化工工艺仿真实训思考题

第一篇：化工工艺仿真实训思考题

化工工艺仿真实训思考题

1、简述乙醛氧化制乙酸的反应原理（要求文字描述、化学反应方程式、标注反应条件）

2、乙醛氧化制乙酸反应器采用塔式反应器的理由是什么？

3、乙醛氧化制乙酸反应采用液相反应的理由是什么？

4、乙醛氧化制醋酸开车准备采用醋酸酸洗整个装置的理由是什么？

5、简述氧化过程设置T301塔的作用。

6、用方框图描述酸循环路径。

7、乙醛氧化制醋酸第一氧化塔和第二氧化塔温度控制方案有何不同，为什么？

8、乙醛氧化产物主要有哪几种？高沸塔和低沸塔的塔顶、塔底产物是什么？

9、T301采用两段吸收的原因是什么？进塔气体中主要有哪些物质？塔顶放空的物质是什么？

10、氨合成的条件有哪些？

11、氨合成塔出口产物中含有那几个组分？

12、工业生产中如何从氨合成塔出口物料中分离出产品氨？简述其理由？

13、简述氨合成塔内温度控制方案。

14、氨合成温度的确定依据是什么？

15、氨分离操作采用冷冻分离，最重要的控制条件是温度，实际生产是如何控制温度的？

16、氨的分离一般采用几级分离，简述设置多级分离的理由。

第二篇：化工仿真实训报告

一、实习目的

1．了解和掌握化工专业知识在实际生产中的应用方法，将所学专业知识与生产实践相结合。

2．通过亲自动手反复进行操作，掌握实际生产中的多项操作技能，提高动手能力。

3．掌握化工仿真模拟训练的各装置的生产工艺流程和反应原理。4．在仿真模拟训练中培养严谨、认真、求实的工作作风。

5．在仿真模拟训练中总结生产操作的经验，吸取失败的教训，为以后走上生产岗位打下基础。6.加深对工厂具体化工设备、化工操作的感性认识，进一步了解所学专业的性质，以便今后更好的学习专业基础课及专业课。

7.收集各项技术资料和生产数据，培养理论联系实际的习惯。

二、实习内容 1.离心泵

1．工作原理

离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大，大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被排出液体的位置。2.操作步骤

离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制，LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关是PK1，备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口流量调节器FIC及调节阀V4。离心泵冷态开车

① 检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。② 将液位调节器LIC置手动，调节器输出为零。③ 将液位调节器FIC置手动，调节器输出为零。

④ 进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2，开离心泵排气阀V5，直至排气口出现蓝色点，表示排气完成，关阀门V5。

⑤ 为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零，手动操作LIC的输出使液位上升到50%时投自动。或先将LIC投自动，待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。

⑥ 在泵出口阀V3关闭的前提下，开离心泵电机开关PK1，低负荷起动电动机。⑦ 开离心泵出口阀V3，由于FIC的输出为零，离心泵输出流量为零。⑧ 手动调整FIC的输出，使流量逐渐上升至6 kg/s且稳定不变时投自动。⑨ 当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时，离心泵开车达到正常工况。此时各检测点指示值如下：

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 离心泵停车操作

① 首先关闭离心泵出口阀V3。

② 将LIC置手动，将输出逐步降为零。③ 关PK1（停电机）。④ 关离心泵进口阀V2。

⑤ 开离心泵低点排液阀V7及高点排气阀V5，直到蓝色点消失，说明泵体中的水排干。最

后关V7。

测取离心泵特性曲线

① 离心泵开车达到正常工况后，FIC处于自动状态。首先将FIC的给定值逐步提高到9 kg/s。当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时，记录此时的流量（F）、扬程（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的给定值。每降低一次，等待系统动态平衡后记录一次数据，直到FIC的给定值降为零。

③ 将记录的数据描绘出H-F、N-F和-F三条曲线。完成后与“G2” 画面（详见图3-3）的标准曲线对照,应当完全一致。事故设置及排除

1．离心泵入口阀门堵塞（F2）

事故现象：离心泵输送流量降为零。离心泵功率降低。流量超下限报警。

排除方法：首先关闭出口阀V3，再开旁路备用阀V2B，最后开V3阀恢复正常运转。

合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时关泵并打开阀门V2B，没有出

现贮水槽液位超上限报警，并且操作步骤的顺序正确为合格。2．电机故障（F3）

事故现象：电机突然停转。离心泵流量、功率、扬程和出口压力均降为零。贮

水槽液位上升。

排除方法：立即启动备用泵。步骤是首先关闭离心泵出口阀V3，再开备用电机开关

PK2，最后开泵出口阀V3。

合格标准：判断准确。开备用泵的操作步骤正确，没有出现贮水槽液位超上限

报警，为合格。

3．离心泵“气缚”故障（F4）

事故现象：离心泵几乎送不出流量，检测数据波动，流量下限报警。

排除方法：及时关闭出口阀V3。关电机开关PK1。打开高点排气阀V5，直至蓝色点出现后，关阀门V5。然后按开车规程开车。合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时停泵，打开阀门V5排气，并使离

心泵恢复正常运转为合格。4．离心泵叶轮松脱（F5）

事故现象：离心泵流量、扬程和出口压力降为零，功率下降，贮水槽液位上升。

排除方法：与电机故障相同，启动备用泵。

合格标准：判断正确。合格标准与电机故障相同。5．FIC流量调节器故障（F6）

事故现象：FIC输出值大范围波动，导致各检测量波动。排除方法：迅速将FIC调节器切换为手动，通过手动调整使过程恢复正常。

合格标准：判断正确。手动调整平稳，并且较快达到正常工况。

3、思考题

1、离心泵的汽蚀现象如何形成？对离心泵有何损害？如何避免？试分析本离心泵形成汽蚀的条件？

答：液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。防止发生汽蚀的措施 ：

① 减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；

② 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附

件等；

③ 防止长时间在大流量下运行；

④ 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀；

⑤ 泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

⑥ 泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；

⑦ 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。

2、何为离心泵气缚现象？如何克服？

答：气缚 ：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

3、为什么离心泵开车前必须充液、排气？否则会出现什么后果？

答：通常在排气时，泵内的气体如在入口或泵的流道内，哪怕只有微量气体，都将影响泵的运行，造成泵的气蚀。而气体在泵的出口，不会造成泵的气蚀。泵气蚀将影响泵的运行性能，降低泵的流量和扬程。泵内的少量存气经流体静止过程，逐渐上浮到出口，此时启泵就不会气蚀。泵的最小气蚀余量和该泵运行工况的装置气蚀余量接近，所以泵内少有气体都将造成泵的气蚀，要想避免此种情况，在泵现状无法改变的情况下，要格外注意泵的开停和切换操作，并严密关注泵的入口压头和介质组分，避免泵的气蚀条件产生。

2、热交换器

1、工作原理

本热交换器为双程列管式结构，起冷却作用，管程走冷却水（冷流）。含量30％的磷酸钾溶液走壳程（热流）。

工艺要求：流量为18441 kg/h的冷却水，从20℃上升到30.8℃,将65℃流量为8849 kg/h的磷酸钾溶液冷却到32℃。管程压力0.3MPa，壳程压力0.5MPa。

流程图画面“G1”中：阀门V4是高点排气阀。阀门V3和V7是低点排液阀。P2A为冷却水泵。P2B为冷却水备用泵。阀门V5和V6分别为泵P2A和P2B的出口阀。P1A为磷酸钾溶液泵。P1B为磷酸钾溶液备用泵。阀门V1和V2分别为泵P1A和P1B的出口阀。

FIC-1 是磷酸钾溶液的流量定值控制。采用ＰＩＤ单回路调节。

TIC-1 是磷酸钾溶液壳程出口温度控制，控制手段为管程冷却水的用量(间接关系)。采用ＰＩＤ单回路调节。2.操作步骤 开车操作法

① 开车前设备检验。冷却器试压，特别要检验壳程和管程是否有内漏现象，各阀门、管路、泵是否好用，大检修后盲板是否拆除，法兰连接处是否耐压不漏，是否完成吹扫等项工作（本项内容不包括在仿真软件中）。

② 检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。各调节器应处于手动且输出为零。③ 开冷却水泵P2A开关。④ 开泵P2A的出口阀V5。

⑤ 调节器TIC-1置手动状态，逐渐开启冷却水调节阀至50%开度。⑥ 开磷酸钾溶液泵P1A开关。⑦ 开泵P1A的出口阀V1。

⑧ 调节器FIC-1置手动状态，逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至10%。

⑨ 壳程高点排气。开阀V4，直到 V4阀出口显示蓝色色点，指示排气完成，关V4阀。

⑩ 手动调整冷却水量。当壳程出口温度手动调节至320.5℃且稳定不变后打自动。缓慢提升负荷。逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至8800 kg/h左右投自动。○开车达正常工况的设计值见工艺说明。停车操作法

① 将调节器 FIC-1打手动，关闭调节阀。

② 关泵P1A及出口阀V1。

③ 将调节器TIC-1打手动，关闭调节阀。

④ 关泵P2A及出口阀V5。

⑤ 开低点排液阀V3及V7，等待蓝色色点消失。排液完成。停车完成。事故设置及排除

１．换热效率下降（F2）事故现象：事故初期壳程出口温度上升，冷却水出口温度上升。由于自控作用将冷却水

流量开大，使壳程出口温度和冷却水出口温度回落。

处理方法：开高点放气阀V4。等气排净后，恢复正常。２．P1A泵坏（F3）

事故现象：热流流量和冷却水流量同时下降至零。温度下降报警。

处理方法：启用备用泵P1B，按开车步骤重新开车。３．P2A泵坏（F4）

事故现象: 冷却水流量下降至零。热流出口温度上升报警。

处理方法：开备用泵P2B，然后开泵出口阀V6。关泵P2A及出口阀V5。４．冷却器内漏（F5）

事故现象：冷却水出口温度上升，导致冷却水流量增加。开排气阀V4试验无效。

处理方法：停车。

５．TIC-1调节器工作不正常（F6）

事故现象：TIC-1的测量值指示达上限，输出达100%。热流出口温度下降，无法自控。

处理方法：将TIC-1打手动。通过现场温度指示，手动调整到正常。

3、思考题

1、当外壳和列管的温差较大时，常用的几种方法对热交换器进行热补偿？

答：在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。目前广泛使用的有固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器。

