化工生产应用（共12篇）
化工生产应用 篇1
摘要：萃取过程包括液相到液相、固体到液相、气相到液相三种传质过程。但是在科学研究和生产实践中, 萃取通常仅指液-液萃取过程, 而将固-液传质过程称为“浸取”, 气液传质过程称为“吸收”。本文将讨论液-液萃取过程及设备。
关键词：化工,生产,萃取,设备,应用
萃取过程包括液相到液相、固体到液相、气相到液相三种传质过程。但是在科学研究和生产实践中, 萃取通常仅指液-液萃取过程, 而将固-液传质过程称为“浸取”, 气液传质过程称为“吸收”。本文将讨论液-液萃取过程及设备。
1 萃取塔的形式与结构
萃取设备是溶剂萃取过程中实现两相接触与分离的装置。萃取设备的类型很多, 按萃取设备的构造特点大体上可分为三类:一是单件组合式, 以混合澄清器为典型;二是塔式, 如填料塔、筛板塔和转盘塔等, 两相间的混合依靠密度差或加入机械能量造成的振荡;三是离心式, 依靠离心力造成两相间分散接触。
1.1 混合-澄清萃取桶
混合-澄清萃取桶是混合-澄清器最简单的一种形式, 在混合器中, 原料液与萃取剂借助搅拌装置的作用使其中一相破碎成液滴而分散于另一相中, 以加大相际接触面积并提高传质速率。接近和达到萃取平衡后, 停止搅拌, 静置分相, 然后分别放出两相即可。混合-澄清器可以单级使用, 也可以多级串联使用。
1.2 塔式萃取设备
1.2.1 喷雾塔
喷雾塔是结构最简单的一种萃取设备, 塔内无任何部件。轻、重两相分别从塔底和塔顶进入。其中一相经分散装置分散为液滴后沿轴向流动, 流动中与另一相接触进行传质。分散相流至塔另一端后凝聚形成液层排出塔。
1.2.2 填料萃取塔
填料萃取塔的结构与气-液传质过程所用填料塔的结构一样。塔内装有适宜的填料, 轻、重两相分别由塔底和塔顶进入, 由塔顶和塔底排出。连续相充满整个塔, 分散相由分布器分散成液滴进入填料层, 在与连续相逆流接触中进行萃取。
1.2.3 筛板萃取塔
筛板萃取塔是逐级接触式萃取设备, 依靠两相的密度差, 在重力的作用下, 使得两相进行分散和逆向流动。若以轻相为分散相, 则轻相从塔下部进入。轻相穿过筛板分散成细小的液滴进入筛板上的连续相一一重相层。液滴在重相内浮升过程中进行液-液传质过程。
1.3 离心萃取设备
当两液体的密度差很小或界面张力甚小而易乳化或黏度很大时, 仅依靠重力的作用难以使两相间很好地混合或澄清, 这时可以利用离心力的作用强化萃取过程。离心萃取机结构紧凑, 处理能力大, 能有效地强化萃取过程, 所以特别适用于化学稳定性差、需要接触时间短、产品保留时间短, 或易于乳化、分离困难等体系的萃取。缺点是结构复杂, 造价高, 能耗大, 使其应用受到限制。
2 萃取设备的选用
不同的萃取设备有各自的特点, 设计时应根据萃取体系的物理化学性质、处理量、萃取要求及其他因素进行选择。
2.1 物系的稳定性和停留时间, 要求停留时间短可选择离心萃取器, 停留时间长可选用混合澄清器。
2.2 所需理论级数
所需理论级数多时, 应选择传质效率高的萃取塔, 如所需理论级数少, 可采用结构与操作比较简单的设备。
2.3 处理量
处理量大可选用混合澄清器、转盘塔和筛板塔, 处理量小可选用填料塔等。
2.4 物系的物性
易乳化、密度差小的物系宜选用离心萃取设备;有固体悬浮物的物系可选用转盘塔或混合澄清器;腐蚀性强的物系宜选用简单的填料塔;放射性物系可选用脉冲塔。
2.5 其他
在选用萃取设备时, 还应考虑其他一些因素, 如能源供应情况, 在电力紧张地区应尽可能选用依靠重力流动的设备;当厂房面积受到限制时, 宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时, 则宜选用混合澄清器。
参考文献
[1]罗旋.化工行业发展模式初探[J].科学技术与工程, 2006, 6.
[2]齐健国.关于化工理论与政策的思考[J].经济纵横, 2004, 3.
化工生产应用 篇2
年龄： 22 岁 身高： 172CM
婚姻状况： 未婚 联系地址： 洛阳
最高学历： 大专 工作经验： 1年以下
求职意向
最近工作过的职位： 新乡市博源净水材料有限公司生物水合车间主操
期望岗位性质： 全职
期望月薪： 1500~元/月
期望从事的岗位： 日用化工,生物化工,化学药品,化工实验室研究员,环境/环保技术,其他化工类职位,大学应届毕业生
期望从事的行业： 能源(石油/化工/矿产),其他行业
教育经历
河南工业大学化学工业职业学院 (大专)
起止年月： 9月至6月
学校名称： 河南工业大学化学工业职业学院
专业名称： 应用化工技术
化工生产应用 篇3
摘要：文章结合化工产品漂粉精生产的实际情况，针对现场管理中的问题，构建任务设定了一个管理理论与方法，其应用提高了现场管理水平。
关键词：任务设定；化工生产；现场管理；漂粉精
中图分类号：F406 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0153-02
湖北兴瑞化工有限公司（以下简称兴瑞化工）和宜昌金信化工有限公司都是湖北兴发化工集团股份有限公司的子公司，湖北兴发化工集团股份有限公司为国家级高新技术企业。兴瑞化工拥有的化工产品漂粉精是耗氯产品之一，生产过程要经历固液气三相反应、固液分离和固体干燥等工序。由于其生产的特殊性，粉尘、颗粒常常比较容易漏出，湿物料常常容易漫出。现场人员未及时对其进行清扫工作，生产现场到处弥漫着一股刺鼻的氯气味，离心机、罐体等底部地面上的湿物料堆积如山，设备、管道支架、各个楼层地面早已被覆盖上一层厚厚的白色外套，导致现场卫生状况惨不忍睹，令人望而却步。因此，将现场任务分配至当班生产班组就显得尤为重要，本文就以任务设定在化工企业现场管理中的应用作点粗浅的探讨。
1 任务设定的构思
现场是员工的第一工作场所，营造一个清洁、舒适的工作环境，不仅能塑造良好的企业形象，更能给员工带来愉悦的心情，提高工作质量和工作效率，进而保证生产的连续性和稳定性。
任务按时间段划分为两个大的板块，即当日的夜班任务和第二天的白班任务，其中均包括四个备注：起止时间、人数、班组长验收、主管验收。每日任务都定于当日17∶30前在班组活动看板上进行张贴公布，主管每天到现场进行卫生情况的摸底检查当天卫生状况和现场当班人员完成的清扫情况，然后再结合生产现场的整体情况、任务轻重的搭配、人员的数量等，来拟定当日的任务设定，即当天夜班需完成的任务及第二天白班需完成的清扫工作。起止时间：清扫工作是何时开始，每条任务历经多长时间，以及每天完成任务所花费的总时间，以此获取工作量时间属性方面的信息；人数：每条任务由几人去完成，便于统计整个任务是否达到预期效果，保证安排的合理性；班组长验收，每日任务设定后，当班班组长将任务进行再分配，班员是否完成，是否达到要求，最终由班组长逐条确认后再在验收一栏签字确认；主管验收，主管在上班后第一时间立即去现场检查夜班任务的完成情况，给出相应的分值，当日白班则在下班前给出分值，月底进行汇总纳入班组整体考核之中。
2 任务设定的运用
任务设定后，投入现场管理中使用，并根据现场实际情况进行不断完善与调整。
2.1 制度的宣讲
在周生产例会制度上提出任务设定这一思想，由班组长以上管理人员进行讨论与进一步的补充和完善。再由车间拟定制度，下发至各生产班组，由班组长组织班员进行学习，明确制度的内容以及相关考核准则等，便于班员更好地了解制度的意义，以致有效地参与及执行制度规定的内容。任务设定自下发制度日开始在现场进行实施。
2.2 进程的追踪
主管每周对任务进行整理、汇总。每天生产班组完成任务的情况，所使用的时间、人数以及各个生产班组每天每周的表现，都可得到及时的反馈。对某些存在未完成的任务项，进行备注标明，查找原因，给予提醒。每月将各生产班组的分值统计后，对表现优秀的班组进行奖励。
2.3 灵活的调整
在任务落实过程中根据现场的实际情况进行及时的调整、灵活应用。现场因生产中的突发事件（致使连续生产性的中断）、常规性或临时性检修等，班组长可向主管申请，主管根据具体的实际情况做出适当的调节，任务未按时完成不纳入考核范围内；对于某些重点或重复性任务，主管在任务设定中加以特别提醒，并在后备注；对于突击性检查，主管对现场的整体状况作出宏观判断，对任务及时作出调整，彰显出重点。设定任务过程中存在不合理的地方，班组指出后，及时进行改进。
3 效果查验
通过任务设定这一方案的实施，在现场管理中，班组长能够按照每日任务来合理安排并且调控班员，对班员任务的执行度实施全面的监控，任务完成情况也能及时得到班员反映。与此同时，班员的积极性也大大提升，除了每日设定的任务外，还主动打扫其他现场卫生区域，保证了现场的干净整洁，使现场管理处于良好的发展状态，实现了清洁、文明的生产。
4 体会
4.1 现场管理工作更有序的开展
根据任务设定分配至各个生产班组，再由班组分至每个班员，做到事事有人做，全员都参与。主管对任务进行设定、班组长再分配、班组长验收、主管验收、主管新任务再设定等形成这一闭路动态循环，使得管理工作能够紧密地衔接起来。同时也增强了主管与班组长、主管与班员之间的交流沟通，营造良好的工作氛围，利于管理工作的进一步展开。
4.2 现场管理能力得到很大的提高
班组长在如何确保生产与完成设定的任务之间进行协调处理，能够更精准地把握现场情况，加强现场指挥管理能力。在保证生产正常运行时，不仅保质保量地完成既定的任务，也极大地调动了班员的工作积极性，现场的环境得到很大的改善。主管在了解整个生产运作的同时，也对现场环境进行实时掌控，在开展工作时能够及时进行修正，更好地抓住重点、把握大局。现场人员在工作中出现问题，主管立即指出，利于现场人员迅速改正。
4.3 管理工作形成双向的监督
每日的任务设定、班组长验收和主管验收都及时地在班组活动看板上展现出来，主管与班组有效地串联起来，任务设定工作更加明朗化、公开化。主管对现场生产班组进行管理的同时，班组也能对主管的工作进行反监督，使现场的管理工作真正落到实处。
4.4 任务完成更加的主动
现场的班员在由最初的仅完成所设定的任务，转变为高效率地完成既定任务后，还主动地申请其他额外清扫工作，共同维护和创造良好的现场工作环境，整个现场环境面貌也焕然一新。
参考文献
[1]郑数华.车间现场管理的改进[J].中国高新技术企业，2009，（21）.
