过程装备生产实习报告
过程装备生产实习报告
⒈实习目的
生产实习是学生在学完了基础课之后，在学习专业课期间或在学完了专业课之后而进行的生产认识教学环节。通过生产实习，学生初步了解相关实习厂（或车间）的实际生产过程，包括生产原材料、生产工艺及流程、生产工艺条件、生产设备及控制、产品等;加深对专业理论和生产工艺原理及过程的理解，增加感性认识，并学习简单的生产技能；通过同工人、工程技术人员、生产及管理人员的接触和了解，增加对社会的认识，提高其社会适应能力。
本次实习有董华东、张永海、刘亚莉三位老师带队。过程装备全体55人参与，前后共计10天。实习工厂是河南晋开化工投资控股集团有限责任公司和开封东京空分集团有限公司。
2.公司简介
河南晋开化工投资控股集团有限责任公司的前身是开封晋开化工有限责任公司，成立于2004年5月28日，是中国500强企业山西晋煤集团在山西省境外设立的第一家煤化工子公司。公司主要产品有合成氨、尿素、硝酸铵、多孔硝铵、硝酸磷肥、甲醇、稀硝酸、浓硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、氨水、液体二氧化碳等，产品注册商标为“三中”及“晋开”，在化肥化工行业享有良好的声誉。晋开集团积极进行资源整合，强化企业管理，通过“技术改造、战略并购、新建项目”三路并举，走出了一条规模化发展和效益型增长的新路子，跃上了发展的新平台。公司产能规模和盈利能力不断提升，总氨生产能力由成立之初的12万吨/年增长至目前的130
万吨/年，具备了年生产经营总额30亿元的规模。“十二?五”期间，公司总氨产量将达到260～300万吨/年，生产经营规模突破100亿元/年，利税15～20亿元/年。截至2010年6月底，公司总资产55.19亿元，较成立之初增长了24倍。公司现拥有5家分公司，8家子公司，形成了一个以化肥化工为主，在贸易、机械加工、建筑、房地产、劳务、包装等领域多元发展的跨地区、跨行业、跨所有制的大型现代煤化工企业集团。
东京空分成立于70年代，原为开封空分集团骨干生产厂,经过多年发展在原厂的基础上发展成为一家集科研开发、设计制造、工程成套、安装调试、设备维修、气体产品销售和应用于一体的企业集团。30年来，开封东京空分具有我国不断发展的先进技术和管理经验,所生产的产品遍布全国各地并出口国外,在用户中享有良好的声誉。东京空分拥有一支技术精湛、高效实干、富于合作精神的团队，在这个团队里人人为了达成目标同心协力。目前，东京空分具有设计和生产50
Nm3/h-52000Nm3/h各种等级空分设备的能力。集团公司现辖六个分公司：开封东京空分集团有限公司、开封东京空分集团广大换热器有限公司、开封东京空分集团鼓风机有限公司、开封东京空分集团耀星机械有限公司、开封东京空分集团电气仪表有限公司、开封东京空分集团工程有限公司。公司的核心业务：设计制造各种规格的成套空气分离设备、液体设备、高纯氮设备、变压吸附制氧制氮设备；一、二类压力容器、高压绕管式换热器、铝制板翅式换热器、透平空气压缩机、活塞氧氮气压缩机、透平膨胀机及各类备品备件等。同时,公司拥有进出口许可证，具有执行海外项目的能力和经验。
3实习细节
（1）晋开化肥厂
本次在晋开化肥厂主要参观车间有：联合车间、造气车间、净化车间、合成车间和尿素合成车间。
Ⅰ、联合车间：
联合车间甲醇生产流程图
目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序.
天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的
转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气
转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气
化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行.
甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类.
甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展.
粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离的杂质,并调节PH.精馏主要
是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等.
甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程.
生产甲醇有高压法，中压法，低压法三种方法，这个厂用的是高压法。
高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4％左右,反应温度230-290℃.
气体流程
造气：有用气体 CO+ H
2 ；无用气体 CO
2
+Ｈ
２
Ｓ+N
2
+CH
4
造气：CO+ H
2 +CO
2
→半脱（脱S）→压缩（通过一段、二段、三段）→变换→变
脱（脱去Ｈ
２Ｓ）→脱碳→精脱（脱去Ｈ
２
Ｓ）→脱碳→脱去CO
2
→精脱（脱去Ｈ
２
Ｓ，
总硫含量0.1ppm）→压缩（四级）→合成→精醇、施放气、闪蒸气
压缩（一二段）气体成分： CO H
2 CO
2
到压缩四段发生变化： 35％ 55％ 6-8％
压缩四段气体成分： CO CO
2 H
2
N2
轴瓦温度≤65℃跳车 25％ 64％-66％≤3％≤2％
主要设备：
甲醇合成塔、甲醇全分离器、闪蒸罐、中间换热器、复合型蒸发式冷却器、注油器。
Ⅱ造气车间：
造气方法：原煤汽化法制半水煤气。采用固定床煤气发生炉，利用加过热的空气来吹风，高温高热的蒸汽制气，对反应炉进行特殊的保温处理，控制制气阶段气化区最下部未烬燃料温度，不低于碳氧反应的过渡控制温度，不使气化层下部未燃尽的炭层温度在制气后期降至燃点以下，确保了整个循环过程中煤充分燃烧。两步法水煤气制造工艺仅有短时吹风提高炉温和上吹风制气两个过程，大大简化了工艺过程，提高了单炉生产效率，消除了间歇制气过程中各个环节频繁切换带来的低产高耗问题，并克服了富氧连续制气所需的高昂制氧成本。对于“两步法”仅有上行制气，炉上带出热量较多问题，可通过空气预热器、蒸汽过热器将空气和蒸汽预热，回收这部分热量再用于制气，这样就充分回收余热，使热量损失降到了最低，同时也提高了供热水平，稳定了火层。
合成氨的工艺流程
(1)原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。
(2)净化对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
①一氧化碳变换过程
在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%~40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：
CO+H
2OH→2+CO
2
=-41.2kJ/mol 0298HΔ
由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段
出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO
2和H
2
；第二步是低温