2、热交换器开车前为什么必须进行高点排气？

答：通常换热器壳侧的介质比空气密度大，在高位设计排气口！可以排除可以换热器内部的空气！1）可以不要工作介质带空气，2）换热器内部有空气不造成噪音！

3、本热交换器运行时发生内漏如何判断？

答排空后便于你的冷热侧介质都一样，只是温度压力不同且又是串联，很难用温度和压力的变化来判断是否内漏。除非根据每段换热器的出口温度和你清洗前的记录数据对照，若有较大的出入可估计那段的换热器可能有内漏的现象。用拆开每段换热器的你一端接口，分段试压的方式来确认维修等操作.3、透平与往复压缩 1．工作原理

本压缩系统由蒸汽透平驱动的往复式压缩机组成，此外还包括了复水系统和润滑油系统的主要操作。本系统将两种典型的动设备集成在一起，可以同时训练两种动设备的操作。采用自产蒸汽驱动蒸汽透平取代电动机，是国际流行的节能方法。

如流程图5-1所示，本系统为某化工装置的气体循环压缩部分。被压缩气体经入口阀V16、V15由化工装置进入吸入管线，阀V13为凝液排放阀。吸入气体一路经过阀V14进入气缸C1，另一路进气缸C2。两路气体经压缩后排出汇合入同一条排气管线返回化工装置。这条管线上装有安全阀和紧急排放火炬的手动阀V18。阀门V17是排气管线与吸入管线的旁路阀。阀V19、V20是排气截止阀，阀V21为排气管线的凝液排放阀。

L1、L3、L2、L4为负荷余隙阀，可以手动调整压缩机输出负荷。F03是飞轮机构，用于稳定往复压缩机的转动。盘车操作是通过转动飞轮来实现的。G02是齿轮减速箱。T01是蒸汽透平。高压蒸汽经主阀V9、V11和调速器RIC进入透平。蒸汽管线上设阀V10作为排水阀。为了提高热机效率，必须通过复水系统使蒸汽透平排出的乏汽温度和压力尽可能低。

复水系统的流程是：乏汽通过阀V12进入表面冷凝器E1降温，同时由两级喷射式真空泵VP1和VP2维持真空。E1的冷却水阀门为V5。乏汽被冷凝，冷凝水及时由泵P1排走。第一级真空泵VP1后设有第二级冷却器E2，冷却水阀门为V6。

喷射式真空泵的简要原理是：当高压蒸汽通过文丘里管时，由于文丘里管喉部管径缩小，流速（速度头）加大，静压（压力头）减小，因此产生抽吸作用。喷射式真空泵的高压供汽管线上设蒸汽总截止阀V1，端头排凝阀V2。高压蒸汽通过阀门V3和V4分别进入两台喷射式真空泵。

T1是润滑油箱，P2是齿轮油泵。润滑油经P2泵通过油冷器E3及过滤器F1，然后分别输入压缩机系统各轴瓦，最终返回油箱T1构成润滑油循环回路。油箱T1顶部设有通大气的管线，以防回油不畅。油冷器E3的冷却水阀门为V23。部分润滑油经手操阀V22走旁路。

2、操作步骤 1．冷态开车步骤（1）开复水系统

① 全开表面冷凝器E1的冷却水阀V5。② 全开冷凝器E2冷却水阀V6。

③ 全开喷射式真空泵主蒸汽阀V1。

④ 开蒸汽管路排水阀V2至冷凝水排完后（待蓝色点消失）关闭。⑤ 全开一级真空泵蒸汽阀V3。⑥ 全开二级真空泵蒸汽阀V4。

⑦ 开表面冷凝器E1的循环排水泵开关P01。

等待系统的真空度PI-2达到-600mmHg以下可进行开车操作。由于系统真空度需要一定的时间才能达到，这一段等待时间可以同时进行其他有关开车前的操作，如排水、排气、开润滑油系统、盘车等。

（2）开润滑油系统及透平密封蒸汽系统

① 开润滑油冷却水阀V23。

② 将冷却器E3的旁路阀V22开度至50%左右。当油温较高时，可适当关小V22，油温

将有所下降。

③ 开齿轮油泵P02，使油压PI-1达到0.25 MPa 以上为正常。④ 开密封蒸汽阀V7,开度约60%。

⑤ 全开密封蒸汽管路排水阀V8，等冷凝水排放完了（待蓝色点消失），将V8关至

5%-10%的开度。

⑥ 调整V7，使密封蒸汽压力PI-4维持0.01 MPa 左右。

（3）开透平机及往复压缩机系统 ① 检查输出负荷余隙阀L1、L2、L3、L4是否都处于全开状态。② 开盘车开关PAN。

③ 全开压缩机吸入阀V16和考克V15。

④ 开凝液排放阀V13，当管路中残余的液体排放完成后（蓝色点消失），关闭V13。

⑤ 全开V14支路阀，检查旁路阀V17是否关闭。⑥ 检查放火炬阀V18是否关闭。

⑦ 全开压缩机排气管线阀V19和考克V20。⑧ 开压缩机排气管线排凝液阀V21，直到排放完了（蓝色点消失），全关V21。再次

确认压缩机吸入、排出各管线的每一个阀门是否处于正常状态。

⑨ 将跳闸栓挂好，即开跳闸栓TZA继电器联锁按钮（当透平机超速时会自动跳闸，切断主蒸汽）。

⑩ 全开主蒸汽阀V9，全开排水阀V10，等管线中的冷凝水排完后（蓝色点消失），关V10。

⑾ 全开透平乏汽出口阀V12。○⑿ 缓慢打开透平机高压蒸汽入口阀V11，压缩机启动。观察透平机转速升○到1000 r/min以上。关盘车开关PAN。

⒀ 调整调速系统RIC，注意调速过程有一定的惯性，使透平机转速逐渐上○升到

3500 r/min 左右，并稳定在此转速下。

⒁ 逐渐全关负荷余隙阀L1、L2，使排出流量（打气量）上升至300 ○Nm3/h 以上。

⒂ 逐渐全关负荷余隙阀L3、L4，微调转速及阀V19，使排出流量达到600 ○Nm3/h 左

右。同时使排气压力达到0.48 MPa 以上。

待以上工况稳定后，开车操作即告完成。此时应该注意油温、油压及透平机轴瓦温度是否有异常现象。2.停车步骤

① 全关透平机主蒸汽阀V9、V11，使转速降至零。② 全关透平乏汽出口阀V12。

③ 全开负荷余隙阀L1、L2、L3、L4。④ 将跳闸栓TZA解列。

⑤ 关闭吸入阀V16、V15、V14。⑥ 关阀V19、V20。

⑦ 关密封蒸汽阀V7和排水阀V8。⑧ 关油泵开关P02。⑨ 关E3冷却水阀V23。

⑩ 关复水系统真空泵蒸汽阀V4、V3，然后关V1。⑾ 关E2冷却水阀V6。⑿ 关E1冷却水阀V5。

⒀ 停E1循环排水泵开关P01。3．紧急停车

当出现润滑油压下降至0.2 MPa 以下、或透平机某个轴瓦超温或超速等紧急故障时，应使压缩机紧急停车。步骤如下： ① 迅速“打闸”，即将跳闸栓 TZA 迅速解列，切断透平主蒸汽； ② 关闭透平机主蒸汽阀V9、V11；

③ 关闭透平机乏汽出口阀V12，然后进行正常停车的各项操作。

四、事故设置及排除

1.润滑油温上升（F2）

事故现象：TI-3的指示上升，超过45℃。

事故原因：油冷却器冷却水量偏小或V22分流过大。

排除方法：关小阀V22减少分流。

2．油压下降（F3）

事故现象：PI1下降，低于0.2 MPa , 经过一段时间润滑油温TI-3上升超限。

事故原因：过滤器F1堵塞或油泵故障。

排除方法：紧急打闸停车（跳闸栓解列）。

3．一号轴瓦超温（F4）

事故现象：TI-1大于70℃。

事故原因：一号轴瓦供油管路堵或油压下降。

排除方法：紧急打闸停车。

4．二号轴瓦超温（F5）

事故现象：TI-2大于70℃。

事故原因：二号轴瓦供油管路堵或油压下降。

排除方法：紧急打闸停车。

5．超速（F6）

事故现象：透平转速超过4000 r/min。透平机轴瓦温度上升、功率上升、打气量

上升、输出压力上升。事故原因：主蒸汽流量上升。

排除方法：本压缩机跳闸转速设定在4500 r/min。注意在跳闸前应及时发现转速

上升的趋势，适当手调RIC，可使转速回复到3500 r/min。3.思考题

1、蒸汽透平由哪些主要部件和附属设备组成？

答：蒸汽透平是指一种将蒸汽的热能直接转换成转动的机械能的原动机。蒸汽透平驱动给水泵工作系统供热系统的锅炉在正常运行中，必须对其给水进行除氧除氧用汽均取自汽轮机排汽或蒸汽平衡管网，这样会使大量高压蒸汽通过节流装置转化为低压蒸气，造成了极大浪费，降低了综合热效率“根据热功联产节能技术的原理，利用小功率单级背压式汽轮机取代给水泵用的电机，减少炼厂用电，降低综合能耗”。

