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煤化工工藝流程

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煤化工工藝流程

煤化工工藝流程范文第1篇

[題目]“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。

如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子,而且成本較低。流程中所用試劑或pH控制可參考下列附表確定。

*Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,所以常將它氧化成為Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白:

(1)在步驟②中加入的物質(zhì)X,最佳選擇應(yīng)是___,其作用是____。

(2)在步驟③中加入的物質(zhì)Y應(yīng)是_____,之所以要控制pH=9.8的目的是_____。

(3)在步驟⑤時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________。

[命題意圖]本題為1997年高考試測(cè)題,取材于輕質(zhì)氧化鎂的生產(chǎn)工藝。此題的編制基于輕質(zhì)氧化鎂有多種工業(yè)用途,作為橡膠增強(qiáng)劑是其重要應(yīng)用之一。同時(shí),還顯示出海水的綜合利用,因?yàn)辂u塊是海水制鹽的副產(chǎn)品。

試題給出了生產(chǎn)的工藝流程,意在讓學(xué)生初步感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值―學(xué)以致用,學(xué)有所用,化學(xué)創(chuàng)造美好生活。試圖重點(diǎn)考查學(xué)生查閱和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力,將經(jīng)濟(jì)價(jià)值觀(guān)與化學(xué)反應(yīng)的選擇結(jié)合在一起考查學(xué)生的評(píng)價(jià)決策能力。

題中給出的是一個(gè)合理的工藝流程,步驟亦不算復(fù)雜,所以按流程步驟順序思索,并不困難。關(guān)鍵是解題中要求學(xué)生能應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)判斷問(wèn)題、解決問(wèn)題,善于調(diào)取已形成的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),把在暫時(shí)硬水軟化中學(xué)到的知識(shí)遷移到輕質(zhì)氧化鎂的生產(chǎn)里來(lái)。

[解題思路]本題涉及到較多文字、一個(gè)流程圖、兩張表格等,對(duì)于這種類(lèi)型的題目,宜先看問(wèn)題后看正文,帶著問(wèn)題閱讀。針對(duì)題目給出的或平行或階梯形的信息,找出其中的聯(lián)系。

為除去Fe2+、Fe3+、Mn2+等離子,從表1可以看出,當(dāng)加入燒堿控制在pH=9.8時(shí)即可達(dá)到目的。此時(shí)Mg2+也會(huì)因生成部分 Mg(OH)2 而進(jìn)入沉淀中,但由于鹵塊價(jià)格低廉,這點(diǎn)不可避免的損失還是可以承受的,其結(jié)果是保證了產(chǎn)品的純度。

由表1注:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,常將它氧化成為Fe3+,生成沉淀Fe(OH)3而除去。所以加入的試劑X應(yīng)該是一種氧化劑。為將Fe2+氧化成Fe3+,由表2可看出兩種氧化劑可以采用,即漂液和過(guò)氧化氫。多中選優(yōu),從表2中的價(jià)格可看出,前者比后者便宜得多,應(yīng)選用漂液。

從氯化鎂制成氧化鎂,有兩條反應(yīng)路線(xiàn):

其一,燒堿路線(xiàn):MgCl2 Mg(OH)2

MgO

其二,純堿路線(xiàn):MgCl2 MgCO3 MgO

燒堿比純堿價(jià)格昂貴,生成的中間產(chǎn)物氫氧化鎂是膠狀沉淀會(huì)造成過(guò)濾困難,更重要的是反應(yīng)過(guò)程中不能進(jìn)行輕化處理,因而只能得重質(zhì)氧化鎂。由此可見(jiàn),燒堿路線(xiàn)應(yīng)當(dāng)摒棄。

純堿價(jià)格低,生成的中間產(chǎn)物碳酸鎂呈粗顆粒狀,易過(guò)濾。碳酸鎂在水中經(jīng)一定時(shí)間的加熱會(huì)有部分因水解形成了二氧化碳:

MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2

由于二氧化碳的放出使沉淀變?yōu)槎嗫资杷?,?jīng)灼燒分解得到的氧化鎂也多孔疏松、質(zhì)輕。

[試題點(diǎn)評(píng)]

1.這是一道以流程形式呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)題,主題結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際考查無(wú)機(jī)化合物(輕質(zhì)氧化鎂)的轉(zhuǎn)化生成、分離、提純問(wèn)題。涉及了金屬元素(Mg、Fe、Mn)及其化合物相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)和信息加工、遷移能力,邏輯推理和逆向思維能力。

2.試題以選擇原料、評(píng)價(jià)生產(chǎn)方法來(lái)設(shè)問(wèn),突出了自學(xué)能力和評(píng)價(jià)能力的考查,展現(xiàn)了化工生產(chǎn)價(jià)值觀(guān)念的重要意義,從而促成學(xué)生將對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)相結(jié)合,考查了學(xué)生全方位聯(lián)系實(shí)際的創(chuàng)新精神。

3.工藝流程中所涉及的生產(chǎn)實(shí)際步驟并不復(fù)雜,關(guān)鍵是選取試劑要合理――既要達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求,又要成本低廉,考查學(xué)生分析問(wèn)題的能力。試題強(qiáng)調(diào)了生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益,立意指向化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值觀(guān),這是一種對(duì)思維作較深刻的考查,也是適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大背景下的對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)和測(cè)試。

4.試題中包含了一個(gè)生產(chǎn)目的,多種達(dá)到的生產(chǎn)途徑。要求學(xué)生通過(guò)分析和綜合、比較和認(rèn)證,權(quán)衡利弊,多中選優(yōu),優(yōu)化組合,進(jìn)而選擇出解決問(wèn)題的最佳方案。問(wèn)題解決要求有較扎實(shí)的化學(xué)功底和較強(qiáng)的評(píng)判能力。

5.該試題屬于推理判斷題,判斷的側(cè)重點(diǎn)是選擇需要加入的試劑,而試劑的選擇不僅要考慮化學(xué)反應(yīng)的需要,還要求考慮價(jià)格因素,這是本題的新穎獨(dú)特之處,因此對(duì)近十年來(lái)中學(xué)化學(xué)教學(xué)起到了較好的引領(lǐng)作用。本題能力要求屬于綜合應(yīng)用層次,有較高難度,宜作高考化學(xué)第三輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練用。