变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是
净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。
②脱硫脱碳过程
各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法等。
粗原料气经CO变换以后，变换气中除H
2外，还有CO
2
、CO和CH
4
等组分，其中以
CO
2含量最多。CO
2
既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要
原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。
一般采用溶液吸收法脱除CO
2
。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法，聚乙二醇二甲醚法(，碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA法等。
③气体精制过程
经CO变换和CO
2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO
2
。为了防止对氨合成
催化剂的毒害，规定CO和CO
2
总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在
进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。
目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法，是在深度冷冻(<-100℃)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气，深冷净
化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO
2
与H
2反应生成CH
4
和H
2
O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积
分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO+CO
2
)含量脱除到
10cm3/m3以下，但是需要消耗有效成分H
2，并且增加了惰性气体CH
4
的含量。甲烷化
反应如下：
CO+3H
2→CH
4
+H
2
O =-206.2kJ/mol 0298HΔ
CO
2+4H
2
→CH
4
+2H
2
O =-165.1kJ/mol 0298HΔ
(3)氨合成将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨产品的工序，是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行，由于反应后气体中氨含量不高，一般只有10%~20%，故采用未反应氢氮气循环的流程。氨合成反应式如下：
(4)N
2+3H
2
→2NH
3
(g) =-92.4kJ/mol
2.合成氨的催化机理
热力学计算表明，低温、高压对合成氨反应是有利的，但无催化剂时，反应的活化能很高，反应几乎不发生。当采用铁催化剂时，由于改变了反应历程，降低了反应的活化能，使反应以显著的速率进行。目前认为，合成氨反应的一种可能机理，首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附，使氮原子间的化学键减弱。接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用，在催化剂表面上逐步生成—NH、—
NH
2和NH
3
，最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。上述反应途径可简单地表示为：
xFe + N2→FexN
FexN +［H］吸→FexNH FexNH +［H］吸→FexNH
2
FexNH
2＋［H］吸FexNH
3
xFe+NH
3
在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，大约335 kJ/mol。加入铁催化剂后，
反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126 kJ/mol～167 kJ/mol，第二阶段的反应活化能为13 kJ/mol。由于反应途径的改变（生成不稳定的中间化合物），降低了反应的活化能，因而反应速率加快了。
3.催化剂的中毒
催化剂的催化能力一般称为催化活性。有人认为：由于催化剂在反应前后的化学性质和质量不变，一旦制成一批催化剂之后，便可以永远使用下去。实际上许多催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，这就是催化剂的成熟期。接着，催化剂活性在一段时间里保持稳定，然后再下降，一直到衰老而不能再使用。活性保持稳定的时间即为催化剂的寿命，其长短因催化剂的制备方法和使用条件而异。
催化剂在稳定活性期间，往往因接触少量的杂质而使活性明显下降甚至被破坏，这种现象称为催化剂的中毒。一般认为是由于催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。中毒分为暂时性中毒和永久性中毒两种。例如，对于合成氨反应中的铁催
化剂，O
2、CO、CO
2
和水蒸气等都能使催化剂中毒。但利用纯净的氢、氮混合气体通
过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性中毒。相反，含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性，这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理，活性也很难恢复。催化剂中毒会严重影响生产的正常进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把反应物原料加以净化，以除去毒物，这样就要增加设备，提高成本。因此，研制具有较强抗毒能力的新型催化剂，是一个重要的课题。
主要设备：造气炉、水洗塔、静电除尘塔、凉水塔。
其中冷却塔的原理级常用类型如下：
冷却塔是一个散热装置，是一种利用水的
蒸发吸热原理来散去工业上或制冷空调中产
生的废热以保证系统的运行的装置，他能将冷
却水的温度降下来。
定义：冷却塔是利用空气同水的接触（直
接或间接）来冷却水的设备。新良基冷却塔是
以水为循环冷却剂，从一系统中吸收热量并排
放至大气中，从而降低塔内空气温度，制造冷
却水可循环使用的设备。
应用：新良基冷却塔主要应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。具体划分，如下：
A、空气室温调节类：空调设备、冷库、冷藏室等；
B、制造业及加工类：食品业、药业、金属铸造、塑胶业、橡胶业、纺织业、钢铁厂、化学品业、石化制品类等；
C、机械运转降温类：发电机、汽轮机、空压机、油压机、引擎等；
D、其他类行业……
新良基冷却塔的作用是将携带废热的冷却水在塔体内部与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气中。