2、蒸汽透平用什么方法调速？

答：根据调速器的控制不同而结构也不同。调速器分为电液调节；油压调节；机械式调节

3、为什么往复压缩机的吸入和排气管上均设置了油水排放阀门？

答：各段油水应定时排放，如不及时排放，不但影响各段压力的波动，而且油污带入气缸中，还会使气缸中润滑油的作用减弱，甚至遭受破坏。同时还能损坏气缸、阀片。如油水带入铜洗塔则影响或破坏铜液成分。如油水带入合成塔，会影响合成触媒的活性寿命。因此，必须定期排放各段油水。

4、机组开车前为什么必须先将油路运行正常？

答：经常检查注油器的贮油量和滴油孔的滴油情况，并保持其规定的滴油量。当滴油速度减慢或停止而调节无效时，应及时处理或清洗滤网或更换备用注油器。如发现油管烫手并有气体斜冲过来，则表示注油单向阀损坏，则应及时清洗或调换。有时注油器电机跳闸或其它故障，短时间内人工手摇注油，保证机械运转正常，并积极抢修电机或其它故障，使其恢复正常。

5、为什么往复压缩机排气温度较高？

答原因：（1）口滤网堵或进气压力低、出口压力高等，造成本级压缩比大，（2）温度高或气缸冷却不够，（3）露，重点为排气阀（进口带卸荷器的卸载叉不合适会影响进气阀），（4）环磨损严重，做功能力不足，措施：1``、提高系统进气压力、核查出口压力是否偏高，2``前冷却器换热检查、气缸冷却夹套清洗检查，3``进、排气阀泄露情况，听声音或用红外温度检测仪检查温度可判断那个气阀泄露，泄露气阀检查是气阀本身漏还是卸载叉（仅限进气阀）问题，4``活塞环。

4、间歇反应

1．工作原理

间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大；多硫化钠需要通过反应制备；反应属放热过程，由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升，冷却操作不当会发生剧烈爆炸；反应过程中有主副反应的竞争，必须设法抑制副反应，然而主反应的活化能较高，又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起，使本间歇反应具有典型代表意义。

在叙述工艺过程之前必须说明，选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照，目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景，但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强，对某些细节作了适当的变通处理和简化。

有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。它本身也是一种硫化促进剂，称为M，但活性不如DM。

DM是各种橡胶制品的硫化促进剂，它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状，从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化，与促进剂M合用适用于浅色 橡胶硫化。

本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种：硫化钠（Na2S）、硫磺（S）、邻硝基氯苯（C6H4ClNO2）及二硫化碳（CS2）。

备料工序包括多硫化钠制备与沉淀，二硫化碳计量，邻氯苯计量。1．多硫化钠制备反应 此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此，多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时，产率趋于定值。此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。2．二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆，不溶于水，密度大于水。因此，可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。

3．邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃，不溶于水，常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量，必须将其熔化，并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时，利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽，高位槽也具有夹套保温系统。4．缩合反应工序

缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。

邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后，将发生复杂的化学反应，产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成，实践证明还伴有副反应发生。缩合收率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时，反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应，因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高，将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。

保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生成，必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和温度，当温度压力有所下降时，应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。

缩合反应历经保温阶段后，接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕，用蒸汽吹洗反应釜，为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。

2、操作步骤 1.准备工作

检查各开关、手动阀门是否关闭。2．多硫化钠制备

① 打开硫化碱阀HV-1，向多硫化钠制备反应器R1注入硫化碱，使液位H-1升至0.4m，关闭阀HV-1.② 打开熔融硫阀HV-2，向多硫化钠制备反应器R1注入硫磺，液位H-1升至0.8m,关闭HV-2。

③ 打开水阀HV-3，使多硫化钠制备反应器R1液位H-1升至1.2m，关闭HV-3。④ 开启多硫化钠制备反应器搅拌电机M1开关M01。

⑤ 打开多硫化钠制备反应器R1蒸汽加热阀HV-4，使温度T1上升至81~84℃（升温需要一定时间，可利用此时间差完成其他操作）。保持搅拌5分钟（实际为3小时）。注意当反应温度T1超过85℃时将使副反应加强，此种情况会报警扣分。

⑥ 开启多硫化钠输送泵M3的电机开关M03，将多硫化钠料液全部打入沉淀槽F1，静置5分钟（实际为4小时）备用。3． 邻硝基氯苯计量备料

① 检查并确认通大气泄压阀V6是否关闭。

② 检查并确认邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12是否关闭。③ 打开上料阀HV-7。

④ 开启并调整压缩空气进气阀HV-5。观察邻硝基氯苯计量槽F4液位H-5逐渐上升，且邻硝基氯苯储罐液位H-4略有下降，直至计量槽液位H-5达到1.2m。由于计量槽装有溢流管，液位一旦达到此高度将不再上升。但如果不及时关闭HV-7，则储罐液位H-4会继续下降。注意储罐液位下降过多，将被认为操作失误而扣分。

⑤ 压料完毕，关闭HV-7及HV-5。打开泄压阀V6。如果忘记打开V6，会被认为操作失误而扣分。

4． 二硫化碳计量备料

① 检查并确认通水池的泄压阀V8是否关闭。

② 检查并确认二硫化碳计量槽F5下料阀V14是否关闭。③ 打开上料阀HV-10。

④ 开启并调整自来水阀HV-9，使二硫化碳计量槽F5液位H-7上升。此时二硫化碳储罐液位H-6略有下降。直至计量槽液位H-7达到1.4m。由于计量槽装有溢流管，液位将不再上升。但若不及时关闭HV-10，则储罐液位H-6会继续下降，此种情况会被认为操作失误而扣分。

⑤ 压料完毕，关闭阀门HV-10及HV-9。打开泄压阀V8。如果忘记打开V8会被认为操作失误而扣分。

5． 向缩合反应釜加入三种物料

① 检查并确认反应釜R2放空阀HV-21是否开启，否则会引起计量槽下料不畅。② 检查并确认反应釜R2进料阀V15是否打开。

③ 打开管道冷却水阀V13约5秒，使下料管冷却后关闭V13。

④ 打开二硫化碳计量槽F5下料阀V14，观察计量槽液位因高位势差下降，直至液位下降至0.0m，即关闭V14。

⑤ 再次开启冷却水阀V13约5秒，将管道中残余的二硫化碳冲洗入反应釜，关V13。

⑥ 开启管路蒸汽加热阀V11约5秒，使下料管预热，关闭V11。

⑦ 打开邻硝基氯苯计量槽F4下料阀V12，观察液位指示仪，当液位H-5下降至0.0m，即关V12。

⑧ 再次开启管路蒸汽加热阀V11约5秒。将管道中残余的邻硝基氯苯冲洗干净，即关闭V11。关闭阀V15，全关反应釜R2放空阀HV-21。⑨ 检查并确认反应釜R2进料阀V16是否开启。

⑩ 启动多硫化钠输送泵M4电机开关M04，将沉淀槽F1静置后的料液打入反应釜R2。注意反应釜的最终液位H-3大于2.41 m 时，必须及时关泵，否则反 应釜液位H-3会继续上升，当大于2.7 m 时,将引起液位超限报警扣分。

⑾ 当反应釜的最终液位H-3小于2.4 m 时，必须补加多硫化钠，直至合格。否则软件

设定不反应。

6． 缩合反应操作

本部分难度较大，能够训练学员分析能力、决策能力和应变能力。需通过多次反应操作，并根据亲身体验到的间歇反应过程动力学特性，总结出最佳操作方法。

① 认真且迅速检查并确认：放空阀HV-21，进料阀V15、V16，出料阀V20是否关闭。

② 开启反应釜R2搅拌电机M02，观察釜内温度T已经略有上升。

③ 适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17，观察反应釜内温度T逐渐上升。注意加热量的调节应使温度上升速度适中。加热速率过猛会使反应后续的剧烈阶段失控而产生超压事故。加热速率过慢会使反应停留在低温压，副反应会加强，影响主产物产率。反应釜温度和压力是确保反应安全的关键参数，所以必须根据温度和压力的变化来控制反应的速率。

④ 当温度T上升至45℃左右应停止加热，关闭夹套蒸汽加热阀HV-17。反应此时已被深度诱发，并逐渐靠自身反应的放热效应不断加快反应速度。

⑤ 操作学员应根据具体情况，主要是根据反应釜温度T上升的速率，在0.10 ~ 0.20 ℃/s 以内，当反应釜温度T上升至65℃左右(釜压0.18MPa左右)，间断小量开启夹套冷却水阀门HV-18及蛇管冷却水阀门HV-19,控制反应釜的温度和压力上升速度，提前预防系统超压。在此特别需要指出的是：开启HV-18和HV-19的同时,应当观察夹套冷却水出口温度T2和蛇管冷却水出口温度T3不得低于60℃。如果低于60℃，反应物产物中的硫磺（副产物之一）将会在夹套内壁和蛇管传热面上结晶，增大热阻,影响传热，因而大大减低冷却控制作用。特别是当反应釜温度还不足够高时更易发生此种现象。反应釜温度大约在90℃(釜压0.34MPa左右)以下副反应速率大于主反应速率, 反应釜温度大约在90℃以上主反应速率大于副反应速率。

⑥ 反应预计在95~110℃（或釜压0.41~0.55 MPa）进入剧烈难控的阶段。学员应充分集中精力并加强对HV-18和HV-19的调节。这一阶段学员既要大胆升压，又要谨慎小心防止超压。为使主反应充分进行，并尽量减弱副反应，应使反应温度维持在121℃（或压力维持在0.69 MPa左右）。但压力维持过高，一旦超过0.8 MPa(反应温度超过128℃),将会报警扣分。

⑦ 如果反应釜压力P上升过快，已将HV-18和HV-19开到最大，仍压制不住压力的上升，可迅速打开高压水阀门V25及高压水泵电机开关M05，进行强制冷却。

⑧ 如果开启高压水泵后仍无法压制反应，当压力继续上升至0.83 MPa(反应温度超过130℃)以上时，应立刻关闭反应釜R2搅拌电机M2。此时物料会因密度不同而分层，反应速度会减缓，如果强制冷却及停止搅拌奏效，一旦压力出现下降趋势，应关闭V25及高压水泵开关M05，同时开启反应釜搅拌电机开关M02。