[答案](1)漂液使Fe2+氧化成為Fe3+;(2)燒堿使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀,以便過(guò)濾除去。[或使雜質(zhì)離子(Fe3+、Mn2+)沉淀完全又盡量減少M(fèi)g2+損失];(3)MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2

[使用記錄]

解題中步驟②誤選過(guò)氧化氫,考慮的是過(guò)氧化氫不會(huì)引入“雜質(zhì)離子”。我們一起分析一下:在步驟⑤中,我們只需沉淀物,把濾液棄去,因而鈉離子和氯離子不會(huì)進(jìn)入產(chǎn)物。

步驟③誤選為純堿,想到的是純堿比燒堿便宜得多。設(shè)想一下,如果將步驟③中的Y改成純堿,由于純堿的堿性明顯小于燒堿,要使pH升高到9.8必須加大純堿的用量,就會(huì)形成碳酸鹽沉淀,而表中無(wú)碳酸鹽溶解度資料,無(wú)法判斷除雜的效果,而且碳酸根離子用量增大,可導(dǎo)致生成碳酸鎂沉淀,所以加入氫氧化鈉為宜。

[拓展延伸]要解決一個(gè)物質(zhì)的制備、合成等實(shí)際中的化學(xué)問(wèn)題僅僅從一個(gè)方面去分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,往往需要多角度思考:

1.成本角度:要考慮原料(藥品)來(lái)源、價(jià)格。

一般在其他條件相近的情況下,制取等量的物品或達(dá)到同樣的目的時(shí),消耗的原料或藥品越少越好、原料越易得或來(lái)源越廣泛或價(jià)格越便宜的方案越好。

2.環(huán)保角度:要考慮化學(xué)反應(yīng)的負(fù)面影響。

化學(xué)反應(yīng)在造福人類(lèi)的同時(shí),也給人類(lèi)生活及環(huán)境帶來(lái)一些不良影響,因此方案設(shè)計(jì)、問(wèn)題分析中要有環(huán)保意識(shí)。制取等量的物品或達(dá)到同樣的目的時(shí),發(fā)生的變化對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響越小越好,其中從滿(mǎn)足綠色化學(xué)的角度看,不產(chǎn)生污染、原料能全部轉(zhuǎn)化為所需制備的產(chǎn)品的方案是最好的方案。

3.現(xiàn)實(shí)角度:要考慮反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)的難易。

容易滿(mǎn)足的反應(yīng)條件應(yīng)是物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮的問(wèn)題。

4.整體性角度:要考慮產(chǎn)品是否容易分離。

在確定制備方案時(shí),要選用產(chǎn)品單一或產(chǎn)品易于分離的方案。

5.制備角度:要分清楚是實(shí)驗(yàn)室制備還是工業(yè)制備。

實(shí)驗(yàn)室制備通常只需要少量的物質(zhì),往往不過(guò)多地考慮原料的來(lái)源、制取的成本,重要考慮制取操作的簡(jiǎn)便;工業(yè)制備需要制取大量的物質(zhì),則更多地考慮原料的來(lái)源和制取的成本。

煤化工工藝流程范文第2篇

關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;行業(yè)需求;化工工藝

中圖分類(lèi)號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2014)5-0177-02

當(dāng)前,化工行業(yè)的快速發(fā)展為《化工工藝》課程改革帶來(lái)了極大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),只有不斷探索教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,才能培養(yǎng)出更多的適應(yīng)區(qū)域化工行業(yè)需求的優(yōu)秀高技能人才。對(duì)于化工課程的教學(xué)中應(yīng)當(dāng)增加一些能適應(yīng)行業(yè)需求的新知識(shí)、新技術(shù),加強(qiáng)職業(yè)教育的課程改革,尤其是提高學(xué)生的行業(yè)適應(yīng)能力

1 教學(xué)內(nèi)容改革

1.1 重整教學(xué)內(nèi)容,條理清晰

化工工藝課程涉及的內(nèi)容很龐大,有無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)工業(yè)、石油冶煉及加工工業(yè)、高分子材料工業(yè)等,幾乎每種工業(yè)都涉及到生產(chǎn)原理、生產(chǎn)設(shè)備、工藝流程及工藝指標(biāo)、影響因素等內(nèi)容。由于內(nèi)容較多,內(nèi)容介紹松散等缺點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生會(huì)感到內(nèi)容上多、亂、雜。使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心。

憑借多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和參閱大量的相關(guān)書(shū)籍,筆者將雜而松散的內(nèi)容進(jìn)行概括總結(jié),將化工工藝按照新疆化工行業(yè)需求將教學(xué)內(nèi)容劃分:煤化工工藝、氯堿化工、石油化工工藝、無(wú)機(jī)鹽化工等。從而使學(xué)生對(duì)化工工藝有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。

1.2 適應(yīng)區(qū)域行業(yè)需求,突出重點(diǎn)

近幾年,全國(guó)掀起了一股新的、規(guī)模空前的煤化工投資熱潮,尤其是新疆。在國(guó)際石油價(jià)格高漲不下的全球能源格局下,煤化工行業(yè)的成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)將日趨顯著,煤化工被列入我國(guó)中長(zhǎng)期重點(diǎn)能源發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展。“十二五”期間,我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)布局將做出重大調(diào)整。在2010年1月初召開(kāi)的全國(guó)能源工作會(huì)議上,中央把新疆正式列為“十二五”國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的第14個(gè)大型煤炭基地,納入國(guó)家能源和煤炭發(fā)展規(guī)劃,新疆成為“十二五”國(guó)家大型煤炭基地建設(shè)的重點(diǎn)?,F(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)是資金密集型、技術(shù)密集型、資源密集型、勞動(dòng)密集型行業(yè),高技能生產(chǎn)型人才嚴(yán)重匱乏已經(jīng)成為制約西部地區(qū)煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

為此筆者作出大膽的教學(xué)內(nèi)容改革,將教材中重點(diǎn)介紹煤化工工藝、氯堿化工工藝,從每種工藝產(chǎn)品應(yīng)用切入,使學(xué)生首先工藝產(chǎn)品在日常生活中的應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生對(duì)具體工藝、原理的等探索,進(jìn)一步增加學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的信心和對(duì)課程的興趣。