冷却塔的分类
新良基冷却塔，按通风方式分：①自然通风冷却塔；②机械通风冷却塔；
③混合通风冷却塔
新良基方形横流式冷却塔
按水和空气的接触方式分：①湿式冷却塔；②干
式冷却塔；③干湿式冷却塔。
按热水和空气的流动方向分：①逆流式冷却塔；
②横流（直交流）式冷却塔。
按应用领域分：①工业型冷却塔；②空调型冷却
塔。
按噪声级别分：①普通型冷却塔；②低噪型冷却
塔；③超低噪型冷却塔；④超静音型冷却塔。
其他型式冷却塔，如喷流式冷却塔、无风机冷却塔等。
原理
通用术语“冷却塔”是用来描述直接（开路）和间接（闭路）散热设备。虽然大多数想出一个“冷却塔作为一个开放的直接接触散热装置”，间接冷却塔，有时被称为“闭合电路的冷却塔”的是但也是一个冷却塔。
一个直接的，或开路冷却塔是一个密封结构内部的手段来分发温水给它喂迷宫式包装或“填补了。”填充提供了一个大大的扩大航空，水的蒸发加热空气和接口发生。冷却水，因为它是通过由重力填写降临，而在与空气直接接触的越过它。在冷却水，然后收集在一个低于它是从整个过程泵回吸收更多的热量填写冷水盆地。加热和潮湿的空气中充满离开填土出院点从空中遥控足够大气入口，以防止其被卷入冷却塔回来。
填充可能包括多个，主要是垂直，湿面赖以传播的水（填充）或横向飞溅要素创造了许多具有较大的地表面积小水滴级联几个层次薄膜（飞溅）或闭路冷却塔并不涉及对空气，液体，通常是水或乙二醇混合物直接接触被冷却。不同的是开放式冷却塔，冷却塔的间接拥有两个独立的流体电路。一个是外部电路中的水是在第二赛道，这是管束外循环（非公开线圈）的连接到的热流体进程被冷却并在闭路返回。空气是通过循环绘制在整个热管外级联水，提供类似的蒸发冷却冷却塔开放。在运作的热流从内部流体电路，通过线圈管墙，外部电路，然后由空气和水的一些蒸发加热，到大气中。间接冷却塔的行动，因此非常相似，打开冷却塔有一个例外。这一过程被冷却液在一个“封闭”回路中，不直接暴露在大气或外部的循环水。
在逆流冷却塔空中旅行向上通过填充或管束，对面水向下运动。在横流冷却塔空气水平移动通过填补水向下移动。
冷却塔还有一个特点，其中航空移动手段。的机械通风冷却塔依靠电力驱动的风扇，以吸引或强行塔空气。自然通风冷却塔使用的排气烟囱的高增长提供空气浮力草案。风扇辅助自然通风冷却塔采用机械草案，以增加浮力的影响。许多早期的冷却塔靠的风向产生的空气草案。
如果冷却水从冷却塔回到重用，一些水必须添加到更换或构成，流动的那部分
蒸发。由于蒸发包括纯净水，溶解的矿物质和其他固体循环水的浓度往往会增加，除非一些溶解，如打击固体控制手段下，提供。一些水也丧失了与正在开展的废气（漂移）飞沫，但是这通常是减少到一个非常小的数额安装挡板样装置，称为漂流排除，收集液滴。弥补的金额必须等于蒸发，吹下来，总漂移，如风力井喷和其他水渗漏损失，保持一个稳定的水位。
冷却塔的类型特点：
一、逆流塔
1、水在塔内填料中，水自上而下，空气自下而上，两者流向相反一种冷却塔。
①逆流冷却塔热力性能好、分三个冷却段：
②布水器到填料顶这一空间，此段的水温较高，所以仍可将热量传给空气。
③填料水与空气热交换段。
④填料至集水池空间淋水段，水在此段被冷却称之为“尾效”。在我国北方水温可下降1-2℃。综上所述，逆流塔比横流塔在相同的情况下，填料体积小20％左右，逆流塔热交换过程更合理冷效高。
2、配水系统不易堵塞、淋水填料保持清洁不易老化、湿气回流小、防冻化冰措施更容易。多台可组合设计，冬季以所需的水温水量可合并单台运行或全部停开风机。
3、施工安装检修容易、费用低，常用在空调和工业大、中型冷却循环水中。
二、横流塔
l、水在塔内填料中，水自上而下，空气自塔外水平流向塔内两者流向呈垂直正交一种冷却塔。常用在噪声要求严格的居民区内，是空调界使用较多的冷却循环塔。优点：节能、水压低、风阻小、亦配置低速电机、无滴水噪声和风动噪声，填料和配水系统检修方便。
2、可随建筑形状随意构筑基础多台放置，根据所需的水温分别启动单台或多台冷却塔。
3、应注意的是：框架要多40％热交换时要有较多的填料体积，填料易老化、配水孔易堵塞、防结冰不好、湿气回流大。横流塔的优点正是逆流塔的缺点。
三、喷雾通风无填料冷却塔
采用独特的喷雾喷嘴安装在冷却塔底上部进风处，有喷雾自旋无电机送风和塔顶排风两种方式。将热水经喷嘴内旋片时产生内旋流形成细微雾状化喷出，使雾状存在、向上喷顺流亦下落逆流两个冷却时效。雾化均匀无中空现象，冷却效果稳定、电能消耗低、漂水率0.01％，不用填料、造价低寿命长，符合 GB7190.1-1997国家标准。使用范围冶金、食品、化工、高浊、高温、防腐冷却塔。
四、封闭式冷却塔
1. 封闭式冷却塔是传统冷却塔的一种变形和发
展。它实际上是一种蒸发式冷却塔，冷却器和湿式冷
却塔的组合，它是卧式的蒸发式冷却塔，工艺流体在管
内流过，空气在管外流过，两者互不接触。塔底蓄水
池内的水由循环泵抽取后，送往管外均匀地喷淋下来。
与工艺式流体热水或制冷剂和管外空气并不接触，成为
一种封闭式冷却塔，通过喷淋水增强传热传质的效果。
2.封闭式冷却塔适用于对循环水质要求较高的各
种冷却系统，在电力、化工、钢铁、食品和许多工业部门有应用前景。另一方面，与空冷式热交换器相比，蒸发式冷却塔利用管下侧水的
蒸发潜热，使空气侧传热传质显著增强，也具有明显的优点。
密闭式冷却塔（也叫蒸发式空冷器）将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。
北方地区冬季气温通常在零度以下，密闭式冷却塔的运行防冻问题日益突出，如果解决的不好，可能冻坏换热管或冷却塔其他部件。根据不同的工艺特点，密闭式冷却塔有的冬季全天运行，有的部分时间段运行，有的几乎不用。但都需要考虑防冻问题。
如果在冬季密闭式冷却塔不需要运行，停机时，须将喷淋水和内部循环水排空。荏原公司的CXW系列冷却塔在换热器的设计上采用立体倾斜式结构，确保了流水畅通和排空干净。换热器顶部设有气阀结构，必要时可以通入压缩空气辅助排空。
Ⅲ净化车间：
工艺流程
从造气新系统来的半水煤气经665气柜水封（665气柜和665气柜两入口相连，用水封相隔离）进入665气柜，从665气柜出口水封进入除尘塔降温除尘，除尘后的半水煤气进入三个并联的静电除尘塔，分别从静电除尘塔进口水封进入其底部，在其内部进行静电吸附，冲洗除尘，除尘后的气体从塔顶流出，通过塔后水封进入塔后总管，进入罗茨风机入口，通过风机加压后大部分送往后工序，少部分通过大循环阀或风机本体近路阀回到风机入口，使煤气系统保持相对平衡，从罗茨风机出来的半水煤气经脱硫前冷却降温后进入两个串联的脱硫塔，与塔顶喷淋而下的脱硫
溶液逆向接触，以脱除半水煤气中的Ｈ
２Ｓ，脱除了Ｈ
２
Ｓ的半水煤气进入清洗塔，
自下而上与喷淋的冷却水接触进行清洗，降温后分别进入三个并联的静电除焦塔进行除焦除尘，除尘后煤气进入煤气总管，送往新压缩机一段，半水煤气经压缩机加压后，从压缩机三段出口进入加压变换丝网以除去夹带的油污和水分及杂质，然后通过净化炉进一步除去油雾及水雾及杂质，进入前热交换器（前换热器）壳程与变换炉三段出来的交换气换热，温度升高后与蒸汽混合，在此调节适当的汽气比，进入后换热器管程与变换炉三段出气换热，升到反应温度后进入变换炉一段，在一段经过抗毒剂后进行除氧除杂质，然后在一段催化剂作用下气汽进行绝热反应，经一段反应温度升高后，一段出气进入后换热器管程换热后，进入增湿器一段下部流出，进入变换炉二段经过抗毒剂层在二段催化剂作用进行反应，温度升高后再次离开变换炉进入增湿器二段顶部，利用与增湿器一段同样的反应进行冷激降温，降温后的二段变换气重新进入变换炉三段，在三段的两层催化剂作用下进一步的进行反应，使ＣＯ含量满足工艺要求后，三段出口变换气离开变换炉，彻底完成了ＣＯ的变换反应，进入前换热器管程与冷煤气换热后，进入软水加热器管程与脱盐水站来的脱盐水换热，脱盐水在此得到加热，变换气得到降温，降温后的变换气进入变换式冷却器壳程再次用循环水进行降温至小于４５℃后，进入变换气气水分离器，经分离冷凝后进入两个并联的变脱塔，自下而上与从塔顶喷淋的脱硫溶液进行流向接触，脱除残余Ｈ
