化工原理认识实习报告

一：认识实习的目的
通过本次认识实习，对我们以后《化工原理》课程的学习有很好的感性认识，有利于理论和实际更好的结合和理解。认识实习是我们专业教学计划中一个重要的实践教学环节，为学生由学校到工厂，由理论到实践之间架起的一座“桥梁”。通过生产工艺及设备的参观实习使学生了解化工生产实际，增加感性认识，从而加强工程观点，为学习《化工原理》、《化学反应工程》等专业课程打下基础。
二：认识实习的安排
11月13号上午老师讲解换热器的的类型，用途，结构。老师讲解中水站的设备，用途，流程等等。下午参观实验室，参观精馏塔。参观反应器。
11月14号下午13点 组织参观中水站，由老师的讲解，了解中水站的原理，流程，仪器的用途等等。
出于某些原因，这次的认识实习并没有像往年那样去工厂参观，而是通过老师的讲解，通过中水站的参观，来了解一些关于实际操作的问题。对化工原理所学的一些知识有更深入更形象的理解。
三：认识实习的内容
1.换热器
换热器是工厂内应用最为广泛的设备之一，换热器按照其结构形式分为：管式换热器、板式换热器和热管式换热器。
管式换热器分为：管壳式换热器、蛇管式换热器、套管式换热器和翘片管式换热器。其中应用最为广泛的是管壳式换热器，又称管式换热器，是一种通用的标准换热设备。它具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用途广泛、清洗方便、适应性强等有点；在换热设备中占据主导地位。管壳式换热器根据结构特点分为：1固定管板式换热器2浮头式换热器3u形管式换热器4填料函式换热器5釜式换热器。
蛇管式换热器是管式换热器中结构最为简单，操作最方便的一种换热设备。通常按照换热方式不同，将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类：1沉浸式蛇管换热器的优点是结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。其缺点是由于容积的体积较蛇管的就、体积大的多，管外流体的传热膜系数较小，故常需加搅拌装置，以提高其转热效率。
2喷淋式蛇管换热器多用于冷却管内的热流体。固定在支架上的蛇管排列在同一个垂直面上，热流体自下部的管进入，由上部的管流出。冷却水由管上方的喷淋装置中均匀地喷洒在上层蛇管上，并沿着管外表面淋漓而下，降至下层蛇管表面，最后收集在排管的底盘中。该装置通常放在室外空气流通处，冷却水在空气中汽化时带走部分热量，以提高冷却效率。与沉浸式蛇管换热器相比，喷淋式蛇管换热器具有检修清理方便，传热效果好等优点。其缺点是体积庞大，占地面积达；冷却水消耗量较大，喷淋不宜均匀。蛇管换热器因其结构简单、操作方便、常被用于制冷装置和小型制冷机组中。
套管式换热器是由两种不同直径的直管套住在一起组成同心套管，其内管用u形肘管顺次连接，外管与外管互相连接而成的。每一段套管称为一程，程数课根据传热面积要求而增减。换热时一种流体走内管，另一种流体周环隙，内管的壁面为传热面。套管式换热器的优点是结构简单；能耐高压；传热面积课根据需要增减；适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，且两种流体呈逆流流动，有利于传热。其缺点是单位传热面积的金属耗量大；管子接头多，检修清洗不方便。此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换热。

板式换热器也分为平板式换热器、螺旋式换热器、板翘式换热器、热板式换热器和板壳式换热器：
1平板式换热器简称板式换热器，它是由一组长方形的薄金属板平行排列，夹紧组装于支架上面构成。
2螺旋式换热器是由两张间隔一定的平行薄金属板圈制而成的，两张薄金属板形成两个同心的螺旋型通道，两板之间焊有定距柱以维持通道间距，在螺旋板两侧焊有盖板。冷、热流体分别通过两条通道，通过薄板换热。