作者简介：李绪（1980—），男（土家族），湖北利川人，湖北兴瑞化工有限公司车间主任，助理工程师，在读研究生，研究方向：化工工程管理、生产管理、技术
研发。
新型化工设备在化工生产中的应用 篇4
新型化工设备是整个化工生产中的一部分, 并且是化工生产中的重要组成部分, 有时候新型化工设备的使用不仅仅是为了完成生产任务, 同时也是一种新技术的开发, 它可能伴随着增产、节能、增效的多种好处。新型化工设备质量的核心在于应用到实际生产中的检修率, 检修率过高耽误正常化工生产的运行就会直接影响经济效益, 这也是新型化工设备的一个重要指标, 也是对一种新型化工设备成熟度的一个准确描述。
在运行中, 新型化工设备与原有化工设备所输出的信号不同, 快速准确的提取信号对化工设备的安全生产有益, 快速的提取信号就可以对现有运行状态进行快速诊断, 保留有效信息, 从而确定正在生产运行的化工设备的各项功能是否正常。例如泵安装及拆装时所输出的信号, 新型化工设备和老型化工设备存在很大的差异, 压缩机安装及拆装过程中所输出的信号, 新型化工设备和老型化工设备也存在很大的差异, 风机安装及拆装时的输出信号, 热电厂锅炉安装时的输出信号, 也都存在着很大的差异, 还有其它的如金属容器安装, 换热器安装, 塔器安装, 一些静设备的安装, 也都存在着类似的情况。
新型化工设备的建设需要设计单位具有比较高水平的技术基础, 从技术方面支撑新型化工机械设备有效的投入生产, 这就在设备安装方面提出了更高的要求, 例如一般压力容器类设备安装, 交换热的容器设备安装, 反应器的安装, 给料器设备安装, 除尘器的设备安装, 分离器的设备安装, 过滤器的设备安装等, 都提出了更高更精确的要求, 这样高标准的要求有利于日后化工生产的进步与稳定, 更有利于产量的提高, 还可以减少检维修的次数, 进而提高经济效益。为便于新型化工机械设备安装维修等工作, 生产单位一定要按照技术规范要求提高操作检修人员的综合职业素质, 为新型化工设备的顺利使用提供技术支持。
新型化工设备能够达到工作程序正确和符合技术规范要求, 离不开各方面人员的长期努力。新型化工设备在投入生产前要做很多种实验, 整个过程中有相当健全的实验考核体系, 在实验时只能按照专业技术人员的指导进行操作, 其中多为验证性实验, 其中也包含着破坏性试验, 这样可以看出新型化工设备能在多么恶劣的环境下使用。其中, 新型化工设备的投入试验还要具备创新型精神和实践能力, 且具有很强的可操作性。在化工生产中根据新型化工设备的独有特征信号, 进行新型化工设备故障内容的确定, 并确定故障部位, 准确判断新型化工设备故障情况发展趋势, 通过计算机进行深入的数据状态分析后作出反应。
新型化工设备采用分布式控制和集中管理的设计思路, 非常有效地提高了整个化工生产过程的自动化程度。不同层次的新型化工设备针对不同专业, 设立不同的新型化工设备系统的实验理论, 会为一线操作人员的培养提供更有用的素材。提供更多的新型化工设备的实践学习机会, 对一线操作人员在材料性能及结构要求等方面的能力培养有更多的帮助, 可以极大地激发一线操作人员的学习热情, 有利于一线操作人员拓宽知识面, 且可以有效的减少误操作, 可以更好的为化工生产服务, 促进员工操作水平进步。
新型化工设备在数据收集、应用可靠性等方面也有着不可比拟的优越性。新型化工设备一般采用上位计算机的全程监控, 所以现场所有的信息均可以通过专用的设备传输到上位计算机中, 只要在控制室就可以了解新型化工设备现场的情况, 控制回路中利用硬件进行设备闭锁, 同时在程序中还采用了软件对新型化工设备闭锁的双重连锁方式, 从而有效地增强了新型化工设备系统的可靠性。也可以方便的输出新型化工设备生产过程监控记录的相应参数, 便于监控人员对新型化工设备系统进行进一步了解, 同时还可作为新型化工设备原始资料保存。
新型化工设备的使用培训使得一线操作工人更加了解化工岗位机械常识, 积累经验, 形成一个良性的循环。有些新型化工设备在主承力部位采用碳纤维复合材料, 使得轻质高强的碳纤维在新型化工设备上得以应用, 这样不仅可以提高新型化工设备的承载能力, 同时其他部位选择比较常规的材料, 这样可以有效降低设备的成本。在新型化工设备中关键部分采用成本较高的高科技材料, 将该材料的特性编写在操作规程中, 进而培训化工生产的一线岗位操作工人, 工人对特殊材料就会加快熟悉, 工人素质的高低、对生产设备材料的熟悉程度直接影响生产质量和企业效益。
考虑今后引进更多新型化工设备系统的更新型预留, 要做到有余量而不浪费。应用更多新型化工设备会导致造价提高一级, 增加工程费用, 相反建设单位往往想要减少一些投资。因此, 准确计算新型化工设备使用量, 对于准确的计算工程量有着重要的指导作用。例如所有的新型电磁阀线圈两端都并联有新型化工设备, 从而确保系统免受高频信号形成的干扰和影响。
对新型化工设备运行时可能发生的机械故障, 一定要做出相对早期的预报, 从而保障新型化工设备的安全和可靠的运行, 进而让化工设备发挥最大的效益。通过对新型化工设备的使用与状态分析, 能够评定其动态性能, 也可对新型化工设备在生产中发生的故障进行及时准确的状态检测, 然后确定新型化工设备故障发生的原因, 在该基础上可以快速采取故障维修的相应措施。同时在故障现场, 系统采用声光报警检修新型化工设备时, 有时需要进入新型化工设备内进行检修, 检修人员在检修前必须经过专业技术人员的安全教育, 使检修人员明确在检修新型化工设备过程中可能出现的危险因素及应对方法。
焦作大学应用化工 篇5
专业培养目标：培养以化工技术理论和应用能力为中心的高级应用型人才。专业核心能力：具备无机化工、有机化工、精细化工等专业领域实际工作的基本
能力和基本技能。
专业核心课程与实践环节：无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、化工原理、有机化工工艺学、无机化工工艺学、精细化工、化工设备机械基础、计算机化工制图、化工仪表及自动化、化工设计概论、化工防腐、化工单元操作与仿真以及认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习设计、专业课实验及专业综合能力实训教学等实践课程。
甲醇生产与应用前景 篇6
关键词甲醇;甲醇汽油;甲醇电池;碳一化工
中图分类号 TQ2 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0137-01
近年来,随着经济的发展,能源问题已成为一个世界性的问题。据美国能源部和世界能源理事会一项预测表明,全球的石油生产将于2010年到2015年达到顶峰,他们预测全球化石类燃料资源开采期分别是:石油39年,天然气60年,煤211年。而我国是一个富煤贫气少油的国家,我国的煤炭储量是114.5Gt,至少可开采116年,而中国石油储量是3.3Gt,仅供开采20年。而我国石油对外依存度远远超过进口石油30%这一国际公认的警戒线。因此在我国能源问题的体现主要是石油问题。因此石油替代品就显得尤其重要,而甲醇是良好的石油替代品。而在基本原料当中,仅次于乙烯,丙烯,苯位居第四位。其作为一碳化学的支柱,可以生产醋酸,醋酸甲酯,甲基叔丁基醚(MTBE),甲基叔戊基醚,酸酐,以及21世纪有机合成的一个新基石之称的碳酸二甲酯(DMC)等化工原料。同时亦是潜在的新能源。因此甲醇的生产与发展显得格外的重要。
1甲醇的性质