1.3 及時(shí)更新教材的內(nèi)容,緊跟行業(yè)發(fā)展

科學(xué)技術(shù)日新月異,新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),但教材中的工藝多為傳統(tǒng)、成熟的工藝,內(nèi)容一般都滯后于科技的發(fā)展。因此,為了使學(xué)生對(duì)現(xiàn)時(shí)的化工行業(yè)動(dòng)態(tài)有所了解,開(kāi)闊眼界,必須在教學(xué)中引入一些新技術(shù)的內(nèi)容,結(jié)合企業(yè)實(shí)際應(yīng)用,將那些前沿的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)狀況向?qū)W生介紹,能夠使課堂氣氛異常活躍,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃烈,課堂效果大大提高。如講解煤化工工藝時(shí),增加現(xiàn)代新型煤化工生產(chǎn)技術(shù)Texaco、SHELL、GSP、魯奇加壓氣化技術(shù)等,同時(shí)給學(xué)生展現(xiàn)各種氣化技術(shù)的示意圖和現(xiàn)場(chǎng)圖,并結(jié)合新疆地區(qū)煤化工企業(yè)實(shí)際應(yīng)用介紹如何根據(jù)生產(chǎn)需求選擇氣化技術(shù)。

2 教學(xué)方法改革

2.1 打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式改革

打破傳統(tǒng)的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐操作再學(xué)理論的模式。改為企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐操作再企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)的模式。

由于化工專(zhuān)業(yè)不像酒店服務(wù)與管理、食品加工技術(shù)等專(zhuān)業(yè)與我們的生活息息相關(guān),化工工藝教材中的原理、設(shè)備、工藝等內(nèi)容使初學(xué)者感到知識(shí)遙不可及,難于理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前可以進(jìn)氯堿化工、煤化工等企業(yè)進(jìn)行認(rèn)知實(shí)習(xí),對(duì)該工藝涉及到的設(shè)備和流程有一個(gè)直觀(guān)的感性的認(rèn)識(shí),學(xué)生有了親身體驗(yàn),理論學(xué)習(xí)才能理解深刻。

在學(xué)習(xí)化工工藝課程的理論知識(shí)的同時(shí),再對(duì)氯堿化工工藝以及煤化工工藝過(guò)程中涉及的單元操作及工藝流程進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練。充分利用化工仿真實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)生在就業(yè)前能夠通過(guò)模擬工藝流程操作,進(jìn)一步提高識(shí)讀流程圖能力,增加中控操作的能力。最后在到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),更加增強(qiáng)學(xué)生對(duì)氯堿化工、煤化工的流程的掌握,DCS的控制技能的加強(qiáng)。

通過(guò)這種企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)實(shí)踐操作再企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)的模式,使學(xué)生加深了理論知識(shí)的理解,又提高了學(xué)生操作技能水平,為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展起了進(jìn)一步的推動(dòng)作用。

2.2 充分利用信息化技術(shù)服務(wù)教學(xué)

課堂教學(xué)應(yīng)力求使學(xué)生弄清基本概念,熟練掌握基本內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)結(jié)合區(qū)域化工行業(yè)的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析典型的化工生產(chǎn)問(wèn)題和解決工藝問(wèn)題。傳統(tǒng)的以講授為主的課堂教學(xué)已明顯不能滿(mǎn)足教學(xué)需要,為此,筆者改進(jìn)了教學(xué)手段:不僅引入了多媒體教學(xué)手段,借助多媒體的聲光交互、動(dòng)靜結(jié)合的特點(diǎn)給學(xué)生全新的感受,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以視頻和動(dòng)畫(huà)方式展示一些化工設(shè)備和生產(chǎn)工藝流程,解釋一些抽象原理,可以收到較好的教學(xué)效果;還借助于網(wǎng)絡(luò)資源豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)需要及時(shí)地鏈接到介紹相關(guān)內(nèi)容最新發(fā)展動(dòng)向的網(wǎng)址,向?qū)W生介紹化工行業(yè)前沿信息。由此也向?qū)W生展示了網(wǎng)絡(luò)查新的方法,這些做法對(duì)學(xué)生具有極大的吸引力,這種運(yùn)用多媒體等現(xiàn)代信息化技術(shù)的教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,提高了教學(xué)的效率和效果。把基本教學(xué)內(nèi)容做成多媒體課件,節(jié)省大量教學(xué)中板書(shū)的時(shí)間,典型流程通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示,加快學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3 用多樣的教學(xué)手段調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

①將啟發(fā)式教學(xué)方法運(yùn)用于理論教學(xué)中,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生的潛能。在課堂教學(xué)中努力創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境,通過(guò)問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生積極的思維活動(dòng),以問(wèn)題為主線(xiàn)來(lái)組織、調(diào)控課堂教學(xué),就能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生探究能力的提高,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立地解決有關(guān)問(wèn)題的能力。例如:在學(xué)習(xí)PVC干燥知識(shí)時(shí),筆者會(huì)在學(xué)生學(xué)習(xí)了不同干燥工藝條件后,讓學(xué)生思考如何根據(jù)不同的水分含量選擇干燥條件。通過(guò)這樣的啟發(fā)式提問(wèn),使學(xué)生既熟悉了干燥工藝,又會(huì)深入思考如何選擇干燥條件。

②有機(jī)的將小組合作法與理論教學(xué)相結(jié)合。將學(xué)生每5個(gè)同學(xué)自由結(jié)合,分成若干小組,指導(dǎo)每個(gè)小組學(xué)生查閱一個(gè)化工專(zhuān)題,然后做成課件,分組匯報(bào)。每個(gè)專(zhuān)題匯報(bào)結(jié)束后增加一個(gè)答辯環(huán)節(jié)。通過(guò)這種方法活躍了課堂氣氛,促使學(xué)生動(dòng)口動(dòng)腦,這樣既利于學(xué)生真正理解和掌握相關(guān)知識(shí),又能提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,加強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作能力。