２
Ｓ后，由塔顶流出进入塔后分离器，分离出所夹带溶液后进入PSA变压吸附装置１００﹟原料气总管，进入PSA-Ｉ系统，在PSA－Ｉ系统，原料气从吸附塔塔底连续不断的输入，经过２０－５－１０∕Ｖ生产过程，连续不断地得到被提纯的半产品气从塔顶输出，汇入半产品气缓冲罐，然后进入２００﹟原料气总管，
进入PSA-Ⅱ系统，在PSA-Ⅱ系统中半产品气从吸附塔塔底连续不断地输入，经过１８－５－９∕V 生产过程，不断的得到被净化的净化气从塔顶输出汇入净气总管，在变压吸附脱碳过程中解吸气以及吸附冲洗除尘，除尘后的气体从塔顶流出，各通过塔后本机进入塔后总管进入罗茨风机入口，通过风机加压后大部分送往后工序，少部分通过系统大循环阀或风机本体近路阀回到风机入口，最终进入新一级的压缩。
（2）主要工艺指标
①665气柜高度：3000～8000m 3，大风天气3000～6000m 3
②半脱出口Ｈ２Ｓ含量：80～150㎎∕m 3
③脱硫溶液悬浮硫含量≤1g ∕L
④压缩一段出口温度：冬季≤30℃，夏季≤40℃
⑤变换炉入口Ｈ２Ｓ含量：80～150㎎∕m 3 （根据生产需要调整）
⑥变换炉热点温度：200～400℃
⑦变脱后Ｈ２Ｓ含量≤10㎎∕m 3
⑧净化气中CO 2含量≤1.3﹪
⑨精脱出口Ｈ２Ｓ含量≤0.1ppm
(3)主要设备维护保养
静电除尘塔、静电除焦塔范围内的煤气进出口阀门，连续冲水阀，间断冲水阀，蒸汽阀，导淋阀，排污阀，丝杆，丝母要定期加油，丝杆裸露部分加油后应加保护套；经常检查变压器油，如需更换与电气车间联系予以更换。
Ⅳ、合成车间
（1）合成氨岗位任务:将合格的氢氮气，在适当的温度、压力条件下，借助催化剂的作用，进行化学反应生成氨，经冷凝后得到液氨产品
(2)压缩机岗位任务：将半水煤气加压至2.0MPa 送至净化除气体中的大部分CO 2和Ｈ２Ｓ，继续提压至
14.0MPa 送至醇烃化工序，清除气体中残余的CO 和CO 2，将微量小于
25ppm 的精炼气加压到31.4 MPa 送至合成塔进行氨的合成。
（3）工艺流程
从净化车间来的半水煤气经过一段进口蝶阀，经过水封，到一级进口大阀，进入一段气缸，将压力提至0.2115 MPa 气体压缩后温度升高，从一段缸出来的气体进入一段出口缓冲器，然后进入一段冷却分离器，气体温度降至40℃以下，气体中的油水被冷凝分离，气体继续进入二段入口缓冲器，进入二级气缸，使压缩压力提高到0.7087 MPa ，经二段出口缓冲器到二段冷却分离器，继续进入三段入口缓冲器，到三段气缸，经压缩后压力提至2.0 MPa ，经三段出口缓冲器到三段冷却器、分离器、止逆阀“38”双阀送往净化，除去气体中大部分CO 2和Ｈ２Ｓ，然后经“84”双阀，
四段入口缓冲器，进入四段气缸，将压力提到4.7959 MPa ，经四段出口缓冲器、四段冷却器分离器进入五段气缸，将压力提至14.0 MPa ，经五段出口缓冲器，五段水冷器，五段分离器、止逆阀、“59”双阀送往粗甲醇合成塔、烃化塔，除去气体中CO 和CO 2，经“96”双阀进入六段入口缓冲器，进入六段气缸压缩将压力提高到31.4
MPa ，再经六段出口缓冲器、净却器、分离器、止逆阀、“670”双阀送往合成。
（4）设备结构及性能
6M50-305∕320型氢氮气压缩机是六列对称平衡型六级往复活塞水冷式压缩机。该机用于大中型化肥厂合成氨系统，实现从造气（0.020 MPa）到合成（31.4 MPa）的氢氮气的增压，其名义活塞力500kN，容积流量305 80～150m3∕min，单机年产合成氨4万吨。该机由主机和辅机两大部分组成。主机由机身、曲轴、连杆、十字头、中体盘车器、气缸、活塞、填料、气阀及主电机组成，辅机包括容器及管路等，即气管路、水管路、注油管路、循环油管路、仪表管路、缓冲器、冷却器、分离器以及电控仪表（操作台、仪表柜、电控柜、高压开关及互感器柜）等
该机一级一列，一至五级气缸为双作用，六级气缸为盖侧单作用，该机汲取了国内外众多压缩机先进技术，并结合了该公司多年的成功经验，相较国内其他主参数相近的机器，该机更先进。
（5）正常操作要点
①试压操作
一、二段试压：关死事故槽，放空回收阀，关死五空、六空，“54”阀，关各回一阀，稍开“84”、“34”、“314”阀、三空至事故槽，用放空阀控制事故槽压力在0.2MPa，开1-1进行一段试压，开2-1进行二段试压。
三四段试压：关各级放空、排油水阀，开“84”阀，气体由“84”、“34”、“314”阀进三段进行三段试压，关34时，开“84”气体由“84”进入四段试压（三、四段试压压力均小于三段出口压力）
五段试压：关各级放空、排油水阀，关54阀，开96阀，气体由96、56、546进五段试压（试压压力小于96总管压力）
六段试压：关各级放空、排油水阀、 56阀，开96阀进行六段试压（试压压力小于96总管压力）
②安全阀的校对（按6M50的实际数据写）
安全阀的起跳压力：一段为操作压力+0.05MPa，二、三、四、五、六段为其1.1倍，在安装前校对。
③补压操作
三段补压：适当开546、56阀；五段补压：适当开66阀；一入压力过低时可进行减量，开1-1或三、五、六空维持一入压力。
④水封操作
加水封：停车后卸掉各段压力，关一段进口蝶阀；事故槽开放空阀，关回收阀；缓开水封止水阀，待水封溢流管有溢流水流出时，关死止水阀；检查一入压力，无压力指示表示水封加好；上水阀不可开的过大，防止水进入其他设备。
放水封：开放水阀放掉水封内的水，防水前确认溢流阀已关闭；检查一入压力指示情况。
⑤备车状态操作
长时间备车（四小时以上）每四小时循环油泵运转30min，调整油温注油泵10 min，并同时盘车1∕4周，检查各部分分离器是否有油水。
⑥校验连锁方法与步骤
校循环油泵连锁：启动循环油泵，油压调至正常开车范围，油温正常（30℃≤T ≤43℃）；启动注油泵，油温调至正常范围；通知调度联系电气送操作电源；允许开车指示灯亮后，启动开车按钮，正常运转灯亮。指示灯灭，跳车指示灯亮为连锁起作用，反之，连锁不起作用
较辅机连锁：步骤同上，分别停循环油泵电机，注油泵电机，观察正常运转指示灯灭，跳车指示灯亮为连锁起作用，反之连锁不起作用；连锁不起作用，严禁开
车，待连锁修复试好后才能开车。
一段吸入连锁校验：检查事故槽液位，液位高放至1∕2以下；打开放空阀，关死回收阀；开启循环油泵、注油泵；通知调度送操作电源，待允许开车指示灯亮后，按开车按钮，正常运转灯亮；观察一段吸入压力，一段吸入压力小于0.001MPa电气操作盘跳车指示灯亮为正常，不亮则检查连锁断电器是否有问题。
⑦输气量的调节
用1-1阀可调节压缩机气量70%-100%，即打开1-1阀时，一段出口压力可降至0.1 MPa，这时压缩机输气量相当于满负荷时的70%。另外也可以用三、五、六空或排油水阀调节，不过这种调节消耗功率大，尽量不采用。
其中常用设备及类型如下：
热交换器
定义1：