⑨ 如果操作不按规程进行，特别是前期加热速率过猛，加热时间过长，冷却又不及时，反应可能进入无法控制的状态。即使采取了第⑦、第⑧项措施还控制不住反应压力，当压力超过1.20 MPa 已属危险超压状态，将会再次 报警扣分。此时应迅速打开放空阀HV-21，强行泄放反应釜压力。由于打开放空阀会使部分二硫化碳蒸汽散失（当然也污染大气），所以压力一旦有所下降，应立刻关闭HV-21，若关闭阀HV-21压力仍上升，可反复数次。需要指出，二硫化碳的散失会直接影响主产物产率。

⑩ 如果第⑦、⑧、⑨三种应急措施都不能见效，反应器压力超过1.60 MPa，将被认定为反应器爆炸事故。此时紧急事故报警闪光，仿真软件处于冻结状态。成绩为零分。

7、反应保温阶段

如果控制合适，反应历经剧烈阶段之后，压力P、温度T会迅速下降。此时应逐步关小冷 却水阀HV-18和HV-19，使反应釜温度保持在120℃（压力保持在0.68~0.70 MPa左右），不断调整直至全部关闭掉HV-18和HV-19。当关闭HV-18和HV-19后出现压力下降时，可适当打开夹套蒸汽加热阀HV-17，仔细调整，使反应釜温度始终保持在120℃（压力保持在0.68~0.70 MPa）5~10分钟（实际为2~3小时）。保温之目的在于使反应尽可能充分地进行，以便达到尽可能高的主产物产率。此刻是观看开车成绩的最佳时刻。教师可参考记录曲线综合评价学员开车水平。

8、出料及清洗反应器

① 完成保温后，即可进入出料及反应釜清洗阶段。首先打开放空阀HV-21约10秒（实际为2～5分钟），放掉釜内残存的可燃气体及硫化氢。

② 关闭放空阀HV-21。打开出料增压蒸汽阀V23，使釜内压力升至0.79 MPa以上。

③ 打开出料管预热阀V22及V24约10秒（实际为2～5分钟）。关闭V22及V24。④立即打开出料阀V20，观察反应釜液位H-3逐渐下降，但釜内压力不变。当液位H-3下降至0.09m时，压力开始迅速下降到0.44 MPa左右，保持10秒充分吹洗反应釜及出料管。

⑤ 关闭出料管V20及蒸汽增压阀V23。

⑥ 打开蒸汽阀V24及放空阀HV-21吹洗反应釜10秒（实际为2～5分钟）。关闭阀门V24。至此全部反应岗位操作完毕，可进入操作下一批反应的准备工作。事故设置及排除

为了训练学员在事故状态下的应变及正确处理能力，本仿真软件可以随机设定5种常见事故的状态，每次设定其中的任一个。由于间歇过程不存在正常工况，事故应在开车前设置。5种事故的现象、排除方法和合格标准分述如下。1．压力表堵故障（F2)事故现象：由于产物中有硫磺析出，压力表测压管口堵塞的事故时有发生。其现象是无论反应如何进行，压力指示P不变。此时如果学员不及时发现，一直加热，会导致超压事故。

排除方法：发现压力表堵后，应立即转变为以反应釜温度T为主参数控制反应的进行。几个关键反应阶段的参考数据如下。

① 升温至45℃～55℃应停止加热。② 65℃～75℃开始冷却。

③ 反应剧烈阶段约维持在115℃左右。

④ 反应温度大于128℃相当于压力超过0.8 MPa，已处于事故状态。⑤ 反应温度大于150℃相当于压力超过1.20 MPa。

⑥ 反应温度大于160℃相当于压力超过1.50 MPa，已接近爆炸事故。合格标准：按常规反应标准记分。2．无邻硝基氯苯（F3）

事故现象：由于液位计失灵或邻硝基氯苯储罐中料液已压空，而错压了混有铁锈的水。从颜色上很难同邻硝基氯苯区分。这种故障在现场时有发生。主要现象将在反应过程中表现出来。由于反应釜中的二硫化碳只要加热，压力则迅速上升，一旦冷却，压力立即下降。反应釜中并无任何反应进行。

排除方法：根据现象确认反应釜无邻硝基氯苯后，首先开大冷却水量，使反应釜内温度下降至25℃以下。在现场必须重新取样分析，确定补料量及补料措施后重新开车。在仿真培训器上为了提高培训效率，只需按动“补料处理”键FBL，即可重新开始反应。

合格标准：学员必须能够及时发现事故，并判断反应釜内无邻硝基氯苯，立刻采取降温措施，停搅拌，按动“补料处理”键FBL，再按常规情况重新完成反应为合格。

3．无二硫化碳（F4）

事故现象：由于液位计失灵或操作失误把水当成料液，使反应釜中无二硫化碳。此时仅有副反应单独进行，温度上升很快，反应也十分剧烈。但由于没有二硫化碳，反应压力不会大幅度上升，即使反应温度超过160℃，压力也不会超过0.7 MPa。

排除方法：确认反应釜无二硫化碳后，首先开大冷却水量，使反应釜内温度下降至25℃以下（省去现场取样分析）。停搅拌，按动“补料处理”键FBL，就可以重新按常规方法开车反应。

合格标准：学员必须能够及时发现事故，并判断反应釜内无二硫化碳。立刻采取降温措施，停止搅拌，按动“补料处理”键FBL，再按常规情况重新完成反应为合格。

4．出料管堵（F5）

事故现象：由于产物中有硫磺析出，如果出料阀门漏液，或前一次反应出料后没有冲洗干净，或主蒸汽压力过低时出料，则很有可能发生出料管堵故障。其现象是出料时虽然打开了出料阀，反应釜内压力也很高，但反应釜内液位H-3不下降。排除方法：在真实现场，必须沿出料管线检查堵管位置。用高温蒸汽吹扫。如果此法无效，只有拆下被堵管用火烧化硫磺，或更换管段及漏料的阀门。在仿真器上用“通管处理”键FTG代表以上检查与处理，即可正常出料。

合格标准：及时发现出料管堵故障，并能立刻按下“通管处理”键FTG。5．出料压力低（F6）

事故现象：当全厂蒸汽用户满负荷时，常出现主蒸汽压力不足的情况。正常时主蒸汽压力为0.8 MPa，如果降至0.3 MPa就无法靠蒸汽压把料液全部压出反应釜。这也是造成出料管堵塞的重要原因。排除方法：可以利用反应釜内残余的二硫化碳加热后会产生较高的饱和蒸汽压这一物理现象，靠反应釜内存储的压力出料。采用此方法必须注意随着反应釜内液位下降，汽化空间逐渐扩大，压力会降低。所以必须使出料前压力足够高，否则会产生出料中途停止的故障。

合格标准：能预先发现主蒸汽压力不足。出料时能利用釜内压力将产品料液全部压出至下道工序。

3、思考题

1、本间歇反应经历了几个阶段？每个阶段有何特点？ 答：①多硫化钠制备反应 此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此，多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时，产率趋于定值。此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。②二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆，不溶于水，密度大于水。因此，可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。

③邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃，不溶于水，常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量，必须将其熔化，并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时，利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽，高位槽也具有夹套保温系统。④缩合反应工序

缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。

邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后，将发生复杂的化学反应，产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成，实践证明还伴有副反应发生。缩合收率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时，反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应，因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高，将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。

保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生成，必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和温度，当温度压力有所下降时，应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。

缩合反应历经保温阶段后，接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕，用蒸汽吹洗反应釜，为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。

2、本间歇反应釜有哪些部件?有哪些操作点？在反应过程中各起什么作用？ 答：反应釜R2是本间歇反应的主设备。为了及时观察反应状态，R2顶部设压力表P，单位MPa。设釜内温度表T，单位 ℃，料位计H-3，单位m。反应釜夹套起双重作用。在诱发反应阶段用手操阀门HV-17通蒸汽加热；在反应诱发后用手操阀门HV-18通冷却水降温。反应釜内设螺旋蛇管，在反应剧烈阶段用于加强冷却，冷却水手操阀门为HV-19。冷却水管线与多级高压水泵出口相连。高压泵出口阀为V25，电机开关为M05。插入反应釜底的出料管线经阀门V20至下一工序。为了防止反应完成后出料时硫磺遇冷堵管，自V20至釜内的管段由阀门V24引蒸汽吹扫。自V20至下工序的管段由阀门V22引蒸汽吹扫。阀门V23引蒸汽至反应釜上部汽化空间，用于将物料压至下工序。釜顶设放空管线，手操阀门HV-21为放空阀。V26是反应釜的安全阀。温度计T2、T3分别为夹套与蛇管出水测温计。

3、反应一旦超压，有几种紧急处理措施？如何掌握分寸？

答：如果反应釜压力P上升过快，已将HV-18和HV-19开到最大，仍压制不住压力的上升，可迅速打开高压水阀门V25及高压水泵电机开关M05，进行强制冷却。如 果开启高压水泵后仍无法压制反应，当压力继续上升至0.83 MPa(反应温度超过130℃)以上时，应立刻关闭反应釜R2搅拌电机M2。此时物料会因密度不同而分层，反应速度会减缓，如果强制冷却及停止搅拌奏效，一旦压力出现下降趋势，应关闭V25及高压水泵开关M05，同时开启反应釜搅拌电机开关M02。