1)分子式为O。
2)相对分子质量为32.04。
3)常温常压甲醇熔点-97.8℃。沸点64.5℃。闪点12.22℃。自燃点463.89℃。蒸气密度1.11。
4)纯甲醇是无色透明易挥发,可燃,略带醇香味的有毒液体。
5)甲醇对气体溶解性很强,特别是与S,可作为工业的洗涤剂。
2合成甲醇的常用方法
(g)+O(g)CO(g)+3(g)(1)
CO(g)+3(g)OH(g)(2)
反应中除生成甲醇外,还伴随着一些副反应进行,生成少量的烃,醇,醛,醚,酸和酯等化合物。
在工业生产当中,造气部分占甲醇生产能耗的60%-70%。因此,若能省去高耗能的造气工段,不但可节省投资,可大大降低能耗,因此最近新兴的是甲烷直接制取氧化得甲醇的方法。
3我国甲醇的生产现状
对于我国的甲醇规划项目,据不完全统计,统计结果是大概有88项、4850万吨/年。其中,天然气制甲醇14项,770万吨/年;焦炉气制甲醇11项,305万吨/年;煤制甲醇63项,3775万吨/年(一期)。如果算上二期规划项目,我国甲醇项目总产能则达到6395万吨/年。据保守估计2010在2000万吨/年,2015年将达2400万吨/年。
有关数据显示,中国甲醇产能已占世界产能的1/4,而且目前国内在建和拟建甲醇项目较多,总能力逾1500万吨/年,这些项目如能顺利进行,预计到2010年国内甲醇总能力将达到约2000万吨。这标志着中国将由原来的甲醇进口国成长为出口国,而且正在向世界甲醇强国的地位发展,成为了世界甲醇市场的新焦点。
4甲醇汽油的发展
国务院2006年11月召开了研究发展替代能源工作会议上提出提高替代能源在能源结构中的比重。而甲醇的成本约在2500元/t,乙醇的成本约为5000元/t,因此考虑经济因素,甲醇作为我国首选替代汽油的燃料。
甲醇分子中含50%的氧,使甲醇的燃烧热值降低。但同时也使甲醇完全燃烧所需的空气量减少,甲醇和空气理论混合气的热值和汽油相等。因此相对减少理论的尾气排放量,热量损失也大大减少。提高了甲醇发动机的总热效率,由于其可燃点低,同时减少NOX的产生,减少环境污染。同时甲醇辛烷值较高,汽油中加入甲醇能有效的提高辛烷值,增大汽油的游标号,减轻炼油厂汽油增加的压力。但是甲醇汽油仍有许多问题期待解决。
1)能量含量。甲醇的热值1111kJ/kg,只有汽油的一半。因而限制了汽车的行驶距离。
2)甲醇汽油的物理性质。甲醇汽油的混合(M85或者低比例混合)出现反常的高蒸汽压,导致烃类易挥发。
3)甲醇汽油的混合能力。甲醇是极性化合物,汽油是碳氢化合物,呈现的是弱极性,因此不能以任意比例混合。上层为高烃层,下层为高醇层,这就需要添加某些助剂,例如高碳醇,可以促进甲醇与汽油的互溶。
4)甲醇对发动机金属有腐蚀作用,同时对橡胶管也具有腐蚀作用。而醇在空气中被氧化产生酸性物质,这些酸也会给金属带来腐蚀。因此人们在使用醇类燃料的同时,必须要考虑到对金属的腐蚀的作用,因此在甲醇汽油添加抗腐蚀剂作为保护。目前胺类,有机磷酸类,有机羧酸类,氮杂环类,屏蔽酚类五种防腐剂进行复配,制成的抗腐蚀剂具有比较好的效果。同时甲醇对人体也有较大的危害,低比例甲醇汽油排放出的甲醛可以通过催化剂降低排放气体的污染。
5我国甲醇汽油的发展
在我国由于目前经济进步,汽车工业的迅速发展,导致原本就紧缺的石油更加困难。现在油价日益上升,为了缓解石油危机,曾经提出用乙醇汽油的方案,并在黑龙江,吉林,河南等全部地区,并在河北,山东,江苏,湖北部分地区封闭使用。但是由于生产1吨乙醇需要使用3.3吨粮食,成本很高,而我国人口多,粮食生产并不富裕,耕地在逐渐减少,因此使用乙醇作为替代汽油目前在我国并不可行。
据了解,近两年,石油价格的大幅上涨,拉大了甲醇与汽柴油价格的差距。即便在目前甲醇价格相对高位、石油价格相对低位的情况下,93#汽油的价格也比精甲醇高出3000元/吨,因此甲醇汽油的研发十分重要。
而与此同时,在1997年,中美合作研究组队中国山西以及其他富煤地区把煤转化为汽车燃料以及其他应用的经济、环境和能源利用生命周期进行了评估即3E评估。报告中指出,在中国富煤地区,具有比较独特比较好的发展煤制代用燃料的条件。
近几年,煤基甲醇汽油燃料发展迅速,但是目前由于我国的甲醇汽油燃料标准尚未出台,导致其发展的不够规范。在部分省市已经开始试用甲醇燃料。在浙江省,2011年将会全省试用,而陕西省在2010年10月份就會在全省试用。待国家甲醇汽油燃料标准出台之后定会更快的发展,大大的降低我国的石油作为汽油的消耗,能够优化我国的能源结构。
6甲醇燃料电池
甲醇还可以用作发展甲醇燃料电池(MFC)。其中MFC包括间接甲醇燃料电池(IMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)。
IMFC以甲醇为原料,通过水汽重整转化为氢气,然后供燃料电池使用。其中的关键技术是甲醇重整制氢设备,IMFC离商业化越来越近了。
DMFC直接将甲醇作为阳极,由于DMFC不需要前期的处理过程,可以将其微小化。从长远上来看,DMFC是最优前途最理想的燃料电池。美国甲醇燃料研究所在DMFC研究和开发上颇有成效。DMFC是直接利用甲醇水溶液作为燃料的一种质子交换膜燃料电池,体积小、重量轻、系统结构简单、能密度高,燃料来源丰富、价格低廉,储存携带方便,安全性高,而且还能够长时间连续提供电能、更换燃料方便,因而在手机、笔记本电脑、摄像机、个人数字助手以及医疗装置系统等小型民用电源和军事上的单兵携带电源、航天器电源、微电子机械系统电源等方面可以满足便携式电子设备日益提高的高能耗的需求,最有可能补充和替代目前广泛使用的蓄电池而成为理想的动力电源。
我国在微型直接甲醇燃料电池研究方面起步较晚。中国科学院大连化学物理研究所推出了应用于小型风扇、PDA、玩具车以及手机用微型DMFC实验演示原型。该所还采用物理气相沉积法在硅片表面沉积金属复合层作为集流体,有效降低了MEMS微型燃料电池的内阻。清华大学微电子研究所对以多孔硅为基础的MEMS微型燃料电池进行了深入研究。中国科学院上海微系统与信息技术研究所对微型燃料电池的电池结构、封装、系统集成等方面的研究也取得了较好的进展。由中科院长春应化所、中科院大连化物所等单位共同承担的国家“863计划”目标导向项目——直接甲醇燃料电池技术日前通过了科技部组织的中期项目检查,并获得9项发明专利,两项实用新型专利。
2007年5月中科院长春应化所与中科院大连化物所、南京师范大学和南通海阳新材料科技有限公司联合,经过2年多的联合攻关,突破催化剂制备及性能,电极及膜电极集合体制备工艺、电池结构改进等技术关键,批量制备出性能优良的多种催化剂和高性能膜电极集合体,组装出自呼吸电池及主动式电堆,实现自呼吸电池甲醇燃料电池组与笔记本电能连用。
7结语与展望
虽然在美国由于MTBE(甲基叔丁基醚)其具有毒性和可能的致癌性已经被禁用,并改用ETBE(乙基叔丁基醚)对全球甲醇生产产生消极的影响。但在中东,亚洲,东欧以及亚太地区,其使用量依旧在不断增加。在我国,甲醇作为最基本的化学原料,在我国工业化进程中必将扮演越来越重要的角色。同时作为一种良好的石油替代燃料,未来具有很大的发展潜力。甲醇作为煤化工产物,对改善我国富煤油具有极为重要的作用。
参考文献
[1]中国经济时报,1998.9.25.
[2]J.R.Rao and B.R.Sant.chem,Age India,1973,24,(695).
[3]魏文德主编.有机化工原料大全第二版,化学工业出版社,1999:802-822.