2.精馏塔
（1）精馏塔式精馏装置的主要设备，混合液分离的过程主要是在精馏塔内进行的。在精馏塔内装有若干块塔板或一定高度的填料.
（2）精馏塔在石油炼制、石油化工和其它化工生产中，精馏是应用极为广泛的传质过程。其工艺过程多采用dcs（分布式控制系统）监控。其目的是将混合液中的各组分进行分离，使之达到所规定的纯度。精馏装置一般由精馏塔、再沸器和冷凝器等设备组成。精馏过程实质上是利用混合物中各组分挥发度的不同这一性质，使液相中的轻组分和汽相中的重组分互相转移，从而实现分离的目的。
3版式精馏塔的工作原理：板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。操作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。
版式塔的特点板式塔是逐级接触，混合物浓度发生阶跃式变化，而填料塔则不同，气、液两相是微分接触，气、液的组成则发生连续变化。板式塔结构如图所示。塔体为一圆式筒体，塔体内装有多层塔板。塔板设有气、液相通道，如筛孔及降液管、底隙、溢流堰等。气、液相流程；再沸器加热釜液产生气相在塔内逐级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷凝，部分凝液返回塔顶作回流液。液体在逐级下降中与上升气相进行接触传质。具体接触过程如图所示。液体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。塔板下方的气体穿过塔板上气相通道，如筛孔、浮阀等，进入塔板上的液层鼓泡，气、液接触进行传质。气相离开液层而奔向上一层塔板，进行多级的接触传质。
3.合成氨
现在合成氨是以碳氨为主要原料, 1. 工艺路线：
以无烟煤为原料生成合成氨常见过程是:
造气 -> 半水煤气脱硫 -> 压缩机1，2工段 -> 变换 -> 变换气脱硫 ->压缩机3段 -> 脱硫 ->压缩机4，5工段 -> 铜洗 -> 压缩机6段 -> 氨合成 -> 产品nh3
采用甲烷化法脱硫除原料气中co. co2 时, 合成氨工艺流程图如下:
造气 ->半水煤气脱硫 ->压缩机1,2段 ->变换 -> 变换气脱硫 -> 压缩机3段 ->脱碳 -> 精脱硫 ->甲烷化 ->压缩机4,5,6段 ->氨合成 ->产品nh3
4.中水站
北京化工大学中水站采用先进的移动床生物膜反应器、钾基自由基活性氧消毒；过程模拟dcs控制；互联网通讯和现代管理功能等技术。每年为东校区提供10万余吨的中水，用于校园绿化和冲厕，年节约水费40多万元，实现经济效益和社会效益的兼收，努力创建国内一流的节约用水示范站。
在工作人员老师的带领下，我们实地参观了进水泵房格栅间、瀑气池、中水池等地，真切的看到了污水一步步得到处理最后变成洁净的“中水”的过程，这种直观的感受和体验让我们对污水处理的认识更直接更全面，达到一种新的层面.在装置设计中为了“克服大马拉小车的问题” ，尽量采用节能动力设备，供水部分根据用水需求变化采用双泵并联组合和变频控制技术。
在该系统中综合利用了数据采集，自动控制与互联网通讯的技术，可确保中水装备稳定运行。同时无需加入絮凝剂等化学药品，具有运行成本低的特点。
主要设备：
移动床生物膜反应器
移动床生物膜反应器是类似化工反应器中的流化床，依据表面更新理论，该工艺具有极高处理效率的一种微生物水处理技术，其具有生物介质比表面积大（850m2/m3），使用寿命20年不更换。载体表面微生物食物链长。
生物介质比表面积大（850m2/m3），使用寿命20年不更换。载体表面微生物食物链长无堵塞，无需反冲洗。动力消耗少，运行费用低。
钾基自由基活性氧消毒装置
钾基自由基活性氧消毒装置，所制备的活性氧消毒剂，直接用于中水的消毒，细菌总数由5000-6000个/ml降至50-80个/ml，大肠杆菌未检出。消毒处理后的中水，还可有效降低氨氮，阴离子表明活性剂等的含量。出水质质量好，除冲便外，因其含有钾元素（硫酸钾，磷酸钾等），可直接作为叶面肥用于校园绿地灌溉，有利于草皮、花卉等植物的生长，从根本上消除含氯化学品对水体的污染，避免了水体中氯离子对草皮，花卉，树木的损害，其创新之处是实现了中水回用的清洁工艺。
利用钾基自由基活性氧消毒剂消毒，消毒后的中水中含有微量的钾元素，可作为叶面肥使用，实现了中水处理的清洁生产工艺。中水工程试验表明：添加自由基氧消毒剂为100mg/l时，为满足水质要求的最经济用量。
对cod 、nh3-n 、总氮、总磷、tds、阴离子表面活性剂均有良好的去除效果，分别下降了50%、35%、49%、39%、24%、11% 。工程出水经北京市节水管理中心的三次抽测检验均达到《城市杂用水水质标准》。
活性污泥驯化条件试验表明反应器10天内驯化良好，连续运行后在停留时间为2~4h时，对cod去除率达到78~87%，nh3-n去除率达到80%~93%，tss去除率达到93%~95%。有良好的耐冲击符合的能力在cod为xxmg/l的冲击负荷下，当停留时间为7小时时反应器对cod和nh3-n的去除率分别达到了70%和90%，有良好的耐冲击性。处理过程中不需要添加絮凝剂。
四.认识实习的意义
在实习中，让我深深体会到了将理论与实践结合起来的不易。理论知识在实践生产中的应用，了解了一些在课堂上和书本内不能直观地观测到的设备和宏观的概念。其中每一步的设计都必须要考虑到各方面的条件限制和因素的制约，对于我们今后的学习生活的态度必须严谨，不懂就问，虚心向实习指导老师学习,努力提高自己的知识面和结构层次。

五.对本次认识实习的感受
认识实习是大学本科的必修课程，在认识实习的过程中我们要学习的不仅仅是那些原理和生产流程和生产流水线。这次认识实习让我认识到自己在工作中应该干什么，了解了宏观的一些设备的结构。这次的实习让我受益匪浅。