4、本反应超压的原因是什么？为什么超压放空不得长时间进行？

答：如果操作不按规程进行，特别是前期加热速率过猛，加热时间过长，冷却又不及时，反应可能进入无法控制的状态。即使采取了第⑦、第⑧项措施还控制不住反应压力，当压力超过1.20 MPa 已属危险超压状态，将会再次报警扣分。此时应迅速打开放空阀HV-21，强行泄放反应釜压力。由于打开放空阀会使部分二硫化碳蒸汽散失（当然也污染大气），所以压力一旦有所下降，应立刻关闭HV-21，若关闭阀HV-21压力仍上升，可反复数次。需要指出，二硫化碳的散失会直接影响主产物产率。

5、反应剧烈阶段停搅拌为什么能减缓反应速率？

答：搅拌停止延缓了物料互相接触的程度，会是反应速率降低

6、如何判断反应达到终点？什么情况会出现假终点？

答：反应罐的温度不再有反应本身提供而由加热套来维持，即可判断反应达到了终点；温度未达到规定的要求前便自动下降。

7、如果从反应开始就忘记关放空阀会导致什么后果？ 答：导致罐内压力达不到预定的压力要求。

8、根据你的训练经验，试总结间歇反应的最佳操作法？

答：间歇反应的控制关键在于最后阶段的温度控制，所以掌握了此刻的温度控制即是获得了最佳操作方法，温控的关键在于观察温度增长的速度，如果平稳，即可只用冷凝夹套给蛇形管冷却，如果增势过猛，要提前开启水泵进行冷却！

5、连续反应

1、流程简介 连续带搅拌的釜式反应器是化工过程中常见的单元操作。丙烯聚合过程是典型的连续反应。流程图如图所示，丙烯聚合过程采用了两釜并联进料串联反应的流程。聚合反应是在己烷溶剂中进行的，故称溶剂淤桨法聚合。首釜D-201设有夾套冷却水散热及汽化散热。汽化后的气体经冷凝进入D-207罐后返回聚合釜，含氢（分子量调节剂）的未凝气通过鼓风机C-201经插入釜底的气体循环管返回首釜。第二釜D-202采用夹套冷却和浆液釜外循环散热。

工艺流程简介如下。丙烯进料经阀门VI，循环丙烯经阀门V2进入贮罐D-207。再经泵P-201打入釜D-201。己烷经过阀门V6和V7分别进入釜D-201和D-202。首釜由阀门V8与V9分别加入催化剂A和活化剂B。气相丙烯经阀门V10进入釜D-202作为补充进料。少量的氢气通过调节阀进入两釜，分别用于控制聚丙烯熔融指数，表征了聚丙烯的分子量分布。第二釜的体积流出量大于首釜的体积流出量，因此首釜的生产能力大于第二釜。

首釜的主要操作点有：超压或停车时使用的放空阀V11；釜底泄料阀V13。；夹套加热热水阀V4：搅拌电机开关M01；气体循环冷却手动调整旁路阀V3，鼓风机开关C01。第二釜的主要操作点有：超压或停车时使用的放空阀V12：釜底泄料阀V14；夹套加热热水阀V5；夹套冷却水阀V15。；搅拌电机开关M02；浆液循环泵电机开关P06。

贮罐D-207的主要操作点有：丙烯进料阀V1；循环液相丙烯进料阀V2；丙烯输出泵P201开关P01。

二、工艺操作说明 冷态开车参考步骤：

① 检查所有的阀门处于关闭的状态，各泵、搅拌和压塑机处于停机状态。② 开己烷进口阀V6，开度50%，向第一釜D-201充己烷。当液位达50%时，将调解器Lic-03投自动。

③ 开己烷进口阀V7，开度50%，向第一釜D-202充己烷。当液位达50%时，将调解器Lic-04投自动。

④ 开丙烯进口阀V1，向储罐D-207充丙烯，当液位达50%时，开泵P-201。将调节器Lic-02投自动。

⑤ 开鼓风机C-201a，全开V3，使丙烯气走旁路而暂不进入反应釜，手动打开TIC-03输出约30%，使冷却器E-201先开始工作。

⑥ 开釜D-201搅拌M01。开催化剂阀V8和V9。开度各50%，调整夹套热水阀V4，使釜温上升至45~55℃左右诱发反应。

⑦ 开釜D-202搅拌M02。开气相丙烯补料阀V10，开度50%。在釜D-201反应的同时必须关注第二釜的温度。

⑧ 等两釜的温度控制稳定后，手动调整Aic-01向首釜加入氢气，使熔融指数达6.5左右。

⑨ 在调整Aic-01的同时，调整Aic-02向第二釜中加入氢气，使熔融指数达6.5左右。⑩ 开循环液相丙烯阀V2，适当关小V1，应使丙烯进料总量保持不变。⑪ 微调各手动阀门及调节器，使本反应系统达到正常设计工况。

三、事故设置及排除

1、催化剂浓度降低（F2）

事故现象 开始时D-201，釜温有所下降，由于温度控制TIC-04的作用，冷却量自动减少，温度回升，最终使聚丙烯浓度下降，导致第二釜也有相同的现象。

出理方法 适当开大A、B催化剂量 合格标准 使两釜聚丙烯浓度合格

2、D-201出料阀堵塞

事故现象 D-201中液位上升。Lic-03的输出自动开大，但无法阻止液位继续升高。

处理方法 开T-1开关

合格标准 Lic-03自动回落，表示已经通堵

四、思考题

1、丙烯聚合反应中的影响因素有哪些？

答：主要原料及辅助原料的质量、聚合用各种原料的配方，反应控制和设备。其中原料的配方对聚丙烯的生产影响很大。

2、反应中加入氢气 的作用是什么？

答：做为聚合物相对分子质量的调节剂，会导致聚合物相对分子质量下降，另外氢气还会导致催化剂活性的改变，对于不同 的反应体系，聚合速率会发生变化。

三、心得体会

第三篇：化工仿真实训心得体会

化工仿真实训报告

系别：

专业：

班级：

姓名：

学号：

指导老师：

一、实习内容 1.离心泵 1．工作原理

离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通

过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从

叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大，大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出

后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被

排出液体的位置。2.操作步骤

离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等 组成。上游水源经管线由调节阀v1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计fi检测。

水槽液由调节器lic控制，lic的输出信号连接至v1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。

管线上设有手操阀v2及旁路备用手操阀v2b、离心泵入口压力表pi1。离心泵设有高点排气

阀v5、低点排液阀v7及高低点连通管线上的连通阀v6。主离心泵电机开关是pk1，备用离

心泵电机开关是pk2。离心泵电机功率n、总扬程h及效率m分别有数字显示。离心泵出口

管线设有出口压力表pi2、止逆阀、出口阀v3、出口流量检测仪表、出口流量调节器fic 及调节阀v4。

离心泵冷态开车

① 检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。

② 将液位调节器lic置手动，调节器输出为零。

③ 将液位调节器fic置手动，调节器输出为零。

④ 进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀v2，开离心泵排气阀v5，直至排气口出现

蓝色点，表示排气完成，关阀门v5。

⑤ 为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零，手动操作lic的输出使液位上升到50%时

投自动。或先将lic投自动，待离心泵启动后再将lic给定值提升至50%。⑥ 在泵出口阀v3关闭的前提下，开离心泵电机开关pk1，低负荷起动电动机。

⑦ 开离心泵出口阀v3，由于fic的输出为零，离心泵输出流量为零。

⑧ 手动调整fic的输出，使流量逐渐上升至6 kg/s且稳定不变时投自动。⑨ 当贮水槽入口流量fi与离心泵出口流量fic达到动态平衡时，离心泵开车达到正常工况。

此时各检测点指示值如下： 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 离心泵停车操作

① 首先关闭离心泵出口阀v3。② 将lic置手动，将输出逐步降为零。

③ 关pk1（停电机）。

④ 关离心泵进口阀v2。

⑤ 开离心泵低点排液阀v7及高点排气阀v5，直到蓝色点消失，说明泵体中的水排干。最

后关v7。

测取离心泵特性曲线

① 离心泵开车达到正常工况后，fic处于自动状态。首先将fic的给定值逐步提高到9 kg/s。

当贮水槽入口流量fi与离心泵出口流量fic达到动态平衡时，记录此时的流量（f）、扬程（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的给定值。每降低一次，等待系统

动态平衡后记录一次数据，直到fic的给定值降为零。③ 将记录的数据描绘出h-f、n-f和?-f三条曲线。完成后与“g2” 画面（详见图3-3）的标准曲线对照,应当完全一致。

事故设置及排除

1．离心泵入口阀门堵塞（f2）

事故现象：离心泵输送流量降为零。离心泵功率降低。流量超下限报警。

排除方法：首先关闭出口阀v3，再开旁路备用阀v2b，最后开v3阀恢复正常运转。

合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时关泵并打开阀门v2b，没有出

现贮水槽液位超上限报警，并且操作步骤的顺序正确为合格。2．电机故障（f3）

事故现象：电机突然停转。离心泵流量、功率、扬程和出口压力均降为零。贮

水槽液位上升。

排除方法：立即启动备用泵。步骤是首先关闭离心泵出口阀v3，再开备用电机开关 pk2，最后开泵出口阀v3。

合格标准：判断准确。开备用泵的操作步骤正确，没有出现贮水槽液位超上限

报警，为合格。

3．离心泵“气缚”故障（f4）

事故现象：离心泵几乎送不出流量，检测数据波动，流量下限报警。

排除方法：及时关闭出口阀v3。关电机开关pk1。打开高点排气阀v5，直至蓝色点出现后，关阀门v5。然后按开车规程开车。

合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时停泵，打开阀门v5排气，并使离

心泵恢复正常运转为合格。4．离心泵叶轮松脱（f5）

事故现象：离心泵流量、扬程和出口压力降为零，功率下降，贮水槽液位上升。排除方法：与电机故障相同，启动备用泵。

合格标准：判断正确。合格标准与电机故障相同。5．fic流量调节器故障（f6）

事故现象：fic输出值大范围波动，导致各检测量波动。

排除方法：迅速将fic调节器切换为手动，通过手动调整使过程恢复正常。

合格标准：判断正确。手动调整平稳，并且较快达到正常工况。

3、思考题

1、离心泵的汽蚀现象如何形成？对离心泵有何损害？如何避免？试分析本离心泵形成汽

蚀的条件？ 答：液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产

生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这

种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到

当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含

有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以

至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

防止发生汽蚀的措施 ：

① 减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；

② 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附 件等；

③ 防止长时间在大流量下运行；

④ 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀；

⑤ 泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

⑥ 泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；

⑦ 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。

2、何为离心泵气缚现象？如何克服？

答：气缚 ：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

3、为什么离心泵开车前必须充液、排气？否则会出现什么后果？

答：通常在排气时，泵内的气体如在入口或泵的流道内，哪怕只有微量气体，都将影响泵的运行，造成泵的气蚀。而气体在泵的出口，不会造成泵的气蚀。泵气蚀将影响泵的运行性能，降低泵的流量和扬程。泵内的少量存气经流体静止过程，逐渐上浮到出口，此时启泵就不会气蚀。泵的最小气蚀余量和该泵运行工况的装置气蚀余量接近，所以泵内少有气体都将造成泵的气蚀，要想避免此种情况，在泵现状无法改变的情况下，要格外注意泵的开停和切换操作，并严密关注泵的入口压头和介质组分，避免泵的气蚀条件产生。