③探索式教學(xué)法與實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生在實(shí)踐操作中遇到問(wèn)題,筆者首先考慮會(huì)不會(huì)出現(xiàn)安全事故,如果錯(cuò)誤操作不會(huì)造成安全事故的發(fā)生,筆者將會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生自己探索,是什么原因造成的,怎樣解決。如:在間歇式反應(yīng)器仿真操作時(shí),其中有一步驟是卸料,很多學(xué)生都無(wú)法完成卸料,導(dǎo)致后面操作無(wú)法進(jìn)行,檢查前面所有步驟都沒(méi)有什么問(wèn)題,這時(shí)候筆者就鼓勵(lì)學(xué)生思考“無(wú)法卸料的原因”,引導(dǎo)學(xué)生查找有關(guān)物料輸送的相關(guān)資料,探索解決這一問(wèn)題的原因。仿真課結(jié)束后,最后筆者再給學(xué)生講解無(wú)法卸料的原因。這種探索式教學(xué)方法,不僅可以提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,還可以提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的探索能力。

化工行業(yè)的快速發(fā)展為《化工工藝》課程改革帶來(lái)了極大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),只有不斷探索教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,才能培養(yǎng)出更多的適應(yīng)區(qū)域化工行業(yè)需求的優(yōu)秀高技能人才。當(dāng)然課程改革中會(huì)受各種條件限制,還存在許多問(wèn)題,這需要在今后的課程改革中不斷探索,不斷完善,才能適應(yīng)職業(yè)教育的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

煤化工工藝流程范文第3篇

關(guān)鍵詞:化工工藝流程;萃取劑;原則;方法

化工工藝流程主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程,包括原料處理(凈化、乳化、混合)、化學(xué)反應(yīng)(氧化、還原、聚合)及產(chǎn)品精制(去除雜質(zhì)及廢棄混合物)三個(gè)步驟,且每一個(gè)步驟都有固定的流程和要求,涉及到催化劑、萃取劑、原料選擇等諸多內(nèi)容。萃取分離法在化工工藝流程中占重要地位,而萃取劑的正確選擇是保證萃取工藝安全運(yùn)行且經(jīng)濟(jì)合理的關(guān)鍵所在。本文共分為兩個(gè)部分,第一部分分析了化工工藝流程萃取劑選擇基本原則;第二部分重點(diǎn)探討了正確選擇萃取劑的有效方法,旨在給相關(guān)人員提供一定的借鑒作用。

1 化工工藝流程萃取劑選擇基本原則

萃取作為一種經(jīng)典的分離手段,利用萃取劑把化合物從一種溶液中有效轉(zhuǎn)移到另一種溶液中,在這個(gè)過(guò)程中要選擇合適的萃取劑。根據(jù)多年來(lái)的化工生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出化工工藝流程萃取劑選擇要遵循物理性質(zhì)及化學(xué)性穩(wěn)定、毒性小、選擇性良好等原則,具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)如下。

第一,物理性質(zhì)及化學(xué)性穩(wěn)定原則。化工工藝流程生產(chǎn)過(guò)程中涉及到很多化學(xué)反應(yīng),如氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等。為此需選擇物理及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的萃取劑,減少對(duì)化工工程生產(chǎn)流程的影響,保證萃取質(zhì)量。

第二,毒性小原則。隨著化學(xué)化工工藝的不斷發(fā)展和進(jìn)步,對(duì)化工生產(chǎn)質(zhì)量提出更高的要求:優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)安全、毒性小。為此一方面要完善各項(xiàng)生產(chǎn)工藝,減少毒性。另一方面選擇毒性小的萃取劑,減少化工生產(chǎn)整體毒性,實(shí)行安全操作。

第三,選擇性良好原則。化工工藝流程萃取劑選擇性要良好,這樣可以有效擴(kuò)大分離系數(shù),且分離系數(shù)越大,萃取劑越合理。

第四,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠原則?,F(xiàn)代社會(huì)提倡節(jié)能環(huán)保,化工工藝流程生產(chǎn)也不例外。在保證萃取劑質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的萃取劑,節(jié)約成本,盡可能地以最少的成本投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 正確選擇萃取劑的有效方法

2.1 正規(guī)溶液理論選擇萃取劑

正規(guī)溶液理論作為萃取劑選擇的一種常見(jiàn)手段,具有形式簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),但其不足之處在于使用范圍有限。具體來(lái)說(shuō),正規(guī)溶液理論可以根據(jù)純物質(zhì)的性質(zhì)直接判斷混合物的性質(zhì),在中低極性混合溶液中應(yīng)用較多,可作為非極性分子(分子力為色散例)判斷的重要手段。但不適用于極性分子,主要是因?yàn)闃O性分子間力相對(duì)較復(fù)雜,可見(jiàn)該理論對(duì)萃取劑的選擇有一定的局限。為此很多學(xué)者建議在極性溶劑中采取內(nèi)聚能形式,利用無(wú)限稀釋活度系數(shù)計(jì)算極性分析相關(guān)數(shù)值,在某些極性分子檢測(cè)中獲得成功,適當(dāng)擴(kuò)展了該理論的適用范圍,但仍然有使用限制。

2.2 unifac模型選擇方法

化工工藝流程萃取劑主要由有機(jī)物組成,雖然有機(jī)物類(lèi)型多樣且混雜,但在某種程度上它們是由幾十種基團(tuán)組成,于是很多研究者著手研究從幾十種基團(tuán)中判斷混合物的性質(zhì),從而選擇萃取劑,這就是所謂的unifac模型選擇法。

unifac模型選擇法有兩種基本概念:①基團(tuán)溶液?;鶊F(tuán)溶液主要是在基團(tuán)貢獻(xiàn)模型基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。②局部組成。局部組成概念是在擬化學(xué)理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,最初使用該概念的是uniquac 法。隨著時(shí)代的發(fā)展,unifac模型開(kāi)始被提出并不斷完善,如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一種修整模型最為重要,具有參數(shù)齊全、適用范圍相對(duì)較大等優(yōu)點(diǎn)。隨后gmehling等人對(duì)該修正模型不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,最終得到簡(jiǎn)化公式,根據(jù)該供述可以快速有效地獲得無(wú)限稀釋活度系數(shù),在萃取劑選擇上有著較大的靈活性且精確度高,可作為化工工藝流程萃取劑選擇的重要手段。