能在一定结构和一定工况下进行热量交换的设
备。
定义2：
能使具有温差的两种流体交换热量的装置。
又称换热器和换热设备。使两种流体间进行热量
交换而实现加热或冷却等目的的设备。
一般是用固体间壁(传热面)将不同温度的流体隔开。也有的使两种流体在器内直接接触而进行热量交换。
根据作用原理可分为间壁式换热器、蓄热式换热器和混合式换热器。
根据使用目的可分为冷却器、加热器、冷凝器和汽化器。
根据结构材料可分为金属材料换热器和非金属材料换热器。
根据传热面的形状和结构可分为管式换热器和板式换热器。
罗茨鼓风机：
罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机，利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方
便，适用于低压力场合的气体输送和加压，也可用作真空泵。原理：罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机，利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子依次交替工作。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。
结构由于周期性的吸、排气和瞬时等容压缩造成气流速度和压力的脉动，因而会产生较大的气体动力噪声。此外，转子之间和转子与气缸之间的间隙会造成气体泄漏，从而使效率降低。罗茨鼓风机的排气量为0.15～150米(/分，转速为 150～3000转/分。单级压比通常小于1.7，最高可达2.1，可以多级串联使用特点及其它。
特点：其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。
介质：罗茨鼓风机输送介质为清洁空气，清洁煤油，二氧化硫及其他隋性气体，鉴于具有上述特点，因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。
分离器
分离器是把混合的物质分离成两种或两种以上不同的物质的机器。
分离器要能保持良好的分离效果，需对其液位
和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采
用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中，
利用浮子液面控制器带动油和气调节阀，使其联合
动作，控制原油和天然气的液量，完成对分离器中
液位的调节，而不对分离器的压力进行控制。变压
力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀
的节流，减小分离器的压力，提高分离效果。
油气分离器和油气水三相分离器在油田接转站
和联合站中有着广泛的应用。分离器要能保持良好的分离效果，需要对其液位和压力进行控制。
控制方法
简单可靠、降低能耗的分离器变压力液面控制方法。
（一）传统分离器液位和压力的控制
1.1 油气两相分离器
油气两相分离器将油气混合物来液分离成单一相态的原油和天然气，压力由天然气出口处的压力控制阀控制，液面由控制器控制的出油阀调节。
天然气出口处的压力控制阀通常是自力式调节阀或配套压力变送器、控制器、气源的气动薄膜调节阀等。出油阀通常为配套液位传感器、控制器、气源的气动薄膜调节阀或浮子液面调节器操纵的出油调节阀等。
有的油气两相分离器是用气动薄膜调节阀控制
分离器的压力，用浮子液面调节器操纵出油阀控制分
离器液面。
1.2 油气水三相分离器
油气水三相分离器在油井产物进行气液分离的
同时，还能将原油中的部分水分离出来。随着油田的
开发，油井产出液的含水量逐渐增多，三相分离器的
应用也逐渐增多。结构不同，三相分离器的控制方法
也不同。两种典型分离器的控制原理如下：
(1)油气水混合物进入分离器后，进口分流器把混合物大致分成汽液两相，液相进入集液部分。集液部分有足够的体积使自由水沉降至底部形成水层，其上是原油和含有较小水滴的乳状油层。原油和乳状油从挡板上面溢出。挡板下游的油面由液面控制器操纵出油阀控制于恒定的高度。水从挡板上游的出水口排出，油水界面控制器操纵排水阀的开度，使油水界面保持在规定的高度。分离器的压力由设在天然气管线上的阀门控制。
(2)分离器内设有油池和挡水板。原油自挡油板溢流至油池，油池中油面由液面控制器操纵的出油阀控制。水从油池下面流过，经挡水板流入水室，水室的液面由液面控制器操纵的出水阀控制。（二）传统分离器液位和压力控制中存在的问题分离器定压控制中，天然气管线上的压力控制阀对天然气进行一
定程度的节流，以保证分离器内压力的稳定。气量减小或者气出口处压力降低时，阀门节流程度增加；反之，阀门节流程度减小。
分离器液面控制中，油水出口阀门也对液体进行节流。液量增大时，节流程度减小；液量小时，节流程度加强，以使液面保持稳定。
为保证液量较大的情况下能够正常排液，分离器具有较高的压力。但是在液量减小时，必须通过油水出口阀对液体节流，使液面不至于降低。因此生产中，分离器一般在较高的压力下工作，液相阀门处于节流状态。
分离器压力过高影响分离器的进液，使中转站或计量站的输出口以及井口
回压增高，不利于输油。目前，我国的油井多为机械采
油，井口回压升高，增加了采油的能源消耗。此外，在
较高压力下油中含有的饱和溶解气，在出油阀节流后，
压力下降时，从油中分离出来，易使下游流程中的油泵
产生气浊。因此较高的分离器压力不但影响油气的分离
效率，增加生产能耗，而且影响安全生产。
（三）变压力液面控制
浮子液面控制器带动两个调节阀，一个调节阀
控制天然气，另一个调节阀控制原油，实现原油和天然
气出口处阀门的联合调节。当浮子上升时，连杆机构使
气路调节阀的开口减小，油路调节阀的开口增大；反之，当浮子下降时，连杆机构将使气路调节阀的开口增大，油路调节阀的开口减小。通过改变调节阀的开度，改变天然气和原油的相对流量，对分离器的液面进行控制。这种控制方法不对分离器的压力进行定值控制，分离器的压力为天然气出口处或液体出口处的压力与天然气调节阀或液体调节阀前后的压力差之和。当气量和液量以及分离器下游压力变化时，分离器的压力是变化的，所以这种控制方法为变压控制。
变压力液面控制在油气两相分离器中的应用
进出油气分离器的液量和气量不变时，液面稳定在某一位置上；当进入分离器的液量或气量发生变化，而使液面上升时，浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口关小，原油调节阀的开口开大，使排气量减小而排液量增大，直到进出分离器的液量和气量相等时，液面将重新稳定在一个较原来高的位置上；当进入分离器的液量或气量发生变化，而使液面下降时，浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口开大，原油调节阀的开口关小，使排气量增大而排液量减小，直到进出分离器的液量和气量相等时，液面将重新稳定在一个较原来低的位置上。这样随着进入分离器的液量或气量发生变化，浮子连杆机构带动调节阀产生相应的动作，从而使液面保持相对稳定。
变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用
(1)变压力液面控制在油气水三相分离中的应用。原油液面的控制与油气分离器的液面控制相同，油水界面由油水界面控制器操纵的排水阀控制。