4、为什么离心泵开动和停止时都要在出口阀关闭的条件下进行？ 原因有以下几个方面： 答：（1）泵在出口阀完全关闭时轴功率最小，与离心泵必须在进口阀全开出口阀全闭并且做好排气工作的条件下启动的道理是一样的。由于功率小，对电路元器件冲击小；（2）情况下，泵出口的系统压力高于进口压力，如果在出口阀仍然打开的情况下停泵，液态介质会从泵出口倒流回进口，泵叶轮倒转，电动机成了发电机，严重时会引起机械密封损坏；

（3）安装止回阀是一种冗余设计方法，避免操作工人即使在没有关闭出口阀的情况下停泵也不会发生以上问题。

4、心得体会

通过本次离心泵的仿真模拟，让我更加清楚的了解离心泵的工作原理、工作过程以及如何测取离心泵的特性曲线，而且也学到了一些有关离心泵的一些故障以及排除方法。如：汽蚀现象是怎么形成，会引起离心泵的各个参数的如何变化，怎么处理汽蚀。离心泵是化工生产中最常用的设备，而此次的仿真模拟是接近工厂操作，各个参数的相关变化，和工厂有很多相似处，这对我以后的工作学习都有很大的好处。

2、热交换器

1、工作原理

本热交换器为双程列管式结构，起冷却作用，管程走冷却水（冷流）。含量30％的磷酸钾溶液走壳程（热流）。

工艺要求：流量为18441 kg/h的冷却水，从20℃上升到30.8℃,将65℃流量为8849 kg/h的磷酸钾溶液冷却到32℃。管程压力0.3mpa，壳程压力0.5mpa。

流程图画面“g1”中：阀门v4是高点排气阀。阀门v3和v7是低点排液阀。p2a为冷却水泵。p2b为冷却水备用泵。阀门v5和v6分别为泵p2a和p2b的出口阀。p1a为磷酸钾溶液泵。p1b为磷酸钾溶液备用泵。阀门v1和v2分别为泵p1a和p1b的出口阀。fic-1 是磷酸钾溶液的流量定值控制。采用ｐｉｄ单回路调节。tic-1 是磷酸钾溶液壳程出口温度控制，控制手段为管程冷却水的用量(间接关系)。采用ｐｉｄ单回路调节。2.操作步骤

开车操作法

① 开车前设备检验。冷却器试压，特别要检验壳程和管程是否有内漏现象，各阀门、管路、泵是否好用，大检修后盲板是否拆除，法兰连接处是否耐压不漏，是否完成吹扫等项工作（本项内容不包括在仿真软件中）。② 检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。各调节器应处于手动且输出为零。③ 开冷却水泵p2a开关。

④ 开泵p2a的出口阀v5。

⑤ 调节器tic-1置手动状态，逐渐开启冷却水调节阀至50%开度。

⑥ 开磷酸钾溶液泵p1a开关。

⑦ 开泵p1a的出口阀v1。⑧ 调节器fic-1置手动状态，逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至10%。

⑨ 壳程高点排气。开阀v4，直到 v4阀出口显示蓝色色点，指示排气完成，关v4阀。⑩ 手动调整冷却水量。当壳程出口温度手动调节至32?0.5℃且稳定不变后打自动。11 缓慢提升负荷。○逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至8800 kg/h左右投自动。开车达正常

工况的设计值见工艺说明。

停车操作法

① 将调节器 fic-1打手动，关闭调节阀。

② 关泵p1a及出口阀v1。

③ 将调节器tic-1打手动，关闭调节阀。

④ 关泵p2a及出口阀v5。

⑤ 开低点排液阀v3及v7，等待蓝色色点消失。排液完成。停车完成。

事故设置及排除

１．换热效率下降（f2）

事故现象：事故初期壳程出口温度上升，冷却水出口温度上升。由于自控作用将冷却水

流量开大，使壳程出口温度和冷却水出口温度回落。

处理方法：开高点放气阀v4。等气排净后，恢复正常。２．p1a泵坏（f3）

事故现象：热流流量和冷却水流量同时下降至零。温度下降报警。

处理方法：启用备用泵p1b，按开车步骤重新开车。篇二：仿真实习的学习心得及体会 仿真实习的学习心得及体会

（兰州理工大学技术工程学院 化学工程与工艺 09160207）

经过连续两周的仿真实习，我们练习了离心泵、换热器、液位的控制、精馏塔的冷态开车、正常停车以及相应事故处理的仿真。通过这次仿真实习基本单元操作方法；增强了我对工艺过程的了解，进而也更加熟悉了控制系统的设计及操作。让我对离心泵、换热器、精馏塔等有了更深刻的了解和认识。通过本次的化工仿真实习收获颇多，对工艺流程、控制系统有了一定的了解，基本掌握了开车、停车等的规程。

开始接触化工仿真软件时,感觉很迷漫也很好奇，在后来的实习过程中我首先仔细阅读了课本上实习的具体流程，基本明白了操作的规程。

特别是在练习精馏塔单元等复杂的化工过程的时候，我觉得应该：

（1）要仔细认真的阅读课本上相应的流程操作，对每一步操作都应该要有所领会、理解，因为过程的熟悉程度在操作中使至关重要的。过程不够熟悉也许会误入歧途，错误的操作，最后事倍功半，也不能很好的掌握所需学习的内容。

（2）面对一个复杂的工艺过程时，如果不能事先了解到它们的作用和相应的位置，以及各自开到什么程度，在开车时我们可能会手忙脚乱，导致错误的操作，因此，在开车前最重要的准备工作就是熟悉整个的工艺过程。

（3）在开车后的操作中一定要有耐心，不能急于求成。无比达到每一步的工艺要求之后，才能进行下一步的操作，否则可能造成不可挽回的质量错误。因此在面对一个工艺流程，必须要了解这个工艺流程的作用是什么，要达到怎样的目的，了解流程中的各个环节，是如何进料的，操作条件又是如何，要达到什么样的要求。只有这样我们才能更好的学习或掌握所练习的学习内容。总之，通过二周的仿真实习，我明白了许多，同时也懂得了许多，在操作过程中对每一步工艺操作都要耐心的完成，要达到规定的要求，不能急于求成，否则会事倍功半。要不断的吸取失败的教训，虚心向老师和优秀的同学请教，总结经验。此外，在以后的学习和生活中，要更加刻苦、努力的学习自己的专业知识，夯实基础、扩大自己的知识面，从而在以后的工作或生活中，更好的为我所用，为以后踏上工作岗位打下基础!篇三：化工仿真实习感想

化工仿真实习感想

经过这几天的仿真实习，我们练习了离心泵、换热器、精馏塔、石油常压减压精馏装置和锅炉的开车仿真。通过仿真实习我们可以了解基本单元操作方法，增强对工艺过程的了解，熟悉控制系统的设计及操作，学习复杂控制系统的投运，学习安全和规范化操作同时增强我们训练排除故障的能力。

下面我将具体讨论下对于锅炉单元的开车流程和操作体会。

（一）在仿真操作前腰熟悉工艺流程，熟悉操作设备，控制系统，开车规则

在锅炉加热的单元中。锅炉本体由省煤器、上汽包、对流管束、下汽包、下降管、水冷壁、过热器、表面式减温器、联箱等组成。省煤器有四组，主要作用是预热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉热效率。上汽包由百叶窗、旋风分离器、水位计等组成，主要作用是汽水分离，连接受热面构成正常循环。水冷壁由，主要作用是吸收炉膛辐射热。过热器分低温段和高温段，主要作用是 使饱和蒸汽变成过热蒸汽。表面式减温器由主要作用是调节过热蒸汽的温度。

（二）分清各个操作流程的顺序性

要求分清操作流程的顺序主要有两个原因：第一是考虑安全生产，如果不按操作顺序开车回引发事故，第二是由于工艺过程的自身规律，不按操作顺序就开不了车。因此操作步骤之间的顺序至关重要不能随意更改。在锅炉单元中，需要先启动供水装置，然后做点燃锅炉的前期准备，再通过高压燃气对锅炉进行加热，接着锅炉并气，之后逐渐增加锅炉的负荷，最后通烟气使锅炉正常运行。

（二）分清阀门应该开大还是开小

当手动操作一个调节阀或者一个手操阀时，首先要搞清楚阀门应该开大还是关小。阀门的开和关于当前所处的工况以及工艺过程的结构有直接关系。比如在锅炉单元中当开小hv-29时就会使pic-01的压力检测值上升，当上升至4.00mpa时系统就会报警，这里hv-29是向上气体的排空阀。同样当我们关hv-30就会使tic-01的温度上升。