2.3 nrtl 模型法

nrtl 模型是由prausnitz提出的,他意識(shí)到液體混合物中局部組成且混合過(guò)程不是隨機(jī)的,因此他增添了非隨機(jī)參數(shù),提出基于液相分層的nrtl 模型法。隨后相關(guān)學(xué)者(如意大利學(xué)者vetere)對(duì)該模型法進(jìn)行了一系列深入研究和拓展,使得nrtl 模型法除了在含

水體系中應(yīng)用外,還可以在其他體系中運(yùn)用,且預(yù)測(cè)精度較高。

2.4 選擇反萃取能力強(qiáng)的萃取劑

利用萃取劑進(jìn)行化工萃取工藝時(shí),若萃取過(guò)程中環(huán)境受到影響,那么萃取物質(zhì)也容易發(fā)生變化(從有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗?,這就要求萃取劑具有較強(qiáng)的反萃取能力。為此需根據(jù)化工生產(chǎn)工藝及實(shí)際條件選擇合適的萃取劑,且保證該萃取劑具有化學(xué)性穩(wěn)定、毒性小、物理性質(zhì)良好、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等功能。

2.5 化工工藝流程萃取劑選擇注意事項(xiàng)

第一,控制萃取劑的含量。對(duì)混合物進(jìn)行萃取時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制萃取物的容量,即萃取期間,其單位容量能夠?qū)?qiáng)保留分離物進(jìn)行保留,該方式才能充分體現(xiàn)單位萃取劑的萃取能力。除此之外,萃取劑還具有保存有效成分的特點(diǎn),即萃取期間,可以分離原材料中的雜質(zhì)和有效成分。目前,市場(chǎng)上的萃取劑種類(lèi)非常多,例如:醇、醛類(lèi)中性萃取劑、羧酸類(lèi)酸性萃取劑、螯合萃取劑、季銨鹽類(lèi)胺類(lèi)萃取劑等。由于萃取劑的過(guò)程存在差異,其萃取效果也各不相同。因此,進(jìn)行實(shí)際萃取期間,根據(jù)萃取需要選擇合適的萃取劑,如利用萃取技術(shù)處理工業(yè)廢水時(shí),可選擇環(huán)乙醇類(lèi)、苯等萃取劑。本文筆者主要采用多種萃取劑處理酸化廢水,發(fā)現(xiàn)環(huán)乙醇類(lèi)的萃取效果明顯高于其他種類(lèi)的萃取劑。因此,筆者認(rèn)為,當(dāng)廢水的ph≥7時(shí),可采用乙醇類(lèi)萃取劑處理。

第二,低互溶性?;趯?duì)材料的萃取功能,應(yīng)保證萃取劑的密度與材料的密度存在差異,即兩種物質(zhì)相溶性較差。萃取劑具有油溶點(diǎn)低的特點(diǎn),而水溶相對(duì)較好。取萃取劑對(duì)材料(水)進(jìn)行萃取時(shí),可以促使材料分層,有效避免乳化現(xiàn)象。因此,工業(yè)人員應(yīng)基于材料的密度,選擇與其密度差較大的萃取劑進(jìn)行工業(yè)萃取,能夠充分保證萃取質(zhì)量。

第三,保證萃取劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。萃取劑化學(xué)性質(zhì)主要包括熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、相對(duì)密度及腐蝕性等,保證上述這些化學(xué)性質(zhì)符合要求,如熔點(diǎn)及沸點(diǎn)要低、相對(duì)密度要小、腐蝕性低等。舉例來(lái)說(shuō),煤化工污水中主要有害物質(zhì)為酚,需通過(guò)合適的萃取劑把酚含量有效降低。目前煤化工萃取劑主要有重苯、二異丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物質(zhì)易揮發(fā),易造成二次污染;二異丙基醚相對(duì)上述物質(zhì)具有乳化性弱、揮發(fā)性弱等特點(diǎn),因此煤化工污水處理可選取二異丙基醚。

3 結(jié)束語(yǔ)

萃取在化工工藝流程中占有重要地位,且萃取分離工藝的正常運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)合理性與萃取劑的選擇有著直接的聯(lián)系。為此要根據(jù)化工工藝流程生產(chǎn)實(shí)際情況選擇化學(xué)性及物理性穩(wěn)定、毒性小、選擇性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、反萃取能力強(qiáng)的萃取劑。同時(shí)嚴(yán)格按照萃取工藝標(biāo)準(zhǔn)或要求操作,安全高效地分離化學(xué)物質(zhì),充分發(fā)揮萃取劑及萃取分離法在化工工藝流程生產(chǎn)中的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]田偉.如何選擇化工工藝流程中的萃取劑[j].黑龍江科技信息,2011(12):10.

[2]張威.淺談關(guān)于化工工藝流程中萃取劑的選擇[j].化學(xué)工程與裝備,2011(06):86-87.

煤化工工藝流程范文第4篇

關(guān)鍵詞:循環(huán)水 工藝?yán)淠?冷卻塔

概述

目前我國(guó)新型大型煤化工項(xiàng)目發(fā)展迅猛,與其他傳統(tǒng)化工相比,煤化工最大的軟肋就是耗水量、排水量大,必須要有比較豐富的可獲得性水資源作保障。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已建的煤化工項(xiàng)目實(shí)際統(tǒng)計(jì)測(cè)算,合成天然氣產(chǎn)品耗水量約為9-11噸,甲醇產(chǎn)品耗水量約為13-15噸,二甲醚產(chǎn)品耗水量約為15-20噸,烯烴產(chǎn)品耗水量約為23-32噸,采用直接液化工藝的油產(chǎn)品耗水量約為8-10噸,采用間接液化工藝的油產(chǎn)品耗水量約為13-15噸[1]。所以說(shuō)水資源已經(jīng)成為煤化工發(fā)展的瓶頸。

煤化工耗水較為嚴(yán)重的是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。目前絕大多數(shù)煤化工項(xiàng)目中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用是開(kāi)式系統(tǒng),該類(lèi)型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在全廠(chǎng)新鮮水消耗中所占比例高達(dá)60%以上。因此減少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量,從而達(dá)到降低新鮮水好量是重要手段之一[2]。某甲醇廠(chǎng)位于內(nèi)蒙古西部地區(qū),屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。甲醇廠(chǎng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的工藝?yán)淠夯厥罩裂h(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行再利用,從而減少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)對(duì)一次水的消耗,對(duì)于煤化工項(xiàng)目節(jié)能降耗具有一定的借鑒意義。