(2)变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用。油池的液面由其液面控制器操纵的原油调节阀和天然气调节阀控制，水池的液面由其液面控制器操纵的出水调节阀和天然气调节阀控制。
低温恒温循环槽
低温恒温循环槽，低温恒温槽，又叫低温恒温搅拌反应浴是开封市宏兴科教仪器厂国内首先研制，同时也是一种最新的实验设备,可代替干冰和液氮做低温反应，
可做为低温恒温水槽做粘度的测定。底部带有强磁力搅拌,具有二级搅拌及内循环系统，使槽内温度更为均匀，可单独做低温、恒温循环泵使用及提供恒温冷源。如生物制药、化学化工、食品工程等需要高精度恒温实验场源。广泛应用在医院、科研、生物等方面实验和鉴定工作中。HXSEI
主要用途：
1、玻璃反应釜恒温低温搅拌反应浴实验
2、石油、材料、生物、医药、食品行业应用提供恒温实验场源
3、对蚀刻装置的电机部分进行低温冷却和温度控制
4、对电子显微镜的电源、光源部分进行低温冷却和温度控制
5、对工业用机械装置的发热部分进行低温冷却和温度控制
6、对电泳仪、粘度计、医用冷帽、降温毯进行低温冷却和温度控制
7、对电镜、分子泵、离子泵、扩散泵、微波治疗机进行低温冷却和温度控制
主要性能：
1、搅拌方式：内置大功率磁力搅拌装置，磁钢选用磁力最强的“钕铁蹦”水磁做转子，保证了足够的搅拌力矩，高温状态下磁钢不会失磁，而且反应容器内也有搅拌子进行搅拌，使得熔媒的温度均匀。
2、密闭型循环：冷却盘管、保温用套管等密闭回路的循环装置。
3、节省空间：设计紧凑、有桌面台式型、有受实验台高度限制的立式型。
4、水冷式冷冻机：配备水冷式冷冻机，因为不采用风扇排热，对环境影响小。适合在没有空调、换气设备的室内使用，也适合在无尘室使用。制冷系统具有延时、过热、过电流多种保护装置。均为进口原装高品质器件，保证可靠性和使用寿命。
5、配备进口高压泵：配管尺寸较长，可平稳的进行长距离循环、冷却或恒温机外实验容器或建立第二恒温场。
6、高密度耐腐蚀材料：可循环纯水的循环泵、冷却盘管、吐出口、回流口的关键接口都采用不锈钢（SUS304）制造。
7、循环介质类型：硅油、水、盐水、纯酒精等实验室常用循环介质。
8、微电脑控制：配置微电脑，能够进行高精度的控制，具备各种安全性能；所有操作均在微机智能控制仪上按动触摸软键完成，操作简单、直观。
9、P.I.D.控制：极力排除影响温度调节精度的外部因素，减小误差。
10、节能：配备进口变频压缩机，根据循环负荷量和冷冻机的电机功率做变频调节。
注油器注油器（全称：单柱塞真空滴油式注油器）
产品用途
适用于空气/天然气CNG压缩机、往复泵、锻压机、发动机等带压工作的机械。在其运转工作时，对摩擦零部件强行压注润滑油，以减轻机件磨损，保证机器正常运转。为化工、炼油、冷冻、制氧、冶金、矿山机械、船用发动机、重型拖拉机、橡胶、塑料、印刷机械、轻纺工业等机械传动设备上作压力润滑之用。
结构及工作原理
注油器由安装在油箱上表面的若干个注油泵、油箱及传动部份组成。
1．注油泵
注油泵是注油器的主要部件。每支注油泵用螺钉固定在箱体上，由凸轮轴的旋转推动杠杆绕支承销作摆动。当凸轮的偏心距逐渐减小时，在弹簧的作用下柱塞向下移动，使泵体的柱塞套内形成真空。由于大气压的作用将润滑油由吸油管吸入，吸入的润滑油经过泵体内进油管道进入滴油管中，此时视油罩内亦处于真空状态，
藉此真空将油从滴油管中吸出，吸出的油又由视油罩内的小孔重新进入泵体，这样视油罩内形成为一密闭的通路。当偏心距逐渐增大时，柱塞向上移动将润滑油经注油阀排出送至各润滑点。可根据用户润滑点的数目，在箱体上排布所需数目的注油泵。
根据柱塞直径和柱塞行程的不同有：中压(16MPa)、高压(32MPa)、超高压(40、63、100MPa)三大类注油泵。注油泵与相应的油箱及传动部份可组合成中压、高压、超高压三大类注油器。
2．油箱
油箱是贮存润滑油、安装注油泵、支承凸轮轴的部件。每台注油器通常有一至二个油箱（单联为一个，双联为二个），注油泵排列固定于油箱顶部平面上，每支注油泵的工作由箱内凸轮轴上的凸轮带动。凸轮轴按产品规格不同（即润滑点不同）由不同数目的凸轮组成，凸轮轴由传动部份带动工作。
3．传动部份
注油器传动部份有两大类：I 、由主机带动；II 、单独传动。
I 、由主机带动的注油器，我公司制造有三种标准型式：
(1)ZL型：联轴器型，由主机通过超越离合联轴器传动工作；
(2)ZB型：摆杆型，由主机带动摆杆传动工作；
(3)ZJ型：键联接型，凸轮轴头部带有平键，由主机直接传动工作。
II、单独传动的注油器我公司生产有ZD型：
由电动机通过下方减速器（蜗杆、蜗轮减速和小、大齿轮减速）的二级传动带动凸轮轴转动。若双联注油器，则两油箱凸轮轴之间有联轴节，带动两凸轮轴同步转动，从而使两油箱上方的注油泵每两同步运行，而油箱侧面的摇手只备在需要手动时使用。
使用与保养
1、注油器的工作介质，应采用运动粘度在50℃时为7~40CST的润滑油，工作介质中所含杂质颗粒应不大0.025mm。
2、向油箱加油时，应通过加油口中的滤油网。
3、注油量的大小，可用调节螺套来调整，逆时针转动调节螺套注油量增大。顺时针转动则注油量减少，最小可减至零，调整后应将锁紧螺母锁紧。
4、输油管接上主机注油点前，应将润滑油加至油箱最高油位处，油泵调至最大油量位置，先开动注油器或摇动手柄，或逐个按动捏手，待滴油管内有油连续滴出，润滑油己充满输油管后，方可接上主机注油点开始工作。
5、油箱中的油液降低的油位时应及时加油。
6、视油罩不要任意拆卸，以免泄漏影响吸油。
7、滴油管不滴油时，可取出泵体拆开用洁净煤油清洗，检修油泵单向阀体的止逆阀和检查油路有无渗漏。
8、出口不出油时，可检查注油阀的止逆阀和配合面的密封性，并检查油路有无泄漏，或柱塞与柱塞套如因磨损间隙增大也会引起注油压力降低或不出油。
9、注油器应定期用清洁煤油清洗，除去注油器和油箱内部的杂质和污物，对于连续工作状态下的注油器一般每隔一个月应清洗一次。
特别注意：
（1）减速机应先加油后启动，减速器内的润滑油，一般每月应清洗更换一次。
（2）注油器箱油油位不能低于凸轮底部，低于凸轮底部应及时加油。否则会影响注油器、凸轮轴使用寿命。
（3）注油器如暂不用，应将注油量调节至零或卸下涂防锈油封存。
板式换热器
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。
板式换热器的特点
（板式换热器与管壳式换热器的比较）
a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生
紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器
中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流
流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并
流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，
此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、
无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热
可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.