化工生产应用 篇7
“Aspen Plus”是一大型通用化工流程模拟软件[1]。“Aspen”是“Advanced system for Process engineering”的英文简称, 中文意思是指“先进过程工程系统”。它起源于美国能源部于七十年代后期组织开发的一大型流程模拟系统。2001年, 中石化总公司从Aspen Tech公司将此软件以5年的租期租赁下来, 在整个集团公司范围内进行推广使用, 目的就是要让广大石油化工专业技术人员把模拟优化技术用好, 用出效益。实践证明, 此软件在生产设计过程中发挥了十分重要的作用, 产生了巨大的经济效益。但生产厂的工程技术人员认为这类软件只是给设计单位用的, 原因是他们不知道“Aspen Plus”软件的功能和用途。为了加快“Aspen Plus”软件在生产厂的推广使用, 提高生产装置技术管理水平和经济效益, 现将“Aspen Plus”软件的主要功能及成功应用实例介绍如下。
2“Aspen Plus”软件的功能及用途[2]
2.1 故障诊断
生产装置在开车和生产中经常会出现异常故障, 过去遇到此类问题, 就要凭借技术人员及操作人员的经验及对现象的分析, 找出可能的原因并制定相应的对策, 再逐一进行调试, 验证。有时甚至需要多次、多方面查证, 费事、费工又费力, 严重影响装置的安稳长满优运行。使用“Aspen Plus”软件进行模拟诊断, 则可以安全、快捷、准确地找到问题的症结所在, 模拟出多套解决方案, 择优选用, 使装置恢复正常运行。
2.2 消除瓶颈
过去要标定一套生产装置, 可能要耗资上百万元, 耗时半到一个月, 这是生产车间最“头痛”的工作。现在我们可以利用“Aspen Plus”软件对装置中的大部分设备进行快速、准确的模拟标定, 找出“瓶颈”部位, 充分利用原有设备, 制定合理的改造方案。
2.3 优化生产, 提高效益
“Aspen Plus”软件有几种优化功能, 可以利用它来优化生产装置的操作工况。例如:我们可以以经济效益、产品产量、投资为目标函数, 应用“Aspen Plus”软件, 进行模拟计算, 找出生产装置的最优操作参数。
当然, “Aspen Plus”软件的功能和用途远远不止这些, 在此不一一详述。
3“Aspen Plus”软件的成功应用实例
3.1 应用“Aspen Plus”软件优化生产
某厂[3]二氯甲烷溶剂回收系统有两个绝热闪蒸塔, 压力分别为135.831KPa和128.936KPa, 其中第一个塔的进料中含有63506Kg/hr的CH2Cl2和44764.4Kg/hr的水, 进料温度为373℃, 压力为165.48KPa。另外, 有两股压力都为1379KPa的饱和蒸汽分别进入第一和第二个绝热闪蒸塔, 那么当这两股蒸气的质量流量分别为多少时, 正好使它们的总用量最少 (这两股蒸气的流量变化范围为454Kg/hr～9080Kg/hr) , 并要求第二个塔的塔底流出物中的CH2Cl2含量不超过150mg/Kg。
若没有“Aspen Plus”软件, 而通过人工计算来解决上述优化问题, 将会耗费大量的时间、人力和物力, 而有了“Aspen Plus”软件, 我们只需将此流程的已知条件输入到计算机中, 利用“Aspen Plus”软件进行模拟计算, 很快就可以得到计算结果。结果是当第一股蒸汽和第二股蒸汽的流量分别为5315.5Kg/hr、933.8Kg/hr时, 正好能满足上述要求。将计算结果应用于实际生产后, 大大降低了蒸汽的用量, 产生了巨大的经济效益。
3.2 应用“Aspen Plus”软件对塔的操作条件影响情况进行分析
某厂氯乙烯生产装置氯乙烯精制单元中的脱氯化氢塔所含物系的沸程较宽, 塔内温度变化大 (塔顶到塔底从-24.0℃到110℃) , 因此塔内加有中间换热器。下面是应用“Aspen Plus”软件对回流比的影响情况进行模拟分析的实例。固定进料条件和中间再沸器的热负荷, 通过改变回流比可计算出塔釜氯化氢含量、塔顶冷凝器的热负荷以及塔釜再沸器的热负荷随回流比的变化规律, 如图1所示。
从回流比的影响规律可以看出, 随着回流比的减小, 塔釜氯化氢的含量增加很快, 而冷凝器和再沸器的热负荷变化则较慢。而当回流比增大到0.7时, 回流比的增大对塔釜氯化氢的含量的影响已比较缓慢。因此合理的回流比应在0.6～0.7之间。
应用“Aspen Plus”软件不仅可以对过程中的某个设备进行模拟分析, 还可以对过程中的子系统及整套装置进行模拟, 通过对模拟结果的分析可以得出有益生产的结论, 从而提高了生产装置技术管理水平和经济效益。
4 结束语
4.1“Aspen Plus”是一大型通用化工流程模拟软件，在科研、设计及生产过程中都有广泛的应用，应用“Aspen Plus”软件优化生产可以节省大量的人力、物力和财力，产生了巨大的经济效益。
4.2 应用实例表明，在化工生产过程中应用“Aspen Plus”软件不仅可以优化生产，而且还可以对某设备和整套生产装置的操作参数进行模拟分析，提高了生产装置技术管理水平，产生了巨大的经济效益，故应尽快在化工厂广大工程技术人员中推广使用“AspenPlus”软件。
摘要：文章介绍了化工流程模拟软件“Aspen Plus”的主要功能及成功应用实例, 应用实例表明, 在化工生产中应用“Aspen Plus”软件不仅可以优化生产, 而且还可以对某设备和整套生产装置的操作参数进行模拟分析, 提高生产装置技术管理水平, 从而产生巨大的经济效益, 故应尽快在化工厂广大工程技术人员中推广使用“Aspen Plus”软件。
关键词：“Aspen Plus”软件,应用,经济效益
参考文献
[1]通用流程模拟软件“Aspen Plus” (第十版) 简介.美国Aspen Tech公司北京代表处.1998, 10, 1.
[2]姜际魁, 流程模拟技术在燕山石化集团的应用情况《, Aspen Tech技术应用论文选》, 1998, 11, 10～12.
化工生产中DCS控制系统的应用 篇8
DCS控制系统现如今在我国的许多化工企业被广泛使用, 其目的就是让企业花费比较低的成本, 去创造更多的价值, 获得更大的利润, 让化工企业的发展形成一种良好的竞争规模, 增加企业之间的竞争力, 并且通过这个自动化的系统, 让整个化工行业的经济效益明显得到提高, 生产效益明显得到加强。在化工生产发展的过程中, 企业不断扩大生产规模, 并且众多功能得到了实现, 在化工生产之中, 规模装置不断在扩大, 复杂程度也得到了相关提升。在这样的条件之下, 化工生产方面的控制不能够仅仅依靠人工, 随着如今不断发展了信息技术, 化工生产方面越来越普及自动化, 化工企业在生产的过程中已经慢慢走向了智能化、复杂化、自动化、规模化等。现在化工行业之中使用的控制系统是分布式, 这是依托于多种计算机方面的技术, 主要就是包含了显示技术、控制技术、通信技术以及网络技术等【1】。DCS控制系统对企业生产效率能有效提高, 对管理成本能降低, 对能耗能节约, 这样就给企业增加了持续发展的策略。DCS控制系统出现在上个世纪的八十年代, 如今的计算机与网络的技术发展迅速, 只要采取更多更高科技的方法, 加入到这个技术之中, 就可以让DCS控制系统在企业之中产生强大的作用, 其形成的化工企业各个图标数据正确, 图标清洗, 对化工行业的发展做出了卓越的贡献。
2. DCS控制系统功能与结构分析
通过DCS控制系统产生的作用可以看出, 其应该具有完美科学性的设计, 具有不一样的机构原理, 其主要的结构原理包含如下方面的内容:
2.1 控制系统功能属于可控网络
DCS控制系统是一个可控网络, 都是使用化工现场的仪器、设备、工作站与服务器等, 这个网络之中包含了三层结构, 在分散环境的过程中, 能够管理与控制监测过程与监测设备。
第一, 在整个DCS下层之中包含分散过程控制, 对控制对象、生产对象等进行功能控制与数据采集。这一层之中应该采集数据信息, 然后把这些信息传达给上层, 也就是监控的过程中很集中, 这种主要就是包含了闭环调节、执行顺序与采集方式等方面。
第二, 在DCS系统之中, 中间层之中就包含了集中操作监控级, 其一般都是面向于操作人员与化工生产控制, 该层就是对以前的层进行数据的处理分析, 在操作人员面前, 就凸显更加清晰的程序【2】。
第三, DCS系统主要就是具有了综合信息管理, 这是属于最高级的管理层, 此过程对化工生产之中详细进行控制, 在进行监控与存档、汇总与分析的过程中, 企业的办公水平得到了提高。
2.2 DCS系统的分层与功能