一、循環(huán)水系統(tǒng)

1.循環(huán)水系統(tǒng)規(guī)模及工藝條件

循環(huán)冷卻水規(guī)模為9000m3/h,循環(huán)水總管壓力大于或等于0.4Mpa,循環(huán)水給水溫度小于或等于32℃,循環(huán)水指標(biāo)見(jiàn)表1。夏季補(bǔ)新鮮水量約為120-160t/h,冬季補(bǔ)新鮮水量為60-90t/h,循環(huán)水指補(bǔ)充水標(biāo)見(jiàn)表2。由于夏季氣溫高,涼水塔三臺(tái)風(fēng)機(jī)全開(kāi),水蒸汽散失較大,消耗新鮮水量高。

2.循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程

循環(huán)水給水(冷水)經(jīng)4臺(tái)(共4臺(tái),3開(kāi)一備)泵加壓后,送至工藝裝置中進(jìn)行換熱,返回的循環(huán)水經(jīng)3臺(tái)噴霧式冷卻塔冷卻至32℃以下,進(jìn)入循環(huán)水冷水池,冷水池的水經(jīng)兩條DN1500的連通渠進(jìn)入循環(huán)水吸水池,在經(jīng)泵加壓后送出。

該系統(tǒng)主要由循環(huán)水泵、過(guò)濾裝置、加藥裝置、涼水塔組成。

3.循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)

逆流通風(fēng)噴霧式空氣冷卻塔,總處理能力及單臺(tái)處理能力:3000m3/h*3,配套風(fēng)機(jī)電機(jī)功率132KW,配水系統(tǒng)形式:收水器、噴頭,設(shè)計(jì)進(jìn)塔水溫度42℃,出水溫度:32℃。

循環(huán)水泵型號(hào):KQSN600-M13-618規(guī)格:Q=3000m3/h,H=47m,轉(zhuǎn)速:990r/min,數(shù)量:4臺(tái), 配套電機(jī)功率:500KW。冷水池容積:2200 m3。吸水池容積624m3。

二、工藝?yán)淠合到y(tǒng)

工藝?yán)淠鹤畲笈欧帕考s60m3/h,平均排放量約為30-50m3/h,壓力2.9 Mpa,溫度約100℃左右。工藝?yán)淠褐笜?biāo)見(jiàn)表3,原設(shè)計(jì)工藝?yán)淠阂宦坊厥罩脸}水站進(jìn)行回收利用,另一路去換熱站。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)除鹽水站混床失效較快,而由于工藝?yán)淠簤毫^高,導(dǎo)致?lián)Q熱站壓力難以控制,換熱站用水量小,且夏季不需用水,導(dǎo)致這部分工藝?yán)淠阂参茨芾眉慈客馀拧?/p>

工藝?yán)淠簛?lái)源是由轉(zhuǎn)化氣經(jīng)氣液分離器分離出的工藝?yán)淠汉蛠?lái)自精餾工序廢液混合經(jīng)過(guò)蒸汽進(jìn)行汽提,除去水中的有機(jī)雜質(zhì)和工藝?yán)淠褐腥芙獾臍怏w成份,但有些雜質(zhì)未能分析確定,造成除鹽水站回收利用困難。

三、工藝?yán)淠焊闹裂h(huán)水系統(tǒng)改造內(nèi)容

為了減少排水,節(jié)約誰(shuí)消耗,在工藝?yán)淠和馑凸艿郎显黾覦N125,PN4.0閥門(mén),閥前加一管路,管路上增加DN125,PN4.0閥門(mén),并將此閥前新增管道引至循環(huán)水涼水塔上塔管路,分別與上塔三路管線(xiàn)在上塔管路閥后相連接,并分別增加DN125,PN4.0閥門(mén)。同時(shí)在進(jìn)上塔管線(xiàn)前低點(diǎn)處增加DN25導(dǎo)淋,接入循環(huán)水水池,防止在冬季停用期間排凈管路存水防凍,改造工藝流程見(jiàn)圖一。

圖一 工藝?yán)淠汗艿栏脑靾D

四、改造后循環(huán)水?dāng)?shù)據(jù)及對(duì)運(yùn)行有何影響

1.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

工藝?yán)淠哼M(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng),避免外排對(duì)環(huán)境造成污染。

工藝?yán)淠焊娜胙h(huán)水系統(tǒng),有效利用工藝?yán)淠?,降低了一次水消耗量?/p>

2.改造后的操作及風(fēng)險(xiǎn)

由于工藝?yán)淠篜H值較高,加入到循環(huán)水系統(tǒng),可能導(dǎo)致循環(huán)水PH值超標(biāo),循環(huán)水結(jié)垢。工藝?yán)淠哼M(jìn)循環(huán)水池后,加強(qiáng)循環(huán)水PH分析,若超標(biāo)可以向循環(huán)水加入酸,調(diào)節(jié)PH值在正常范圍內(nèi)。

工藝?yán)淠簻囟容^高,大約在100℃左右,加入到循環(huán)水系統(tǒng),經(jīng)測(cè)算大約將上塔水溫度升高0.5℃。對(duì)目前狀態(tài)的循環(huán)水系統(tǒng)影響不大。

3.改造后循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水及分析指標(biāo)情況

2013年7月開(kāi)始經(jīng)實(shí)際配比后循環(huán)水指標(biāo)未發(fā)生大變化,均在正常工藝控制指標(biāo)范圍之內(nèi),改造后循環(huán)水指標(biāo)見(jiàn)表4。循環(huán)給水水溫未發(fā)生明顯變化,后序換熱設(shè)備暫未發(fā)現(xiàn)因水質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的故障。

夏季補(bǔ)新鮮水量從120-160t/h降至80-100t/h,冬季補(bǔ)新鮮水量從60-90t/h降至30-50t/h。大大的節(jié)約對(duì)新鮮水的消耗,從而降低生產(chǎn)成本。

五、結(jié)語(yǔ)

工藝?yán)淠簱饺胙h(huán)水作為補(bǔ)充使用目前同行業(yè)較為少見(jiàn),目前經(jīng)過(guò)半年多運(yùn)行來(lái)看,未對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)工藝產(chǎn)生影響,循環(huán)水工藝指標(biāo)均在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi),后序使用循環(huán)冷卻水工序設(shè)備未出現(xiàn)因水質(zhì)導(dǎo)致的故障。

工藝?yán)淠簱饺胙h(huán)水系統(tǒng)大大降低了循環(huán)水對(duì)新鮮水的消耗,從而降低了生產(chǎn)成本,然而對(duì)工藝?yán)淠旱脑倮?,避免環(huán)境污染,減少浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn):

[1]孫啟文?,F(xiàn)代煤化工技術(shù)叢書(shū)-煤炭間接液化[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社。2012.

