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仿真实习报告仿真实习报告实习报告实习名称：

化工仿真技术学院：

化学工程学院专业：

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日期：

目录一、实习目的1二、实习内容2第1章离心泵及其液位21、工艺流程简介22、工艺流程图33、开车操作44、正常停车操作45、事故设定及处理4第2章热交换器71、工艺流程简介72、工艺流程图73、开车操作84、正常停车操作85、事故设定及处理8第3章精馏系统111、工艺流程简介112、工艺流程图123、开车操作124、正常停车操作145、事故设定及处理14第4章吸收系统151、工艺流程简介162、工艺流程图173、开车操作174、正常停车操作185、事故设定及处理18第5章间歇反应201、工艺流程简介202、工艺流程图213、开车操作224、事故设定及处理26三、实习体会281、实习目的、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。

2、实习内容、实习内容第第1章章离心泵及其液位离心泵及其液位1、工艺流程简介、工艺流程简介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、“气缚”现象离心泵若在启动前未充满液体，则离心泵壳内极易存在空气，由于空气密度很小，所产生的离心力就很小。

此时在吸入口处形成的真空不足以将液体吸入离心泵内，因而不能输送液体，这种现象为“气缚”。

所以离心泵在开动前必须首先将被输送的液体充满泵体，并进行高点排气。

3、“气蚀”现象通常，离心泵叶轮入口处是压力最低的部位，如果这个部位液体的压力等于或低于在该温度下的饱和蒸汽压力，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量溢出，形成许多蒸汽和气体混合物的气泡。

这些小气泡随着液体流入高压区后，气泡破裂重新凝结。

在凝结过程中，质点加速运动相互撞击，产生很高的局部压力。

在压力很大、频率很高的连续打击下，离心泵体金属表面逐渐因疲劳而损坏，寿命大为缩短。

离心泵的安装位置不当、流量调节不当或入口管路阻力太大时都会造成“气蚀”。

4、离心泵的特性曲线离心泵的流量（F）、杨程（H）、功率（N）和效率（）是其重要的性能参数。

这些性能参数之间存在一定的关系，可以通过实验测定。

通过实验测定所绘制的曲线，称为离心泵的特性曲线。

常用的离心泵特性曲线有如下三种。

曲线表示离心泵流量F和杨程H的关系。

离心泵的杨程在较大流量范围内是随流量增大而减小。

不同型号的离心泵，曲线有所不同。

相同型号的离心泵，特性曲线也不一定完全一样。

曲线表示离心泵流量F和功率N的关系，N随F的增大而增大。

显然，当流量为零时，离心泵消耗的功率最小。

因此，启动离心泵时，为了减少电机启动电流，应将离心泵出口阀门关闭。

曲线表示离心泵流量F和效率的关系。

此曲线的最高点是离心泵的设计点，离心泵在该点对应的流量及压头下工作，其效率最高。

5、离心泵的操作要点离心泵的操作包括充液、启动、运转、调节及停车等过程。

离心泵在启动前必须使泵内充满液体，通过高点排气保证泵体和吸入管内没有气体积存。

启动时应先关闭出口阀门，防止电机超负荷。

停泵时亦应先关闭出口阀门，以防出口管内的流体倒流使叶轮受损。

长期停泵，应放出泵内液体，以免锈蚀和冻裂。

6、工艺流程说明离心泵系统由一个储水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。

上游水源井管线由调节阀V1控制进入储水槽。

上游水流量通过孔板流量计F1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。

2、工艺流程图、工艺流程图3、开车操作、开车操作

（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6kg/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：

FIC6.0kg/sFI6.0kg/sPI10.15MPaPI20.44MPaLIC50.0%H29.4mM62.6%N2.76kW4、正常停车操作正常停车操作

（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。

5、事故设定及处理、事故设定及处理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。

4、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。

离心泵与液位测量数据F:

kg/sH/m/%N/kw9.0122.1262.873.108.0024.7163.903.037.0027.1463.742.926.0029.3862.572.765.0031.3760.352.554.0033.0156.792.283.0034.1951.241.962.0034.7842.351.611.0034.6127.351.240.0033.510.000.88离心泵特性曲线H-Q曲线：