DCS控制系统具有通信结构, 主要有三个层次的区分, 主要分成为过程控制层、控制站内部以及信息管理层。信息管理层之中的DCS控制系统使用各种网络与计算机完整组成, 此信息管理层能够汇总系统信息与运行参数, 同时还能够进行生产调度指令, 在企业数据库之中包含各信息。
DCS控制系统实现了一些功能, 在化工生产之中, 操作站控制站的控制网络与监控网络在这个过程中不可缺少。
DCS控制站之中系统对某一流程或者是某个项目之中的I/O服务能方便建立, 通过此类型的内容控制与协议对县城的数据可进行采集, 采集到的这些信息最终可以变成为图形信息。
操作站就是控制与调节生产过程中的参数, 控制输入材料之中的流量、产品温度以及设备压力, 产品的生产要求与质量完全相匹配, DCS控制系统之中还可以使用其余辅助的设备, 对关键设备、关键流程进行监控【3】。该功能对于化工生产过程之中的故障能有效提高处理能力与应对能力, 能够让操作人员对于出现故障的位置了解, 并且还可提供故障发生的原因。
2.3 DCS控制之中的反应器
反应器是很重要的一个控制部分, 反应器之中具有了反应温度, 对化工生产的质量与效果产生一些影响。温度、工艺与压力等的因素决定了化工质量, 实践表明, 控制化工生产之中的关键因素包含了反应温度。
如果对反应器的温度进行分析与采集, 主要就是要进行热反应方面的处理, 在反应器使用的过程中, 应该让温度过高的情况避免, 连锁的情况不可能出现。
就从控制系统的反应器来说, 反应器之中有A、B、C等这样的原料进入端口之中, 并且在进入的过程中, 流速或者是流量将影响到反应温度, 对反应控制器应该不断进行稳定, 这样对于原料进入反应器过程之中的流速与流量都可方便进行测量。
2.4 控制液位串级与连锁
从图1所示的情况来看, T0001与T0002是其中的两个化学反应。在这两个搭之间, 出料与进料都有一定的关联, 这样可以串联控制两个搭。连锁控制的过程就是保护生产设备, 对设备的故障具有避免的效果, 这样就避免损害其他设备。控制连锁的功能就是通过运算逻辑来完成。
如果从调节阀状态的更改、电磁的切断来说, 操作人员就应该解除警报状态, 这样就能正常进行运行。
3. DCS控制系统具有的优越性
DCS控制系统在控制系统方面是有机控制, 其组成的部分就是有信息传输、软件控制与硬件设备, 通过这个系统对离散环境要集中进行管理与控制, 这样在生产方面可以实现最优化, 对生产管理就完全可以提高效果, 对控制生产的成本可以降低【4】。其主要的控制功能包含如下:
3.1 控制功能强大
这些硬件设备主要就是借助于控制电路系统与专业数据处理、计算机硬件, DCS控制系统在控制内容与控制方式都能够多种实现, 不管控制是多变量优化, 还是单回路控制, 只需要对这个系统进行程序的选取与调节。
3.2 人机交互功能灵活、高安全性
DCS控制系统非常灵活, 在流程图、趋势图等方面优势独特, 并且监控中心也能够完成关联设备与关联参数的参数调整与关系分布。在应用的过程中, 操作职员需要看屏幕上的图表与参数, 如果对某些回路与某些参数进行调整, 通过远程操作的方式对化工生产就能够进行管理与控制。
DCS控制系统在安全性能方面使用的就是分散控制类型的一种结构, 在设置的过程中还具有多冗余设置, 于是安全故障就降低到了最大范围。此系统当然还包含有恢复功能与诊断功能。
3.3 DCS控制系统操作简便
在DCS控制系统之中, 都可能显示系统状况, 系统服务建立是I/O, 对控制点方面将数据收集, 同时数据、声音、画面的变化都能在操作员站进行显示, 于是系统的整个情况就能够更好体现。
然后在操作的过程中, 调整操作员可以根据这些数据与参数来进行调整, 比如温度、压力、流量以及液位参数等。
最后如果出现了运行故障, 就应该立马报警, 其主要可以对自动报警功能创建, 对系统的模拟量、开关量不断监控, 在报警点、报警显示与报警时间等对系统出现的故障进行判断。DCS控制系统能够简单分析出各种问题, 然后就需要使用一些措施, 对这样的故障需要杜绝, 这样就让损失降到了最低水平。
4. 使用控制液位的串级分析
DCS控制系统之中需要对液位串级进行控制, 这样就让前塔液位与后塔进料量达到了平衡。这就说明液位串级其实都起到了至关重要的作用。
4.1 液位串级的控制降低了多个方面损失
在液位控制之中, 给定值其实就是输出值, 主要有副回路在此系统里, 在塔内压力与排出端力方面, 抵制作用非常棒, 这样在系统运行的过程中, 更为稳定, 人力投入得到了减少, 这样就降低了出现系统波动过大而造成的损害。
4.2 DCS控制系统在化工行业产生的效果
如今的时代发展迅速, DCS控制系统已经投入到使用当中, 在设计功能方面也严格按照方案执行, 于是运行的时候就出现了控制的准确度, 也出现了稳定性。在分析研究的过程中, 可以根据历史的数据或者实时数据进行研究分析, 在规律方面把握正确, 及时调整有关参数, 并且不断解决质量问题, 事故发生的频率得到降低, 产品质量与生产效率得到了提高【5】。DCS控制系统如今已经被许多化工企业所应用, 给企业之间的效益得到了提高, 让企业不断获得更多的利润。
5. 结语
从本文分析的情况来说, 目前化工生产方面不断提高了自动化水平, 并且不断扩大了生产规模。这样就要求有自动化控制生产的控制系统, 也需要有智能化控制生产的系统。这种控制系统如今在化工生产之中应用广泛, 在监测设备之中的管理是统一管理的方式, 对产品质量要进行提升, 对产品的精度控制需要提高, 并且在生产方面具有了降低成本的效益。在企业生产的过程中, 给企业增加了市场竞争力。在化工企业生产的过程中, DCS控制系统的出现改变了以前化工行业之中存在的一些缺点, 在管理的过程中是集中式管理, 通过适当的网络结构与网络体系对各个生产工序进行监控与管理, 于是化工企业之间的效率与产品质量都能够明显提高。总的来说, DCS控制系统在化工行业生产的过程中起到了至关重要的作用, 在生产过程中不管是操作还是管理或监控, 都明显让效率得到了提升。同时在生产工艺的过程中, 就相对进行了控制, 使用的控制方法就是分散控制, 这样员工在操作的过程中难度降低了, 繁琐程度得到了降低, 在化工生产的过程中, 同时也提高了安全性能。
摘要：DCS控制系统主要应用于化工行业领域, 其主要结构包括网络结构与体系结构。本文从使用DCS控制系统的基本情形, DCS控制系统的功能与性能进行出发, 对DCS控制系统的应用情况、DCS控制系统的基本原理进行了分析, 对其应用的DCS控制系统方面以及DCS控制系统所产生的效果都进行了分析与总结, 旨在让人们了解到这个系统的重要应用优势。本文对化工生产中DCS控制系统的应用进行研究与分析。
关键词：DCS控制系统,化工生产,应用,分析,优势
参考文献
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[4]高伟.潮州电厂一期DCS控制系统应用现状[A].中国动力工程学会自动控制专业委员会.2012:6.
醋酸化工生产中磁力泵的应用设计 篇9
1 磁力泵的工作原理
磁力泵主要由泵头、磁力传动器 (磁缸) 、电动机、连接底板等几部分零件组成。磁力泵磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成当电动机带动外磁转子旋转时, 磁场能穿透空气隙和非磁性物质, 带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转, 实现动力的无接触同步传递, 将容易泄露的动密封结构转化为零泄漏的静密封结构。
2 磁力泵的优点
同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较, 磁力泵具有以下优点:
(1) 泵轴由动密封变成完全封闭式静密封, 彻底避免了介质泄漏。由于液体被封闭在静止的隔离套内, 没有动密封, 因而完全无泄漏;这是利用了磁力传动器传递动力、以静密封取代了传统设计中的动密封, 从而解决了轴封泄漏的问题。
(2) 无需独立润滑和冷却水, 降低了能耗。其轴承可以浸渍石墨等自润滑材料制造, 并以被送液体进行自润滑;采用了部分工艺液体自润滑并冷却传动部件的独特润滑及冷却回路, 省去了机械密封泵所需的冷却、冲洗等繁杂管路系统。
(3) 由联轴器或皮带传动变成同步旋转, 不存在接触和摩擦, 功耗小、效率高, 且具有阻尼减振作用, 减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。
(4) 过载时, 内、外磁转子相对滑脱, 对电机、泵有保护作用。