煤化工工藝流程范文第5篇

關(guān)鍵詞:氨吸收 制冷 應(yīng)用

一、前言

氨吸收制冷是利用低燃燒值尾氣、蒸汽余熱來(lái)制冷的一種新型的節(jié)能、環(huán)保制冷技術(shù)。其最大特點(diǎn)是可以利用低品位余熱,使能源得到最大程度的利用,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的一種方式,氨吸收制冷在我國(guó)的利用開(kāi)始于上世紀(jì)60年代,先后在我國(guó)石油化工、化肥制造等企業(yè)中得到應(yīng)用,目前已被廣泛應(yīng)用與煤化工煤氣低溫甲醇洗工藝的制冷。

二、工藝原理

目前制冷的方法很多,大體上可以分為兩大類(lèi),一類(lèi)是物理法,一類(lèi)是化學(xué)法。氨吸收余熱制冷工藝流程采用的是物理制冷方法。

物理制冷方法的基本原理為相變制冷。所謂相變是指物質(zhì)集聚狀態(tài)的變化。在相變過(guò)程中,由于物質(zhì)分子重新排列和分子運(yùn)動(dòng)速度改變就需要吸收或放出熱量,這種熱量稱(chēng)為相變熱。

液氨蒸發(fā)為氣氨,從環(huán)境吸熱,使環(huán)境達(dá)到冷凍的目的。在這個(gè)過(guò)程中只有將氨循環(huán)利用,在經(jīng)濟(jì)上和工藝上才合理。氣氨變成液氨必須采用冷卻的方法??墒钦舭l(fā)溫度很低,要把低溫下的氣氨冷凝成液態(tài),則要求冷卻劑的溫度更低,與制冷相矛盾。從上表看出,如果把氣氨壓力提高,冷凝溫度也相應(yīng)提高,當(dāng)冷凝溫度高于冷卻水溫后,就可用冷卻水來(lái)冷卻。如:把氣氨壓力提高到16大氣壓(1.5544Mpa)后,冷凝溫度達(dá)40℃,顯然可以用冷卻水來(lái)冷凝氣氨,使氣氨重新變成液氨,液氨再減壓蒸發(fā),如此循環(huán)操作,進(jìn)行制冷。

吸收制冷是通過(guò)吸收和精餾裝置來(lái)完成循環(huán)過(guò)程的。吸收制冷是利用二元溶液中各組分蒸氣壓不同來(lái)進(jìn)行的。即使用在一定壓力下各組分揮發(fā)性(或蒸汽壓)不同的溶液為工質(zhì),以揮發(fā)性大的組分為制冷劑,如氨,而以揮發(fā)性小的組分為吸收劑,如水,利用氨水溶液在液氨蒸發(fā)壓力下吸收氨氣。液氨在蒸發(fā)器中氣化變成氣氨達(dá)到制冷目的。氨水二元溶液中氨易揮發(fā),氣化潛熱大,用作制冷劑,水的揮發(fā)性小,用作吸收劑。氨吸收制冷循環(huán)由冷凝、節(jié)流后蒸發(fā)、吸收及精餾過(guò)程所組成。吸熱蒸發(fā)后的氣氨用稀氨水溶液吸收變成濃氨水溶液。然后在精餾塔中借精餾將氨分離。再用冷卻水冷凝成液氨,液氨節(jié)流減壓送至蒸發(fā)器供循環(huán)使用。

三、工藝流程簡(jiǎn)述

1.裝置設(shè)計(jì)規(guī)模及組成

該氨吸收制冷裝置分吸收制冷Ⅰ和吸收制冷Ⅱ兩個(gè)界區(qū)。吸收制冷Ⅰ正常制冷能力為:-40℃級(jí)冷量:7.7×106kcal/h;0℃級(jí)冷量:1.2×106kcal/h;吸收制冷Ⅱ:正常制冷能力為-40℃級(jí)冷量:3.06×106 kcal/h;0℃級(jí)冷量:0.74×106 Kcal/h,裝置設(shè)計(jì)負(fù)荷彈性50~115%。

2.流程特點(diǎn)

制冷裝置采用兩級(jí)吸收,兩級(jí)解吸的吸收式制冷流程,這種流程的特點(diǎn)是分別用兩個(gè)壓力級(jí)的吸收器來(lái)吸收來(lái)自-40℃級(jí)和0℃級(jí)的蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽,又經(jīng)過(guò)兩級(jí)解吸和兩級(jí)精餾以產(chǎn)出合格的氨液送往用冷設(shè)備。另一個(gè)特點(diǎn)是:整個(gè)裝置除了氨水泵真空泵外沒(méi)有其它轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,因而運(yùn)行平穩(wěn)、可靠,便于維修。與壓縮式或混合式制冷不同的是,吸收制冷完全利用低位熱能,故能量利用率較高,不足之處是投資高、冷卻水耗用大。

3.工藝流程介紹

該煤化工企業(yè)氨吸收制冷裝置采用兩級(jí)吸收,兩級(jí)解吸的吸收式制冷流程,這種流程的特點(diǎn)是分別用兩個(gè)壓力級(jí)的吸收器來(lái)吸收來(lái)自-40℃級(jí)和0℃級(jí)的蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽,又經(jīng)過(guò)兩級(jí)解吸和兩級(jí)精餾以產(chǎn)生合格的液氨送往用冷設(shè)備。另一個(gè)特點(diǎn)是:整個(gè)裝置除了氨水泵真空泵外沒(méi)有其他轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,因而運(yùn)行平穩(wěn)、可靠,便于維修。與壓縮式或混合式制冷不同的是,吸收制冷完全利用地位熱能,故能量利用率較高,不足之處是投資高,冷卻水耗用大。

