。(2)放大效应小。 由于器内剪应力小、能耗低，在大直径设备中仍能保证多相流分离所需要的旋转速度，器内流体不易发生湍动，故放大效应小。克服了常规型设备放大效应显著，在大处理量时需多台并联操作的弊病。(3)分离效率高。 特殊的流路设计，防止了流体的短路及锥体和灰仓内颗粒的卷扬，使分离效率大幅度提高，且具有操作弹性大、操作稳定性好等特点。 大量工业应用的结果表明，大型环流式旋风除尘器（直径在1.2m以上）的分割粒径可达1.2m左右，压降仅为5001000Pa，且直径放大后，不会产生分离效率的显著下降，并具有操作稳定性强，操作弹性大的优点。该系列专利成果分别于2004年12月、2010年12月通过了由山东省科技厅组织、中国科学院余国琮院士和李洪钟院士、工程院金涌院士主持的项目鉴定，其鉴定意见为：达到了同类技术和设备的国际领先水平。并于2005年获山东省技术发明二等奖，2011年获山东省技术发明一等奖。该技术现用于石油、化工、冶金、采矿、食品、医药、发电、环保等行业。已在工业上推广应用600余台套，攻克氰化钠气流干燥、有机硅与醋酸乙烯单体合成流化床反应器、净化装置低效易蚀、乳化粉末炸药的气流冷却、三聚氰胺生产除雾器结壳、高压聚乙烯循环气带雾带液等四十余项工程技术难题。4.实习总结这