压头一般随流量的增大而减小，在流量极小时可能会先增加在随流量的增大而减小。

N-Q曲线：

随流量的增大而增大，当Q=0时Nmin=0.88kw。

-Q曲线：

当Q=0时，=0；随着流量增大，泵的效率随之而上升并到达一最大值；随后再随流量的增大效率变降低。

原始数据附录：

第第2章章热交换器热交换器1、工艺流程简介、工艺流程简介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18441kg/h的冷却水，从20上升到30.8,将65流量为8849kg/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、工艺流、工艺流程图程图3、开车操作、开车操作

（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320.5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8800kg/h左右投自动。

开车达正常工况的设计值见工艺说明。

4、正常停车操作正常停车操作

（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。

5、事故设定及处理、事故设定及处理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。

6.数据处理原始数据：

根据Q=CPW（t1-t2）=KSmtm来计算K=。

以第一组数据为例：

取水平均的比热容为CP=4.22KJ/Kg.Q=CPW（t1-t2）=4.22103（16087.5/3600）（31.20-20）=2.11105Wtm=（T1-t2）-（T2-t1）/ln（T1-t2）/（T2-t1）=（33.80-11.88）/ln（33.80/11.88）=20.96K=2.11105/（13.88620.96）=724.96Wh/kg.h-1Wc/Kg.h-1t1/?

t2/?

T1/?

T2/?

7050.016087.52031.206531.887500.016691.02031.426531.888022.217388.12031.666531.888547.218085.12030.706531.888997.218679.42030.706531.889522.219370.12030.706531.889972.219959.02030.706531.88第第3章章精馏系统精馏系统1、工艺流程简介、工艺流程简介脱丁烷塔是大型乙烯装置中的一部分。

本塔将来自脱丙烷塔釜的烃类混合物（主要有C4、C5、C6、C7等），根据其相对挥发度的不同，在精馏塔内分离为塔顶C4馏分，含少量C5馏分，塔釜主要为裂解汽油，即C5以上组分的其他馏分。

因此本塔相当于二元精馏。

工艺流程为：

来自脱丙烷塔的釜液，压力为0.78MPa,温度为65（由TI-1指示），经进料手操阀V1和进料流量控制FIC-1，从脱丁烷塔（DA-405）的第21块塔板进入（全塔共有40块板）。

在本塔提馏段第32块塔板处设有灵敏板温度检测及塔温调节器TIC-3（主调节器）与塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3（副调节器）构成的串级控制。

塔釜液位由LIC-1控制。

塔釜液一部分经LIC-1调节阀作为产品采出，采出流量由FI-4指示，一部分经再沸器（EA-405A/B）的管程汽化为蒸汽返回塔底，使轻组分上升。

再沸器采用低压蒸汽加热，釜温由TI-4指示。

设置两台再沸器的目的是釜液可能含烯烃，容易聚合堵管。

万一发生此种情况，便于切换。

再沸器A的加热蒸汽来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，通过入口阀V3进入壳程，凝液由阀V4排放。