c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的
2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
f. 价格低采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%-60%。
g. 制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。
h. 容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便
i. 热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。
j. 容量较小是管壳式换热器的10%~20%。
k. 单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。
l. 不易结垢由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10m. 工作压力不宜过大，介质温度不宜过高，有可能泄露板式换热器采用密封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5MPa，介质温度应在低于250℃以下，否则有可能泄露。
n. 易堵塞由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
1.3板式换热器的应用场合
a. 制冷：用作冷凝器和蒸发器。
b. 暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
c. 化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。
d. 冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。
e. 机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。
f. 电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。
g. 造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。
h. 纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。
i. 食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。
j. 油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。
k. 集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。
l. 其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
Ⅴ、尿素车间：
1、农业用途
尿素在农业中作为化肥具有很多的优点。尿素的氮含量在46%（质量）以上，超过其他任何固体氮肥，尿素是一种中性速效肥料，施于土壤中不残留使土壤恶化的酸根，而且分解出来的二氧化碳也可以为植物所吸收。尿素施用和贮藏性能好，不分解，不吸潮，不结块，流动性好，无爆炸性。尿素还可以配成多种复合肥料以满足不同土质及作物的要求。
尿素的工业用途也很广泛，尿素产量的10%用作工业原料，其工业用途是作为高分子聚合物材料。工业尿素的总消耗量的一半是作为化工原料，生产塑料、喷漆、黏合剂，此外尿素还可以作为多种用途的添加剂，用于：炸药、印染、纺织、炼油和医药等。
3、尿素的性质
1、尿素的化学名称为脲或碳酰二胺，结构式为CO(NH2)2，在尿素工业生产中，常用“Ur”来表示尿素。物理性质：纯尿素为无色、无味、无臭、的针状结晶。工业尿素因含有杂质我们看到的颜色常为白色、淡黄色或淡红色。尿素在常压下的熔点温度是132.7 ℃。尿素易溶于水和液氨，在水或液氨中的溶解度随温度的升高而增加。
2、化学性质：尿素在水溶液中会发生水解反应，变为甲氨，再成为碳酸铵，最终成为氨和二氧化碳。
熔融尿素在高温下，容易发生缩合反应，可以缩合多种化合物，主要的是缩二脲。高浓度的尿素水溶液受热也可以生成缩二脲及其他缩合物。缩二脲施于农作物会烧伤植物的嫩枝，所以作为肥料的尿素产品其缩二脲含量不得过高。实际生产中尿素中缩二脲的含量也是作为评定尿素产品是否合格或为优级品的一个重要指标。此外尿素还能与多种有机化合物进行化学反应等。
尿素生产技术的发展
1、1828年，德国化学家，维勒将氰酸与氨的水溶反应，生成白色结晶的尿素，这是人类第一次用人工的方法制得有机化合物尿素，在次以前人类只是将人和动物的尿蒸发干获得尿素结晶。在维勒之后，又出现了制备尿素的其他方法，但都由于原料难得，或有毒，或反应难于控制，或经济上不合算，而未能工业化，到20世纪初，开始出现工业规模的合成氨生产，尿素生产才开始工业规模的生产。
2、第一座以氨和二氧化碳为原料生产尿素工业装置于1922年建成于德国法本工业公司。由于在尿素生产过程中，尿素合成反应达到平衡后时，在尿素合成塔中不能将原料一次全部转化为尿素，每次反应只有55%-72%的原料转化为尿素（以CO
2计），从尿素合成塔出来的物料中还有一部分为反应的氨和二氧化碳，早期的尿素装置它只能将这部分未反应物加工成其他产品，所以尿素生产一定要与其他生产联合，其工艺是连续不循环的，也称一次通过法。不循环法将未反应的氨回收为铵盐，每生产1吨尿素要副产7吨的硫铵或相当量的其他产品，尿素工厂必须附设庞大的副产品车间。生产很不方便。
3. 围绕着如何将合成塔出液中未反应的氨和二氧化碳分离，并加以回收，使其继续作为原料返回尿素合成系统，进行尿素合成反应，生成尿素，这一技术问题，尿素工业不断的发展，形成了各种尿素生产方法。
4、到了20世纪50、60年代相继出现了半循环法，水溶液全循环法等。水溶液全循环法的出现，是尿素生产中，原料获得回收利用的飞跃。它是将未反应的氨和二氧化碳用水吸收，并以水溶液的形式返回尿素合成系统，继续参加反应，生成尿素。随后出现了工艺更先进的汽提全循环法，汽提法主要是以荷兰的斯塔米卡邦的
CO
2汽提技术与意大利的斯那姆的NH
3
汽提技术为代表。此外还有日本三井东亚公司