（三）操作切忌大起大落

大型化工装置中，无论是压力，物位，流量或温度的变化，都呈现较大的惯性的滞后特性。如果当被调变量的偏离期望值较大时我们大幅度调整阀门，由于惯性和滞后的存在，一时看不出变化，因而暂时看不出变化，而一定时间后又出现被调量超出期望值，同样又急于扳回，导致被控变量反复震荡，难以稳定。

比如在锅炉单元中对除氧器的注水中，由于液位的上升有很大的滞后，因此如把阀门开得过大难以将lic-02的液位稳定在400mm。

（四）先低负荷开车达正常工况再缓慢提升负荷 先低负荷开车达正常工况再缓慢提升负荷无论对于动设备还是静设备，无论对于单个设备还是整个流程，都是一条开车的基本安全规则。

如在锅炉单元中首先将水量控制在10t/h，然后再并气后达到15t/h最后达到65t/h，这样逐渐增加生产负荷不仅能有效的发挥设备的最大安全生产负荷，又能够达到安全开车，防止在开车过程中发生事故，毁坏设备，造成重大损失。

（五）建立物料平衡的概念

在一个具体单元中总体的进物料量和出物料量是动态平衡的，能量也是如此，因此可以通过这个平衡来间接判断设备的运行状态，来合理的调整开车步骤，把握各个环节的开启时机。如在锅炉仿真单元中，由于已将锅炉的液位调在自动上，因此锅炉的蒸发水量和进水量达到动态平衡。在锅炉升压，的过程中可以通过判断进水量的多少来判断产出蒸汽的量，以合理把握并气的时机。通过仿真实验，能让我们更深入地了解生产装置的工艺过程，理解理论与生产实际相结合的作用，在减少对实际生产干扰的情况下，提高操作水平，让我们熟练掌握一些常见事故的处理方法，减少突发性事故和误操作，可以方便地让我们掌握不同岗位的生产运行操作技能，达到一人适合多个岗位的生产操作要求，提升我们的全面生产操作技能。篇四：化工仿真实习总结 化工仿真实习总结

化工091 邱伟康 23 为期一周的化工仿真实习结束了，虽然只是每天进出机房，对着电脑进行操作，但是学到的知识却比课堂更为直接，理解的更为深刻。

仿真实验是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件，由人工建造的，模拟工厂操作与控制或工业过程的设备，同时也是动态数学模型实时运行的环境。

仿真实验为学生提供了充分动手的机会，可在仿真机上反复进行开车、停车训练，在仿真机上，学生变成学习的主体。学生可以根据自己的具体情况有选择地学习。例如自行设计、试验不同的开、停车方案，试验复杂控制方案、优化操作方案等。可以设定各种事故和极限运行状态，提高学生分析能力和在复杂情况下的决策能力。真实工厂决不允许这样做。高质量的仿真器具有较强的交互性能，使学生在仿真实验过程中能够发挥学习主动性，实验效果突出。主要内容为精选化工单元操作与典型的工业生产装置，如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉及石油化工中的催化裂化装置、常减压装置、合成氨中的转化装置等。采用计算机进行仿真操作的方式。

在这里我就总结下我们主要学习的5个仿真实验：离心泵、换热器、脱丁烷塔、吸收解吸单元、离子膜烧碱。

离心泵是我们最初接触的化工仿真实验，它是比较简单的一个实验，但是起初对着屏幕我们大多数人还是摸不着头脑，后来经过一段时间的摸索熟悉，很快就将仿真实验的操作流程掌握了，再针对离心泵实验的一些特点以及注意点（例如罐液位，泵出口压力，泵进口压力，灌压）按照指示正规的步骤进行操作，没过2个小时我就将离心泵的开车停车过程做到了满分。

换热器是第二个实验，再离心泵的基础上面对换热器不会那么茫然了，它本身也是一个比较简单的流程，先进行冷流体进液然后热流体进液让它们进行换热，但是要想做好它，必须控制好冷流入口流量控制fic101，冷流出口温度ti102，热流入口温度控制tic101，pi101泵出口压力。了解好步骤以及注意点后我专注的进行了一次开车，第一次不尽完美，但却是第二次完美开车的完美参 照，针对第一次的不足，第二次更加小心的操作，自然也很顺利的完成的列管换热器的开停车。

脱丁烷塔是第三个实验，相比前两个实验，脱丁烷塔的难度可谓是大大提高，它的工艺流程更为复杂（包括进料过程，再沸器的投入使用，建立回流，出产品）需注意参数（温度，塔顶温度，塔底温度，灵敏版温度，塔顶压力，塔釜液位，回流罐液位）更多更难控制。为了更好的进行实验，这次我先对照流程图与工艺过程先将思路理了一遍，在我弄清步骤之后，我便开始开车，由于各流量，阀门开度不合适以及未及时调整，使得部分参数偏离目标值，我记下偏离的参数，然后找出其偏离的原因，发现大部分是因为加热速度与液位上涨速度不相宜而造成，针对这点，我第二次开车，时刻注意温度以及液位的变化，使它们在波动中平衡，最终达到理想要求，经过两次的操作我也算是摸清了脱丁烷塔的底，之后的操作便很自如的很快的达到理想要求。吸收解吸单元是第四个实验，这个实验难度更甚，光是看它的流程图就得耗上一点精力，对于这种复杂的工艺过程，我想必须先非常清晰其流程，不然一味尝试只是徒劳。通过看参考资料，我得出一个自己的方法，对于这种复杂的过程，应该先将它简化，将它分解单元化，对各个单元逐个击破，然后整体上又将他们有机的联系，整体进行调控。我按照思路逐步完成充压，进吸收油，建立c6油冷循环，建立c6油热循环，进富气。虽然步骤中局部出现小失误，但结果也总算复合要求。

离子膜烧碱是最后一个实验，虽然它的过程看似极其复杂，但我觉得它是很简单的，只要了解他的原理之后，按着指示步骤逐一操作，虽然繁琐的过程会耗费一定时间但是付出一点耐心还是很容易完成的。

经过一个星期的操作练习，我对化工仿真实验也算有了几分认识，凭自己过去几天的经历与总结，我得出以下心得：

（一）熟悉工艺流程，熟悉操作设备，熟悉控制系统，熟悉开车规程

虽然我们做的是仿真实习，但是在动手开车前页一定要做到这“四熟悉”，特别是面对复杂的化工过程或者是以前从未接触过的化工过程的时候，对过程的熟悉程度将是至关重要的，否则也许会误入歧途，错误的操作，浪费时间，影响开车分数不说，更重要的是不能很好的掌握所需要学习的内容。面对一个复杂的工艺过程，也许开关，手操器多达数十个，如果不能事先了解到他们的作用和位置，以及各自开到什么程度，那么当开车的时候必然会手忙脚乱，而且会错误不断，因此在开车前最重要的准备工作就是要熟悉整个工艺过程。

（二）首先进行开车前的准备工作，再进行开车 开车前的准备非常重要，虽然开车前的准备工作是非常繁琐，细致的，有的时候仿真程序为了突出重点，不得不把一些程序简化了，但是实际的生产过程中，这些开车前的准备工作却是一点都不能简化的，所以，我们在仿真操作的时候要心里明白，我们操作时候其实那些前提准备条件都已经弄好了，所以我们不需要考虑，但是一定要明白前提准备条件的重要性。要求分清操作流程的顺序主要有两个原因：第一是考虑安全生产，如果不按操作顺序开车回引发事故，第二是由于工艺过程的自身规律，不按操作顺序就开不了车。因此操作步骤之间的顺序至关重要不能随意更改。

（三）操作切忌大起大落

在仿真操作过程中，我们经常会遇到一些惯性很大的系统，比如往复压缩机的转速的调节，控制器少许的变化，就会引起转速在很长一段时间不能稳定下来，面对这样的大惯性系统，调节的时候一定要耐心和细心，因为一旦不注意就会造成系统的大起大落，这在化工生产过程中是绝对不允许的。大起大落会造成物料供给的困难，一会需要大量的物料，一会又只需少许物料，这对于物料供给系统是非常困难的，其次，会造成热量供应系统的困难，进料大时，加热和冷却也必须相应的开大，然而热量的供给是个大惯性系统，不可能瞬间快速的调节，因此必然造成物料忽冷忽热，甚至超出工艺要求，生产出不合格产品，更有甚者会导致设备故障，以致发生危险。大型化工装置中，无论是压力，物位，流量或温度的变化，都呈现较大的惯性的滞后特性。如果当被调变量的偏离期望值较大时我们大幅度调整阀门，由于惯性和滞后的存在，一时看不出变化，因而暂时看不出变化，而一定时间后又出现被调量超出期望值，同样又急于扳回，导致被控变量反复震荡，难以稳定。因此在操作中一定要耐心，不能急于求成。

（四）先低负荷开车达正常工况再缓慢提升负荷 我想低负荷开车，这首先是为了安全考虑的，因为开车过程中很容易因操作不当而产生一些问题，这个时候如果是高负荷的启动，那么造成的事故必然比较 大，所以低负荷启动可以减小事故带来的损失，降低危险，另外，在开车过程中，有一部分物料是需要流动的，同时也会有部分产出，但是由于是开车过程，各种工艺条件还未达到，所以产出的都是不合格的产品，因此，采用低负荷启动，可以减少对原料和能源的浪费，这也是节约成本和保护环境的重要举措。