(5) 无需安装底阀和灌引水。
(6) 设备占地面积小, 检修维护方便。
在20万吨醋酸深加工装置中, 大多数位号的泵选用磁力泵, 其使用温度高、腐蚀性强。对磁力泵来说, 温度高意味着磁钢材料选择范围缩小, 结构设计、零件加工难度加大;另一方面高温使得醋酐、醋酸的腐蚀性增强, 意味着过流材质的选择范围缩小。正因如此, 此装置选用哈氏合金磁力泵, 其泵头, 壳体, 隔离罩, 叶轮, 轴等与工艺介质接触的所有金属件都为哈氏合金, 轴承为碳化硅, 垫片为P T F E.其磁性材料为高性能稀土钐钴永磁体Sm2C017, 磁强度高, 耐350℃高温, 无需任何冷却;哈氏合金隔离罩采用非焊条的焊接工艺, 通过加热熔化把筒体平底和法兰都合成一体, 透磁好, 强度高, 耐腐蚀;液力端轴承采用a级烧结碳化硅, 完全没有游离态硅离子, 硬度高, 不磨损。选用单一的密封垫片设计, 防止多个垫片增加泄漏的可能。醋酸生产中选用的哈氏合金磁力泵效率基本都能达到50%左右。
醋酸其物质特性决定其对生产设备及管路具有较强的腐蚀性, 且易燃易爆。为了确保生产安全及不造成环境污染, 在醋酸生产过程中对泵体材质的要求和泵的密封性要求较高。由于醋酸生产中不同位号泵的工况区别较大, 使其对密封系统物料、压力的要求也各不相同。若使用传统离心泵, 则还需配备相应的密封系统。这不仅会造成设备投资的加大还对设备布置及工艺系统提出的更高的要求。由于磁力泵本身无需独立润滑和冷却水, 且具有较高的工作效率, 大大减少了循环冷却水及用电负荷。从节能方面考虑, 有效降低生产所需公用工程消耗, 无论从宏观大局还是企业自身而言都是势在必行的。
3 磁力泵常见故障
3.1 流体含有杂质
醋酸合成工艺中, 使用固体催化剂, 容易沉淀, 因此在后续深加工装置中, 流体易携带少量颗粒物。磁力泵需用输送工艺介质实现碳化硅轴承的润滑, 同时磁力泵内外磁缸与隔离罩安装时要求具有较高的同轴度、垂直度要求, 同时内外磁缸与隔离罩保持较小的均匀间隙。而固体杂质将导致碳化硅轴承及隔离罩的损坏, 颗粒将引起内磁缸与隔离罩的磨损, 从而造成设备损坏。
避免故障措施: (1) 定期进行泵内部过流部件进行清理; (2) 在泵进口设置过滤装置; (3) 加强醋酸合成装置系统监控, 确保介质杂质含量在允许范围内。
3.2 汽蚀
醋酸生产工艺中, 曾出现泵组发生汽蚀现象。泵一旦发生气蚀, 会产生强烈的振动和噪声。泵汽蚀发展到一定程度, 由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏, 大量的汽泡堵塞流道, 泵的流量、扬程、效率、轴功率曲线就会显著下降。长时间在气蚀条件下工作, 会使得泵的过流部件金属表面出现麻点, 严重时金属晶粒松动并脱落, 呈现出蜂窝状、海绵状、沟槽状、鱼鳞状甚至穿孔、断裂。
经核实与反复计算, 气蚀原因为泵进口其实余量不足, 经讨论研究, 通过提高泵进口上游设备的安装高度, 以增大泵进口压力, 从而解决了气蚀问题。
避免故障措施: (1) 提高系统管道NPSHa; (2) 泵入口叶轮前增加诱导轮。
3.3 最小安全流量
由于磁力泵需用输送工艺介质实现润滑, 各类型磁力泵均规定了泵的最小流量, 所有磁力泵均严禁在低于设备最小流量状态下运行。由于醋酸生产技术中有几个位号的输送泵开车阶段需要输送的流量很小, 与正常生产过程中泵的输送流量有很大的区别, 按正常生产过程需求选择输送泵后, 在开车阶段, 有很大可能低于磁力泵要求的最小安全流量。
避免故障措施: (1) 确认生产各过程中操作工况和选用泵最小安全流量要求的匹配。 (2) 设置泵回流管线, 并在回流管线中设置限流孔板或调节阀组以此来调节泵的输送流量。
3.4 泵干运转
由于磁力泵需用输送工艺介质实现润滑及冷却, 所有磁力泵均严禁设备在无工艺介质的情况下干转运行。操作失误导致磁力泵出现一定时间的干运转, 使设备内磁缸、泵轴、外磁缸、碳化硅轴承等部件严重损坏, 甚至设备报废。
避免故障措施: (1) 选购泵时增加防干转保护器; (2) 设置泵回流管线。
4 磁力泵轴承的选择与冷却
磁力泵由于全密封特点, 其叶轮、泵轴等转子部件均浸没在介质中, 轴承、推力盘等的工作寿命将直接决定整泵的运转周期, 因此轴承的设计十分关键。
4.1 轴承材质
考虑到醋酸物料强腐蚀性和生产工况温度较高等特性, 需要选用耐蚀性能好、耐高温、抗磨性能强、自润滑性能良好的材料至关重要。碳化硅S i C具有以上特点, 并且应用较普遍、制作容易, 因此碳化硅SiC4是磁力泵轴承材质的一个较好的选择。
4.2 自循环冷却与润滑
磁力泵采用物料自循环冷却结构冲洗润滑与冷却轴承。磁力泵结构设计时, 循环冲洗液是从泵出口处引出, 外接进入到内磁钢体与隔离罩之间, 先降低内磁钢体的温升, 接着一部分液体经泵轴中心孔, 一部分液流通过后轴承, 再一次一起通过前轴承和叶轮回流孔, 进入叶轮主流道。此结构确保了轴承冷却与润滑的效果, 同时也省去了机械密封泵所需的冷却、冲洗等繁杂管路系统。
5 结语
随着环境保护法、产品责任法以及职业卫生, 生产安全等各种法律法规对化工有毒有害及易燃易爆物质的控制越来越严格, 国家对降低工业生产能耗的要求越来越高, 磁力泵其高密封性, 低能耗性, 维护方便等种种优势使得他在一定范围内取代普通泵和其它无泄漏泵成为趋势。随着磁力泵技术的发展, 其所能达到的扬程将有很大提升, 在不久的将来, 磁力泵有可能成为部分高速泵的替代产品。在醋酸系统这类腐蚀性较强, 危险程度较高的输送环境, 磁力泵以其安全、无泄漏等优点得以充分发挥, 其应用也将越来越广泛。
参考文献
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安全预警系统在化工生产中的应用 篇10
1应用情况
在化工企业的常用的系统有视频监控系统、工安门禁系统、扩音对讲系统、消防及气体报警系统、实时生产管理系统(请参考RTPMS、MES)、DCS、PLC。 每个子系统都有自己的特点和功能,软件界面及硬件对各个子系统进行连接,各个子系统间实现资源共享和联动。例如: DCS/PLC/ 生产实施管理系统发现生产设备A厂区B液位过高,系统信号给照明设备,同时发信号给监控系统,将摄像机自动对准报警区域并进行录像,扩音对讲系统对于提前预制报警语音进行按区域播报(调度室、DCS操作室、 现场人员),报警规则中为红色级别警报时,系统联动工安门禁系统全部打开门禁设备,自动通知人员撤离该厂区同时报警信息通过电话、短信、邮件等模式播报出去。最为特色的是这套系统可以根据预排应急处理方案自动选择对应方案一步一步显示给调度及处理人员,排除人员慌乱忘记流程,预防二次事故发生。由此可以看出,资源的共享、 优势互补、紧密结合、预防为主是预警平台的一大特色。
2关键技术支撑
系统可建立在光纤网络环境中。使用自主研发开放平台,可对所有安防行业设备及生产控制设备集成SDK开发包对子系统的访问控制,可以实现统一的数据库管理、 统一的报警平台、统一的应急预案平台。常用的整合方式有以下三种。一是广泛使用RS232/485串口、RJ45网口 (TCP/IP协议 ),预警平台可以根据协议通过串口或网口进行整合。二是预警平台支持OPC和DDE,可以通过标准的OPC、DDE接口方便地实现子系统接入。化工行业生产控制常用协议。实现功能实施简单。三是动态链接库联动:预警平台面临市场多种品牌设备,预警平台专门开发动态链接功能,任何较为棘手的设备,可以使用动态链接库 (DLL文件 ) 接口函数对系统访问和控制功能达到集成目的。
独立SQLSERVER数据库,预警平台收集到的数据实时写入SQLSERVER,为客户实时调阅、历史查询、资料对比提供有力保障。为INTERNET网络版提供有力的技术支持。
3灵活规则配置
预警平台作为开放性平台具备适用性,即任何规则可以灵活配置,人员权限、设备位号、促发条件、报警等级、 联动动作、联动区域、联动设备等等。例如:报警的触发条件(如门禁报警、气体泄漏、火灾等),及配置触发条件满足后所要联动的报警动作(如摄像机上墙、打开视频、 扩音播报、门禁控制器开关等)。
报警产生根据找到的预警规则配置,根据“预警触发内容”中所配置的触发内容,触发相应的动作,打开响应设备。例如:扩音对讲系统A001设备进行广播,具体广播的内容根据应急预案中所配置的进行播报,广播二区的人员全部撤离;打开视频监控系统B014网络高速一体化智能球机,触发摄像头调阅到对应区域,拍照。
4业务流程图