再沸器B的加热蒸汽亦来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，入口阀为V8，排凝阀为V9。

塔釜设排放手操阀V24，当塔釜液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。

塔顶和塔底分别设有取压阀V6和V7，引压至差压指示仪PDI-3，及时反映本塔的阻力降。

此外塔顶设压力调节器PRC-2，塔底设压力指示仪PI-4，也能反映塔压降。

塔顶的上升蒸汽出口温度由TI-2指示，经塔顶冷凝器（EA-406）全部冷凝成液体，冷凝液靠位差流入立式回流罐（FA-405）。

冷凝器以冷却水为冷剂，冷却水流量由FI-6指示，受控于PRC-2的调节阀，进入EA-406的壳程，经阀V23排出。

回流罐液位由LIC-2控制。

其中一部分液体经阀V13进入主回流泵GA405A，电机开关为G5A。

泵出口阀为V12。

回流泵输出的物料通过流量调节器FIC-2的控制进入塔顶。

备用回流泵的入口阀为V15，出口阀为V14，泵电机开关是G5B。

另一部分作为产品经入口阀V16，用主泵GA-406A送下道工序处理。

主泵电机开关为G6A，出口阀为V17。

顶采备用泵GA-406B的入口阀为V18，电机开关为G6B，泵出口阀为V19。

顶采泵输出的物料由回流罐液位调节器LIC-2控制，以维持回流罐的液位。

回流罐底设排放手操阀V25，用于当液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。

手操阀VC4是C4充压阀。

系统开车时塔压低会导致进料的前段时间内入口部分因进料大量闪蒸而过冷，局部过冷会损坏塔设备。

进料前用C4充压可防止闪蒸。

2、工艺流程图、工艺流程图3、开车操作、开车操作单塔冷态开车和多塔串联冷态开车在方法上的主要区别是：

单塔开车时允许在进料达到一定的塔釜液位时暂停进料，以便有充分的时间调整塔的运行状态。

而多塔串联冷态开车时，各塔的进料往往是前塔的塔釜或塔顶的出料。

因此进料量仅允许适当减小，但不能停止，否则会干扰相关的塔，导致停车。

精馏塔开车前应当完成如下主要准备工作：

管线及设备试压；拆除盲板；管线及设备氮气吹扫和氮气置换；检测及控制仪表检验与校零；公用工程投用；系统排放和脱水等。

本软件简化为以下

（1）至（4）步操作。

（1）开车前的准备工作：

将各阀门关闭。

各调节器置手动，且输出为零。

（2）开“N2”开关，表示氮气置换合格。

（3）开“G.Y.”开关，表示公用工程具备。

（4）开“Y.B.”开关，表示仪表投用。

（5）开C4充压阀VC4，待塔压PRC-2达0.31MPa以上,关VC4，防止进料闪蒸，使塔设备局部过冷（此步不完成，后续评分为零）。

（6）开冷凝器EA-406的冷却水出口阀V23。

（7）开差压阀V6和V7。

（8）开进料前阀V1。

手动操作FIC-1的输出约20%（进料量应大于100kmol/h），进料经过一段时间在提馏段各塔板流动和建立持液量的时间迟后，塔釜液位LIC-1上升。

由于进料压力达0.78MPa,温度为65，所以进塔后部分闪蒸使塔压上升。

（9）通过手动PRC-2输出（即冷却水量），控制塔顶压力在0.35MPa左右，投自动。

（10）当塔釜液位上升达60%左右，暂停进料。

开再沸器EA-405A的加热蒸汽入口阀V3和出口阀V4。

（11）手动开加热蒸汽量FIC-3的输出约20%，使塔釜物料温度上升直到沸腾。

塔釜温度低于约108的阶段为潜热段，此时塔顶温度上升较慢，回流罐液位也无明显上升。

（12）注意当塔釜温度高于108后，塔顶温度及回流罐液位明显上升。

说明塔釜物料开始沸腾。

为了防止回流罐抽空，当回流罐液位上升至10%左右，开GA405A泵的入口阀V13，启动泵G5A（GA405A），然后开泵出口阀V12。

手动FIC-2的输出大于50%,进行全回流。

回流量应大于300kmol/h。

（13）调整塔温进行分离质量控制。

此时塔灵敏板温度TIC-3大约为6972左右。

缓慢调整塔釜加热量FIC-3，以每分钟0.5提升TIC-3直到78（实际需数小时）。

缓慢提升温度的目的是使物料在各塔板上充分进行汽液平衡，将轻组分向塔顶升华，将重组分向塔釜沉降。

当TIC-3的给定值升至78时，将灵敏板温度控制TIC-3投自动（主调节器），将FIC-3投自动（副调节器），然后两调节器投串级。