（五）建立物料平衡的概念 在一个具体单元中总体的进物料量和出物料量是动态平衡的，能量也是如此，因此可以通过这个平衡来间接判断设备的运行状态，来合理的调整开车步骤，把握各个环节的开启时机。如在锅炉仿真单元中，由于已将锅炉的液位调在自动上，因此锅炉的蒸发水量和进水量达到动态平衡。在锅炉升压的过程中可以通过判断进水量的多少来判断产出蒸汽的量，以合理把握并气的时机。本次仿真实习对我们化工班的学生来说可谓是意义重大，它让我们提前体会到了坐在总控室操控工厂生产的感受。让我们感受到了整个工厂生产系于我身的责任感，工作中必须全神贯注，一点点的消差错都可能造成产品质量问题甚至事故危险。对于化工人来说它提醒我们不仅要学好理论知识更要熟悉生产操作，毕竟理论是死的，产品质量才是硬道理。做为一个化工科班学生，我觉得我要学的还有很多，要走的路还很长。

第四篇：化工仿真实训课后习题

化工仿真习题作业

学院：化学与化工学院 专业：化学工程与工艺

实训二 换热器单元

1.冷态开车是先送冷物料，后送热物料；而停车时又要先关热物料，后关冷物料，为什么？

答：化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的一侧，通过间壁内的热传导，再由间壁的另一侧将热传给冷流体，从而使热物流被冷却，冷物流被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。考虑到金属的热胀冷缩特性，尽量减小温差应力和局部过热等问题，开车时应先进冷物料后进热物料；停车时则先停热物料后停冷物料。

2、开车时不排出不凝气会有什么后果？如何操作才能排净不凝气？ 答：在对流传热中，传递的热量除与传热推动力(温度差)有关外，还与传热面积和传热系数成正比。传热面积减少时，传热量减少；如果间壁上有气膜或污垢层，都会降低传热系数，减少传热量。所以，开车时要排不凝气；发生管堵或严重结垢时，必须停车检修或清洗。

在排不凝气时可以通入少量产品气体带走不凝气，也可以通入能吸收不凝气的液体来排净不凝气。

3、为什么停车后管程和壳程都要泄液？这两部分的泄液有顺序吗？为什么？

答：热交换器里面的液体必须要排掉，否则腐蚀设备或者别的结垢等。这两部分的泄液没有顺序。因为液体往低处流，气体往高处扩散，停车后管程和壳程都要高点排气，低点排液。

4、你认为本系统调节器TIC101的设置合理吗？如何改进？

答：上图椭圆处就是调节器TIC101，本系统调节器TIC101的设置不是很合理，它是先对此处热物料流量进行测量，然后再反馈给节流阀TV101A进行调节流量。而此处热物料是向下流的，动量、流速都打，影响调节器TIC101的测量，误差较大。所以，需要改进，如下图所示。

5.传热有哪几种基本方式？各自的特点是什么？

答：传热的基本方式有热传导、热对流、热辐射。热传导是起因于物体内部分子微观运动的一种传热方式；热对流仅仅发生在流体中，是流体各部分之间发生的相对位移而引起的热传递过程；热辐射是因热得原因而产生的电磁波在空间的传递，不需要介质，适合于高温流体。6.影响间壁式换热器传热量的因素有哪些？

答：（1）换热器的材质；（2）热物料的温度和流速；（3）冷物料的温度和流速；（4）热交换的面积。7.工业生产中常见的换热器有哪些类型？

答：工业中常见的换热器有间壁式。混合式和蓄热式，其中间壁式换热器里面，常见的有夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器、套管式换热器、管壳式换热器等，除此之外，还有各种板式换热器和强化管式换热器。

实训六 吸收解吸单元

4.正常停车时若发现吸收塔的富油无法排除，可能是什么原因，如何调整？

答:原因是:可能是人为造成的气阻液泛或者溢流淹塔.调整的方法是:拆开清洗或者用气体吹。

5.正常停车时，若发现吸收塔的富油无法排出，可能是什么原因，如何调整？

答：可能是T-101的压力太小造成，此时应保持T-101塔的压力PI101不小于1.1MPa、塔T-102的压力不小于0.2MPa，压力低时可用氮气充压，否则吸收塔塔釜的油无法排出。6.若加热蒸汽中断，该如何处理？

答：①关闭V1阀，停止进料；②手动关闭调节阀FV106，并停止P-102A/B，停T-102回流；③手动关闭调节阀LV105，停止D-103产品出料；④手动关闭调节阀FV104，并停止T-102进料；⑤手动关闭调节阀FV103，并停止P-102A/B，保持T-101液位；⑥手动关闭调节阀PV103，保压；⑦手动关闭调节阀LIC104，保持T-102液位；⑧手动关闭调节阀FV108，并停止再沸器E-105；⑨手动关闭V4阀和调节阀TV103、PV105，停E-101；⑩故障解除后，按热态开车操作。7.C6油贮罐进料阀为一手阀，有必要在此设置一调节阀使进料操作自动化吗？为什么？

答：在LIC-104达50%之前，全开VI13、VI14、VI9、VI10、VI11、VI12，当LIC-104达到50%时转为自动，此时已建立C6油冷循环。由于设备及管线的持液量也基本建立，若继续进C6油会导致LI-102迅速上涨，应注意关小V9，防止LI-102超限。建立C6油循环时，稳定工况的关键是FRC103不宜过大，否则难以控制液位。所以，可以考虑在C6油贮罐进料位置设一调节阀来控制D-101的液面。8.与同学们交流一下自己控制解吸塔液位有几种方法？哪种最好？ 答：这里有3种方法：（1）当解吸塔T-102液位LIC104小于10%时，按照正确步骤关闭调节阀LV104；（2）通过手动控制调节阀PV104和PV105，调节解吸塔T-102塔顶压力PIC104来控制液面；（3）通过解吸塔泄液阀V18的开度来控制液面高度。

第五篇：化工单元操作仿真实训总结

化 工 单 元 操 作 仿 真 实 训 总 结

姓名：班级；学号：XX XX班 XXXX

目录

一、实训内容

1、精馏塔仿真

2、液位控制仿真

3、吸收解吸仿真

4、萃取仿真

5、灌区仿真

6、真空仿真

二、仿真总结

一、实训内容

1、精馏塔仿真

1.1操作原理：

精馏原理精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动，在互相接触过 程中，液相中的轻组分逐渐转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过程，也伴随着传热。在恒定压力下，对单组分 液体在沸腾时继续加热，其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说，在恒定压力下，沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言，在恒定压力下，溶 液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高，溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较，溶液气液平衡的一个特点是：在平衡态下，气 相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下，气相中的低沸点组分的浓度高 于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡，把恒定压力下的平衡温度 称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液，则把平衡温度称 为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同 一气相和液相来说，露点温度与泡点一般是不相等的，前者比后者高。

1.2工艺流程：

进料及排放不凝气 启动再沸器 建立回流 调整至正常

1.3仿真图：

2、液位控制仿真

2.1操作原理：

缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。

罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。

罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50%左右。

2.2工艺流程：

缓冲罐V-101充压及液位建立 中间罐V-102液位建立 产品罐V-103建立液位

2.3、仿真图：

3、吸收解吸仿真

3.1操作原理：

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

3.2工艺流程：

充压：

吸收塔进吸收油： 解吸塔进吸收油： C6油冷循环：

向D—103进C4物料： T—102再沸器投入使用： T—102回流建立： 进富气：

3.3仿真图：

4.萃取仿真

4.1操作原理： 将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因密度不同而分层：一层以溶剂S为主，并溶有较多的溶质，称为萃取相，以E表示；另一层以原溶剂（稀释剂）B为主，且含有未被萃取完的溶质，称为萃余相，以R表示。若溶剂S和B为部分互溶，则萃取相中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。

4.2工艺流程：

灌水

启动换热器 引反应液 引溶剂

引C421萃取液 调至平衡

5.灌区仿真

5.1操作原理：

产品从上一生产单元中被送到产品罐，经过换热器冷却后用离心泵打入产品罐中，进行进一步冷却，再用离心泵打入包装设备。

5.2工艺流程：

日罐进料 日罐建立回流 冷却日罐物料 产品罐进料 产品罐建立回流 冷却产品罐物料 产品罐出料

5.3仿真图： 6.真空仿真

6.1操作原理：

在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

6.2工艺流程：

液环真空和喷射真空泵灌水

开液环泵

开喷射泵

检查D425左右室液位 开阀V427,防止右室液位过高.二、实训总结

本次实训，由两周上机操作组成，通过此次两周的仿真实训，能让我了解化工单元设备的结构特点、工艺过程的组成、控制系统的组成、管道的走向、阀门的大小和位置以及相关控制，让我对吸收解析，液位操作，精馏塔，萃取等有了更加深刻的了解和认识。本次的仿真实习让我对工厂的相关设备的开关车流程有个大致的了解，在仿真模拟训练中总结生产操作的经验，吸取失败的教训，为以后走上生产岗位打下基础。

仿真实习，让我们了解到，在化工生产中，如何有序高效的进行组织安排，模拟了整个企业的运作操作流程。而本身是遵循着由出现问题，分析问题，解决问题一个循环的过程。在这个过程中，我用心学习，发现问题，并解决问题，确实学到了很多。

通过此次仿真实习，我悟出了几个要点：

1.在进行手动开车前一定要进行预习，要熟悉工艺流程、熟悉操作设备、熟悉控制系统、熟悉开车规程。以免进行错误操作，浪费时间，使自己不能很好的掌握所学习的内容。

2.在操作时切忌大起大落，为了加快操作速度，减少操作时间，如果贪快贸然加大控制量，很可能会由于系统的惯性，使得生产情况超出基本限度，发生报警，最后生产出不合格产品，甚至导致设备故障，以致发生危险。因此在操作生产中一定要按照要求来，不能贪功冒进，要有耐心，不能急于求成。

3.在进行开车前，我们要仔细的把开车前的准备工作做好，不能怕麻烦而忽略准备工作。这很可能是产品是否合格，甚至生产过程是否安全的要点，决不能忽略。

4.在开车过程中，要先进行低负荷工作，在开车达到正常情况后再提高负荷。这样能避免在开车过程中因误操作引起问题时发生引起很大的安全事故。