当有预警事件发生时,触发预警信息通知机制,根据不同类型的事件和警报的等级 , 联动通信设备分别通知相关人员处理,其中二级以上的异常事件,人员必须到位。 异常处理完毕后,系统自动记录处理情况,并更新预警日志。流程图如下:
流程中警报等级规划,用于区分事件的严重程度。整个厂区使用同份等级制度,对于同类事件设置同一个预警等级。预警等级越高,则联动权限越大,人员覆盖面越广、 层级越高。
应急预案主要有三大类:消防应急预案、生产应急预案、安保应急预案。对应不同预案,分别由相对应的专业人员负责处理。同时发生险情系统根据情况判断是否联动其他预案。如:某厂发生某甲苯罐泄漏事故,与此同时, 周围地沟发生小面积爆炸。系统则会同时启动生产应急预案和消防应急预案,根据等级选择处理事故人员组成。由系统自动组成处理小组共同到场处理。管理人员可实时对预警日志进行查询了解情况,根据情况确认是否异常 , 如确认,则下达预警异常通知单交相关人员处理,专业人员异常处理完毕后,转预警异常改进单,流程结束。
5结论
化工生产应用 篇11
摘 要：近年来，汽车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具。随着经济、技术的不断发展，汽车的生产模式也在不断的进行着革新。为适应人们对汽车的生产装配需求，模块化装配模式应运而生。这种装配生产方式不但能够极大的提高汽车生产的效率，还确保了汽车的生产质量。本文从模块化装配的内容和特点入手，浅析了在汽车装配中应用模块化装配的方法。
关键词：模块化装配;汽车总装;生产工艺
1.模块化生产的含义
1.1模块化含义
所谓的模块也是产品的一种类型，并且具有其本身的特性。模块主要由几何出口和入口构成，并且同一类型的模块可以在一定条件下相互替换和连接，并通过一定的组合方式形成全新的模块。模块化具有以下几个特征：首先是一定的独立性。所谓的独立性是指生产过程中的各个模块都可以作为一个独立的部分从整体中被分离出来。
1.2汽车总装生产中的模块化含义
汽车总装生产的模块化应用最早出现于20世纪之初，其最初的目的是实现流水线式的生产方式，从而降低生产成本。因此，在应用之初，模块化生产的方式主要应用于低成本汽车上，随着近年来汽车生产规模的不断扩大及生产技术的不断发展，这一生产模式已经受到了越来越多大型汽车制造厂商的青睐，在改进汽车功能、配件生产等环节都进行了广泛的应用。模块化生产模式的应用还有效的减少了生产的资金成本，极大的提升了汽车生产的经济效益，使汽车生产行业逐渐走向了集约化、科学化。同时，在汽车的模式化生产中融入数字化信息技术还能进一步提升汽车生产的专业性、先进性，并形成一定的科学体系。
模块化生产的主要内容就是将生产过程的各个步骤通过一定的整合形成一个完善的生产单元。当前对汽车生产模块化内涵的解释主要有两方面。第一种是将日系汽车作为模块化生产的主体，通过零配件之间的相互组合形成一定的生产体系。另一种是以德系汽车作为模块化生产模式的应用主体，通过对汽车结构的优化来实现模块化的生产。这两种不同的应用模式体现了汽车生产模式的多样性。日系汽车推崇的理念是希望按照各种模块的不同功能将电子装置系统进行整合，能够涵盖更大的模块范围。比如汽车的制动设置、车身的控制、安全系统控制以及多媒体系统等等多个模块的共同开发。而对于德系车来说，他的主要生产模块是：动力构成总模块、车门总系统模块、仪表构成模块以及车前系统模块
2.模块化装配生产的具体应用
传统的汽车生产模式下，汽车的组成是通过零部件的相互组合来完成的。这种生产模式会导致生产环节过多，生产流程复杂，不利于提高汽车生产装配的效率。模块化生产有效的解决了传统生产过程中的缺陷，将简单的串联式生产模式转变为了并联式生产流程。这种生产模式的特点概括起来说就是将不同生产的不同环节在同一时间进行，最后再进行有效的组合，从而大大的提高了生产的效率。
模块化的生产方式不仅在大型的汽车生产车间中得以应用，还可以在综合性的区域内完成。在传统的生产模式中，汽车的装配生产需要应用到上万个零部件，而在进行模块化生产后，这一数量减少到了两千个左右，无论是在材料管理还是生产环节上都获得了极大的简化。由于模块化的生产模式实现了多条生产线路同时生产的方式，因此极大的缩短了生产流程，使操作工人的需求量也有相应的减少。
但是从生产的资金投入来看，模块化生产模式的资金需求并没有显著的下降。主要是由于模块化生产仍处于发展阶段，大多数设备的价格仍较高，随着生产技术的不断发展，未来模块化生产设备的成本将会有所下降。尽管模块化生产的成本投入与传统生产模式差别不大，但其拥有的优势仍较为显著。例如，模块化生产的方式受到的环境限制较小，无论是在生产车间还是综合区域内都可以进行。同时，模块化生产有利于实现生产环节的优化和调整，能够较好的适应当前大规模的生产需求。另外，生产流程的缩短有效的减少了生产时间，使生产的效率获得了极大的提升。更为重要的是，模块化的生产方式可以降低汽车生产的风险性。模块化的生产方式可以极为方便的根据市场需求改变产品的生产规模。当某一种产品受到较大的欢迎时，可以适当的增大生产的规模，而当某一种类型的汽车市场需求较少时，可以立即减少生产量。在市场经济竞争不断增大的背景下，这种生产模式可以减少企业生产的风险，从而增强企业的竞争力。同时，模块化的生产方式促进了企业进行产业技术的创新，通过科学技术的应用，企业可以形成自身的品牌效应，增强企业的综合实力。
3.模块化装配生产对汽车行业发展的影响
模块化生产模式的应用使得汽车技术的创新领域进行了一定的转移，从原先的零部件生产创新转变为了生产环节组合的优化。模块化生产模式实现了零部件供应商的直接参与生产过程，做到了设计、生产、装配的同步化，缩短了生产时间并节约了开发的成本。模块化装配生产模式使得汽车制造商可以在全球的汽车制造范围内选择合适的装配工艺以及各类零部件，设计汽车制造方案时能够得到最大程度的优化，有利于扩大和提高各类汽车零部件的种类、智能化水平以及生产质量。
4.结语
在我国，传统型的装配工艺还没有引入模块化这个新型概念。而以上的研究分析中可以看出，模块化的新型生产工艺在现代化的装配过程中具有极大的优势特征，在我国的汽车制造领域内值得普遍推广，提高国产汽车的装配质量，增强品牌效应以适应全球化的市场竞争。
参考文献：
[1] 余传海.总装同步工程中工艺前期输入对整车开发的影响[J].汽车工艺与材料，2013（03）：12-17.
[2] 李伟伟，刘小兵，王德明等.浅谈模块化设计在汽车生产中的应用[J].汽车零部件，2013（03）：81-86.
黄磷生产企业清洁生产技术应用 篇12
目前,黄磷生产企业的环境现状主要为电炉尾气放空燃烧现象,既浪费资源又污染环境;磷炉出渣时产生大量的烟气;在进料和排渣的时候由于黄磷的燃烧而产生大量五氧化二磷烟气;泥磷回收过程中产生的烟气,导致“烟雾缭绕、火光冲天”的现场环境。云南弥勒磷电化工有限责任公司(以下简称弥勒磷电公司)毗邻滇南主干道“石锁”高速,属于环境敏感区域。公司具有8台黄磷电炉,年产黄磷5.9万吨。针对公司生产现场环境,在政府主管部门的引导下公司引进昆明理工大学发明专利《一种黄磷尾气脱除磷硫砷氟的方法》和《黄磷尾气固定床催化氧化净化的方法》,江苏澄星磷化工股份有限公司的黄磷尾气自动输送、黄磷炉渣水淬渣汽治理、磷泥污水分离、高效回收黄磷技术系列,对生产装置进行环境综合治理及清洁生产技术改造。就改造技术原理及效果作一介绍,供更多的黄磷生产企业参考借鉴。
2. 技术原理及工艺
(1)黄磷尾气综合利用
黄磷尾气既是一种化工原料可生产草酸、甲酸等化工产品,同时也是一种优质的气体燃料(所含热值约为10659k J/Nm3)。公司黄磷尾气产量平均约24000m3/h(最大27000),除焦炭干燥用680m3、磷矿干燥3280m3、泥磷蒸馏装置用1640m3外其余18400m3保安放空燃烧,利用率仅为23%左右。为提高尾气利用率,公司引进昆明理工大学发明专利《一种黄磷尾气脱除磷硫砷氟的方法》和《黄磷尾气固定床催化氧化净化的方法》于2013年6月建成投产了28000m3/h黄磷尾气净化和综合利用磷炉尾气发电项目,包括1台75t/h燃煤尾气混烧锅炉、12MW抽凝式汽轮机和15MW发电机组,使公司黄磷尾气利用率上升至59%。但发电机的输出负荷仅为5.42MW,仍有约9700m3/h左右的尾气放空燃烧。究其原因,主要是现有黄磷装置没有安全可靠的尾气回收系统,将尾气放空量减至10%以下。黄磷尾气综合利用关键是最大限度回收尾气和尾气的净化,针对回收率低的情况,对电炉建设独立的黄磷尾气自动输送系统(江苏澄星磷化工股份有限公司技术),其规模与电炉产气量相配套。
①技术原理