3.1低壓部分

來(lái)自低溫甲醇洗Ⅰ系列的0.064MPa,-40℃氣氨分別進(jìn)入制冷Ⅰ的低溫級(jí)過(guò)冷器殼程,被管程1.78MPa,36℃的液氨加熱到25℃,同時(shí)液氨被過(guò)冷到8℃送出裝置用于-40℃級(jí)制冷。換熱后的氣氨送往級(jí)吸收器Ⅰ,被來(lái)自氨水冷卻器的貧液吸收成11.99%,38℃的溶液,用氨水泵加壓送到Ⅱ級(jí)吸收器作吸收液。

來(lái)自低溫甲醇洗Ⅰ系列的0.39MPa,0℃的氣氨首先進(jìn)入高溫級(jí)過(guò)冷器的殼程,被管程36℃的液氨加熱至26℃左右,進(jìn)入Ⅱ級(jí)吸收器,同時(shí)液氨被過(guò)冷到24℃送低溫甲醇洗Ⅰ用于0℃級(jí)制冷。氣氨被吸收成濃度為13.19%,38℃的“富液”,送入Ⅱ級(jí)吸收氨水貯槽緩沖后用氨水泵送往溶液熱交換器Ⅰ。

3.2 高壓部分

來(lái)自低壓部分的13.19%,38℃的“富液”首先進(jìn)入溶液熱交換器Ⅰ的殼程,被來(lái)自低壓解吸器的141℃左右的貧液加熱到接近飽和狀態(tài)送往低壓精餾塔中部分精餾。塔頂精餾出的64℃,97%純度的氣氨以并行方式進(jìn)入四臺(tái)疊置的再吸收器殼程,被來(lái)自溶液熱交換器管程的溶液吸收。低壓精餾塔所需的精餾熱量由低壓解吸器提供,熱源是0.5MPa,158℃的低壓蒸汽,從換熱器底部出來(lái)的141℃,2.56%的“貧液”先進(jìn)入溶液熱交換器的管程被“富液”冷卻到63.5℃,在進(jìn)入氨水冷卻器的殼程被冷卻水冷卻到50℃,最后去Ⅰ級(jí)吸收器作為吸收液。

在塔頂分凝器中,上述來(lái)自再吸收器的溶液被管程的氨氣加熱到50℃左右再進(jìn)入溶液熱交換器Ⅱ的殼程,被高壓解吸器來(lái)的溶液加熱到接近飽和狀態(tài),進(jìn)入到高壓精餾塔中部分精餾。塔頂精餾出的氨氣濃度大于99.8%,溫度55℃,進(jìn)入氨冷凝器被冷卻水冷凝成為36℃的液氨送冷凝器貯槽,液氨出貯槽分別送往低溫級(jí)的過(guò)冷器和高溫過(guò)冷器的管程。精餾所需熱量由高壓解吸器提供,熱源是0.5MPa,158℃的低壓蒸汽。改解吸器底部出來(lái)的140℃,24.2%的氨水溶液進(jìn)入熱交換器Ⅱ的管程被冷卻到76℃,再與一部分來(lái)自泵的38℃的富液混合成73℃進(jìn)入再吸收器作為低壓精餾塔塔頂氣氨的吸收液。

四、氨吸收式制冷裝置的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)某煤化工企業(yè)實(shí)際運(yùn)行中的效果,可以總結(jié)出與其它形式的制冷機(jī)相比較,氨水吸收式制冷機(jī)具有如下特點(diǎn):

1.使用壽命長(zhǎng)

機(jī)組由多臺(tái)換熱設(shè)備組成,除水泵外無(wú)其它的運(yùn)動(dòng)部件。制冷工質(zhì)采用全封閉運(yùn)行方式,制冷液永無(wú)泄漏。機(jī)組維護(hù)簡(jiǎn)單、使用方便,壽命較壓縮機(jī)制冷機(jī)組約長(zhǎng)一倍以上。

2.使用安全可靠

機(jī)組內(nèi)設(shè)有各種保護(hù)裝置,在運(yùn)行中如出現(xiàn)故障整個(gè)機(jī)組具有自動(dòng)報(bào)警、停機(jī)、復(fù)位等功能,操作過(guò)程安全便捷。

3.節(jié)約能源顯著

以1臺(tái)小時(shí)制冷量為20萬(wàn)大卡(230KW)為例,采用壓縮式制冷機(jī)組需要的耗電功率為110kW,而采用尾氣、余熱制冷機(jī)組需要耗電功率僅為11kW,僅為壓縮式制冷機(jī)組耗電功率的12%左右。

4.采用企業(yè)鍋爐及系統(tǒng)尾氣燃燒后產(chǎn)生的蒸氣作為熱源,有利于廢熱的綜合利用,提高能整個(gè)系統(tǒng)的能源綜合利用效率。

5.整個(gè)裝置除泵外均為塔、罐等熱交換設(shè)備,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工制造,振動(dòng)、噪音較小,并且為露天安裝,從而降低了建筑費(fèi)用。

6.以氨作為制冷劑,能制取零下40℃的低溫,制冷量大;氨價(jià)格低廉,來(lái)源充足;對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞作用。

五、小結(jié)

氨吸收制冷裝置以氨為制冷劑,以水為吸收劑,以發(fā)生、精餾、冷凝、蒸發(fā)、吸收等過(guò)程構(gòu)成溶液循環(huán)和制冷劑循環(huán)的制冷裝置,該機(jī)組裝置可廣泛應(yīng)用于5℃~-40℃的化工企業(yè)制冷領(lǐng)域。通過(guò)氨水吸收制冷裝置熱冷轉(zhuǎn)換,廢蒸汽熱量重新得到有效的利用,大大節(jié)約能源消耗,顯著增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 寧德才. 淺析氨吸收制冷工藝與壓縮制冷工藝的比較[J]. 民營(yíng)科技. 2008(11) .

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