同时观察塔顶C5含量AI-1和塔底C4含量AI-2，应当趋于合格。

同时注意确保塔釜液位LIC-1和回流罐液位LIC-2不超限（当塔顶AI-1不合格且LIC-2大于80%,应及时开阀门V25排放。

同理，当塔釜AI-2不合格且LIC-1大于80%,应及时开阀门V24排放）。

（14）此刻塔顶及塔釜液位通常尚未达到50%，重开进料前阀V1，手动操作FIC-1的输出。

可逐渐提升进料量，由于塔压及塔温都处于自动控制状态，塔釜加热量和塔顶冷却量会随进料增加而自动跟踪提升。

最终进料流量达到370kmol/h时将FIC-1投自动。

（15）手动FIC-2的输出将回流量提升至350kmol/h左右，投自动。

（16）塔顶采出：

提升进料量的同时,应监视回流罐液位。

当塔顶C5含量AI-1低于0.5%且LIC-2达到50%左右时,先开V16阀，开泵G6A（GA406A），再开泵出口阀V17。

手动调节LIC-2的输出，当液位调至50%时投自动。

（17）塔底采出：

提升进料量的同时,应监视塔釜液位。

当塔底C4含量AI-2低于1.5%且LIC-2达到50%左右时,手动调节LIC-1的输出，当液位调至50%时投自动。

（18）将塔顶压力调节器PRC-2和PIC-1投超驰（用投串级代替）。

（19）微调各调节器给定值，使精馏塔达到设计工况：

FIC-1370kmol/hFIC-2350kmol/hLIC-150%LIC-250%TIC-378PRC-20.35MPaAI-10.5%AI-21.5%4、正常停车操作正常停车操作停车前状态及准备同正常工况。

（1）将塔压控制在0.35MPa，并保持自动。

（2）手动FIC-1，关进料前阀V1。

（3）将TIC-3与FIC-3串级解列。

手动减小FIC-3的输出（约关至25%），同时加大塔顶和塔釜采出。

（4）当釜液降至5%，停止塔采出。

（5）当回流罐液位降至20%时，停回流，停再沸器加热，停塔顶采出。

（6）关GA-405A出口阀，停GA-405A,关入口阀；关GA-406A出口阀，停GA-406，关入口阀。

（7）将回流罐液体从底部泄出，将釜液泄出。

（8）手动开大PIC-1输出泄压，手动关PRC-2。

（9）关再沸器入、出口阀，关冷却水出口阀，关压差阀。

（10）待压力泄压至0.0，停车完毕。

5、事故设定及处理、事故设定及处理1、停冷却水（F2）事故现象：

冷却水流量为0.0kmol/h（FI-6）。

塔压升高。

塔顶温度上升。

处理方法：

放火炬保压。

停进料。

关加热蒸气量。

关塔顶采出。

釜液排出。

在此基础上进行完全停车操作。

合格标准：

尽快关进料，并在一定时间内完成停车操作。

2、停加热蒸汽（F3）事故现象：

水蒸汽断,即加蒸汽流量为0.0kmol/h（FIC-3的输入）。

塔釜温度降低（TI-4）。

灵敏板温度降低（TIC-3）。

塔釜产品不合格。

塔顶产品不合格。

压差、温差减小。

处理方法：

关进料。

停塔顶采出。

压力高时放火炬。

釜液排出。

在此基础上进行完全停车。

合格标准：

尽快关进料,并在一定的时间内完成停车操作。

3、无进料（F4）事故现象：

进料量为0.0kmol/h（FIC-2的输入）。

处理方法：

紧急停车。

合格标准：

紧急停车过程操作正确。

4、停电（停动力电）（F5）事故现象：

由于GA-405A/B、GA-406A/B停转。

回流量为0.0（FIC-2）。

塔顶采出量为0.0（FI-5）。

处理方法：

关进料阀。

停塔顶采出。

排放火炬维持塔压及回流罐液位。

在以上基础上进行停车操作。

合格标准：

尽快停进料、停车。

5、无回流量（F6）事故现象：

回流量逐步降为0.0（FIC-2）,回流泵坏。

处理方法：

开备用泵GA-405B及相关阀门。

关泵GA-405A及相关阀门。

合格标准：

尽快按规程开启备用泵GA-405B。

操作顺序正确,系统恢复正常。

原始数据：

随着温度升高，回流比减小，分离效率变差。

T/F/kmol/hL/kmol/hW/kmo/hD/kmol/hAI-1/%AI-2/%70.00370.42353.77127.08244.780.301.6778.00370.42353.77127.08244.780.311.1880.00370.42353.77127.08224