A.回收系统:磷炉产气量与电炉生产状况紧密相关,炉内反应区温度的波动对炉气生成量有极大的影响。磷炉出渣时热量大量流失,炉内还原反应速度会大幅降低,炉气生成量随之减少。出渣后30分钟,炉内温度逐步回升,至下一个出渣周期开始前达到峰值。磷炉生产过程中还有压放电极和续接电极操作,炉内塌料现象等,这些都会进一步造成电炉产气量的急剧波动。在保证电炉内处于微正压安全状态,磷炉尾气的回收率的提升,就必须是回收系统具备与电炉生产状态精确同步的操控能力,这对回收系统的自动化程度提出很高要求。现在炉内压力在100~500Pa期间操作,小于100Pa时电炉吸易入空气发生爆炸事故,大于500Pa时电炉操作面易发生喷火事故。由于其压力操作弹性很小及仪表精准度的影响,容易使复杂的自动化跟踪调节系统失灵。通过对电炉的电极、料管、出气管等部分进行密封加强,使炉内操作压力为1.0~2.0k Pa范围内,降低了自动控制系统的要求,提高尾气回收率。本项目每台电炉建设1套3000m3/h尾气回收装置,由应急放空水封单元、尾气初净化单元、输送单元和贮气单元组成。在电炉炉顶和冷凝塔进口管分别安装一台气相压力检测仪,根据压力检测信号,由DCS自动控制尾气风机转速和出口回流阀开度,使抽气量最大限度与电炉出气量吻合。炉产生瞬间高压时,自动调节系统出现跟踪滞后,因此,在放空管上加装稳压调节罐及安装一个紧急放空。如果系统出现负压或其他紧急、事故状态,为了确保安全,系统启动紧急联锁,切断进口水封并停止风机运行,打开紧急放空。
B.碱洗脱硫:目的是除去尾气中的H2S酸性气体,本设计采用改良ADA法工艺。改良ADA法系在稀碳酸钠溶液中加入蒽醌二磺酸钠(2、6-ADA为主)催化剂以及酒石酸钠钾助催化剂,根据需要加入888催化剂即成复合脱硫剂。基本原理:在PH=8.5~9.2的范围,以稀溶液吸收硫化氢形成硫氢化钠,硫氢化钠与偏钒酸钠反应生成还原性焦钒酸钠,并析出元素硫。还原性焦钒酸钠与氧化态的A.D.A.反应,生成还原态的A.D.A.,而焦钒酸钠则被A.D.A.所氧化,再生为偏钒酸钠,还原态A.D.A.被空气氧化而再生。P4与碳酸钠反应生成磷化氢气体,在脱磷工序被脱除。
C.脱磷:脱硫后的黄磷尾气进入蒸汽加热器,用蒸汽加热至100~120℃,进入吸附器,在有氧存在下用改性活性炭除去磷。P4和PH3在催化剂的催化作用下氧化为P2O3和P2O5,由于催化剂对P2O3和P2O5的吸附量远比P4和PH3大,氧化生成的P2O3和P2O5被催化剂表面所吸附,使尾气得以净化,根据以上尾气脱磷原理,在尾气中补充入一定量的氧(空气),以规定的空间速度和温度通过活性炭催化氧化固定床,尾气即被净化,净化机理为催化氧化。吸附了P2O3和P2O5的脱磷催化剂,可以通过水浸泡、蒸汽直接加热冲洗再生,然后再用空气干燥后重复使用。
②工艺流程
从电炉逸出的炉气,其主要组分为磷蒸汽和一氧化碳,还有少量Si F4、P2O5、PH3、CO2、H2O等气体,以及尾气中夹带的大量粉尘。炉气经冷凝塔冷凝后,温度约为35~40℃,磷蒸汽绝大部分被冷凝下来,大部分磷蒸汽、炉尘被收集到受磷槽,尾气中的粉尘和氟化硅含量有所降低。冷凝的尾气进入总水封后进入一级石灰乳洗涤塔再进入二级石灰乳洗涤塔,除去氟化物和一部分P4和H2S。经石灰乳洗涤除尘后含尘量尚有100mg/m3,尚不能满足脱硫的要求,更不能满足催化剂的要求。为此,石灰乳洗涤后加一个大瓷拉西环填料洗涤装置,经洗涤后黄磷尾气中的尘脱至20mg/m3以下。除氟除尘后的尾气由尾气总管进入气柜,再由风机送至脱硫工序。脱硫后的尾气经除雾器后送往脱磷工序,经脱磷净化后的尾气送煤气混燃炉燃烧发电。
黄磷尾气综合利用工艺流程简图如下:
(2)磷炉出渣烟汽治理
公司现有8套黄磷电炉装置均采用国内传统渣池水淬渣工艺,炉渣在水淬过程中产生大量蒸汽。由于出渣时产生的蒸汽和烟气大部分是无组织排放,造成企业生产环境不佳。公司引进经兴发公司改进后的因巴法工艺对出渣时产生的烟汽进行治理。
工艺原理及流程:
本项目由4套新建的淬渣装置组成,即每座电炉厂房(两台磷炉)配置1套(以减少投资)。每套装置由淬渣脱水单元、烟气洗涤净化单元和淬渣蒸汽余热回收单元三部分组成。
①淬渣脱水:本单元包含淬渣粒化塔和转鼓脱水机组成,是本项的核心单元。两台电炉的熔融炉渣沿干渣沟自流,汇集到粒化塔炉渣进口处,在0.3MPa冲渣水推动下进入粒化塔。在粒化塔内与水充分接触并被击碎至合格粒度,后随水流进入转鼓脱水机。脱水后的炉渣沿转鼓中心溜槽卸出,由胶带输送机运至集中干渣场贮存。
②烟汽洗涤净化:本单元主要负责将来自淬渣脱水单元的水蒸汽进行洗涤,经过两级串联洗涤塔,除去其间的有害杂质(以HF、P2O5为主)。来自电炉出渣口的烟气先经一级洗涤后,与净化后的淬渣蒸汽合并。经冷凝净化后,不凝气体由尾气风机抽出至尾气烟囱排放。
磷炉出渣烟汽治理工艺流程简图如下:
(3)泥磷无害化回收处理
弥勒磷电公司现采用的间歇蒸馏回收工艺处理泥磷,即泥磷由人工装入泥磷转锅后,立刻密闭转锅,磷炉尾气在转锅底部炉膛内燃烧加热转锅。转锅内的元素磷经加热蒸发经转锅中心导气管进入两级冷凝塔,由喷淋水冷却至液态进入受磷槽,经精制漂洗得到成品黄磷。转锅内的泥磷渣待元素磷蒸馏完全后,由装卸磷口卸出转锅,转锅即可再次装填泥磷进行生产。其工艺简单、操作方便,但自动化程度低、操作危险性高、能耗高且生产环境较差。为降低能耗及操作危险性、改善操作环境、提高磷收率,新建两套连续蒸发回收泥磷生产装置(每套泥磷回收处理能力为10000吨/年)取代现在的14台泥磷转炉。
工艺原理及流程:
本项目还是采用蒸馏工艺并结合残渣无害化方法来处理泥磷。泥磷来自黄磷车间精制工序和含磷循环水沉淀池两处。由于含磷循环水沉淀池的泥磷含水量较高,必须经高速卧螺离心机脱水(含水≤45%)后进入泥磷进料槽,与来自黄磷精制工序的泥磷由槽底螺旋给料机挤入连续法泥磷转炉内,经黄磷尾气加热至400℃。单质磷气化随同时蒸发的水蒸汽一起从转炉出气口逸出,进入两级串联带水冷壁的冷凝塔,可凝气体被冷凝进入塔底受磷池。液态磷沉积于受磷池底部经过静置沉降达到纯度要求时,被液下泵抽出去包装。黄磷尾气燃烧后产生的废气,从燃烧室顶部烟气管排出,和冷凝塔的不凝气体一起由烟气管放空。
泥磷无害化处理工艺流程简图如下:
3. 改造效果
项目于2016年3月投入,通过4-11月的生产运行及环境监测数据分析,推算全年的效果为:黄磷尾气综合利用项目实施后,尾气的回收利用率提高到了93%(改造前回收利用率为23%),仅存在约500m3/h必要的安全放空,所有电炉的火炬完全熄灭,每年多回收黄磷尾气11391万Nm3/a,用于发电,年可供电6176万k W.h。通过从汽轮机抽汽满足生产要,停用了原来的4吨和6吨锅炉各一台,降低了燃煤消耗和污染物排放。改造后单位产品综合能耗由3.17tce/t降为2.97tce/t,年节约能源12856吨标准煤。磷炉出渣烟气治理项目实施后黄磷水淬渣汽全部有效收集,减少有害物质的排放并有效改善磷渣水淬现场环境,彻底消除了黄磷炉渣在水淬时“烟雾弥漫”的现象。泥磷无害化回收处理项目实施后彻底解决泥磷回收问题,多回收黄磷2100t/a。三个项目实施后取得了较好的经济效益和社会效益,指标见下表。
4. 结语
清洁生产技术项目实施后,虽然取得了较好的经济效益和社会效益,但也存在技术风险,主要表现为:如何确保尾气回收系统中控制体系的灵敏性、精准性、稳定性,保证磷炉操作压力稳定,避免事故发生,完善应急方案;粒化淬渣塔缓冲能力有限,一旦离心脱水机发生停运事故,将发生粒化塔漫渣或爆炸事故。利用现有部分淬渣池作为熔渣应急收集池,一旦发生上述设备故障,可将熔渣迅速引流到该收集池内,以免出现漫渣事故。随着环保要求的提高,环保工作的好坏对企业生成起着决定性作用,而清洁生产技术水平对黄磷企业的发展起到不可估量的作用,特别是黄磷尾气的综合利用。企业要加强设备、仪表的维护和管理,确保设备、仪表安稳运行,不断完善和提高清洁生产技术水平,使企业获得更好的经济效益和社会效益。
摘要：黄磷生产行业是高污染、高耗能行业,“烟雾缭绕、火光冲天”已成为我国大多数黄磷厂的特征标志。在当前能源紧张、环境污染严重、节能减排形势严峻的情况下,黄磷行业实现清洁生产节能减排,对产业的可持续发展具有重要意义。本文对黄磷生产磷炉出渣烟汽治理、黄磷尾气综合利用,泥磷无害化回收处理技术原理及效果作介绍,便于更多的黄磷生产企业参考借鉴。
关键词：黄磷,清洁生产,技术
参考文献
[1]江善襄主编.磷酸、磷肥和复混肥料.化学工业出版社.
[2]中石化南京工程有限公司.云南弥勒磷电化工有限公司环境综合治理及清洁生产技术改造提升项目可行性研究报告.