的ACES法及意大利的IDR等压双气提法等。汽提工艺的出现使其得到广泛的应用。
汽提工艺使得尿素生产的原料CO
2和NH
3
得到充分的利用，电能、热能及水消耗降低，
操作方便，投资少，产品质量好。未来尿素工艺总的方向是：能量综合利用，生产规模大型化，不断降低成本，提高质量，减少污染。
尿素的生产过程可分为三个部分
一、是尿素合成部分
二、未反应物分离和回收部分
三、蒸发造粒部分
NH
3和CO
2
在高压合成塔中进行反应，
部分地转化为尿素，接着进入分离、循环回
收系统。一般，分离、回收系统按压力分为几个等级，各自形成循环，每一循环包括液相反应物的分解和分离、气相未反应物的吸收和冷凝。含有尿素合成液物
流从较高压力流入下一压力等级进行分解分离，直至成为基本不含NH
3和CO
2
的尿素
溶液。从各压力等级循环中分出的气态未反应物则通过吸收、冷凝等方式转变为液相，再逐级逆向地从低压送往高压，最后返回合成塔参与反应而利用。以下做具体介绍。
一、尿素合成部分
1、尿素的工业生产以NH
3和CO
2
为原料，反应在高温高压下进行，反应分两步。
首先是NH
3和CO
2
在合成塔中混合形成液相，生成氨基甲酸铵（甲铵），其次是甲铵在
液相中进行脱水反应生产尿素。反应式如下：
2NH
3(l)+CO
2
(g) = NH
4
COONH
2
(l)+ 97.8kJ/mol(1)
NH
4COONH
2
(l) = NH
2
CONH
2
(1)+H
2
O(l) - 20 kJ/mol
2、在尿素合成的反应中，第一步反应：氨和二氧化碳生成甲铵的反应很快而且
是完全进行的，并放出大量的热，但第二步反应：甲氨脱水生产尿素的反应较慢，
需要一定的反应时间，且反应是不完全的，投入的原料NH
3和CO
2
，生成甲铵后，仅
部甲铵分转化尿素和水，以二氧化碳计的转化率为50%—72% ，因此合成塔排出液是尿素、氨、二氧化碳和水的混合液溶液。然后进入分离、循环回收系统。
3、尿素合成采用高温高压的原因：
尿素合成反应只有在140 ℃以上，反应速度才较快而具有工业生产意义，而获
得较高的CO
2转化率，另外NH
3
和CO
2
生成的甲铵（第二步反应）甲铵脱水反应只有在
液相中能进行，甲氨的熔点温度为156 ℃，为使之保持液相，就必须使尿素合成温度高于甲铵的熔点，即尿素合成采用高温160～210℃。高温下甲铵易分解，为防止甲铵分解、保持物系处于液相，尿素合成反应压力必须大于甲铵分解压力，在高压（高温下的甲铵分解压力亦高）下进行反应。故尿素合成过程采用较高的压力
13-24MPa 。
二、未反应物的分离和回收
1、分离: （1）如前所述从尿素合成塔排出的合成反应液除了生成的尿素和水
外，还含有大量未反应的原料NH
3和CO
2
(主要以甲铵Am和游离氨NH
3
形式存在)。未
反应的原料NH3和CO2则人溶解于尿液中，因此将未反应的NH
3和CO
2
从反应液中分
离并回收返回尿素合成系统，继续参加尿素合成反应，对提高原料利用率和经济效益起着关键作用。分离的过程也是对尿素反应液逐步提浓的过程。
2）合成液分离未反应物是依据NH
3和CO
2
相对于尿素和水的易挥发性，和氨基
甲酸铵及各种碳酸铵盐类的易分解性来考虑的。合成反应液中未转化为尿素的NH
3和CO
2
虽有可能结合为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵等化合物，但它们均不稳定而极易分解。对于未反应物的分离，通常采用汽提或逐级减压、加热的方法，将合成
液中的未反应的甲铵逐级减压分解为NH
3和CO
2
并转入气相（这个过程成为分解），再
用水进行逐级吸收，以液相的形式返回尿素合成系统。
3）尿素合成液的分解同时采用减压和加热两个手段，尽可能的将液相中的NH
3和CO
2
转入液相，其理由是：
单独加热而不减压，或单独减压而不加热，仍会有相当多的NH
3
和CO2保留在液
相中，NH
3本身在溶液中的溶解度很高， CO
2
单独在溶液中的溶解度不大，但当有NH
3
同时存在二则互相增大了对方的溶解度。所以，应当选择适当的温度和压力条件，以使最大限度地将未反应的NH
3
和CO2从液相中逐出。在此，还需注意尽量减少水蒸气也同时逐出。
2、回收
（1）合成液中的未反应物，经过逐级减压分解后，分离出来的NH3和CO2体气，继续作为原料返回合成塔参加尿素合成反应。如果将NH3和CO2以气态形式返回是不可取的，因为气体压缩功将很高，而且还会在压缩气体中出现晶(氨基甲酸铵或碳酸盐类)等技术困难。目前均是将分离出来的NH3和CO2混合气冷凝，再用水或浓度较低的甲铵液将其吸收成为浓度较高的甲铵液，再用泵把甲铵液逐级返回，最终送入合成塔，构成回收循环。
（2）多级原则：
出于技术和经济上的考虑，分解回收循环采取多级原则，反应液依次减压和受热将NH3和CO2分离出去，最后得到基本不含NH3和CO2的尿素水溶液，送往蒸发浓缩。每级的分解气通过冷凝或吸收成为液体，再逐级用泵送到更高压力的一级，最后得到高浓度的甲铵液返回合成塔。
采用多级的理由是，若希望一次降压而把未反应物全部逐出，而降压后的压力
仍很高，那么就需加热到很高的温度，对设备材质提出过高的要求，并可能引起尿素的水解或其他不利的副反应。
（3）反之，如一次降压到很低的压力，虽然可以达到分离效果，但得到的低压NH3和CO2气体转入液相又十分困难，或需冷却到很低温度，或需加入大量的水来吸收，导致回收液浓度太低。采用多级回收，合成塔出液逐级减压分离，较多数量的NH3和CO2是在中间压力下回收的，只有少量在低压下回收，这样可使吸收用水量不致太多。而如此得到的溶液可以以逆流方式用泵送到更高一级压力作为吸收液，最后返回高压合成系统的是高浓度的甲铵液液体吸收气体的温度不可太低，以防出现固体结晶；返回系统的水量必须控制最少，否则进入合成塔的原料中水分会降低尿素合成率，造成大量溶液循环，增大了能耗。分离回收又是尿素生产中消耗能量最多的工序，必须最大限度地提高能量的利用效率，才能取得生产的经济效益。
3、汽提: 气提是一种分离液相混合物的方法，与减压和加热使未反应物分离不同。它是用一种气体通过待分离的液体混合物，把易分解的组分携带出来将气提技术引入尿素的分离过程，使部分未反应物在不减压(回收亦不加水)的条件下自行
返回系统，使得尿素Array生产的技术经济指标
有了进一步改善。尿
素装置采用气提是在
与尿素合成压力相同
的压力下合成塔的出
液流入汽提塔，伴随
加热，向汽提塔中的
合成液中通入NH3或
CO2气体，将合成液中
的一部分未反应NH3
和CO2气提出来，再
进行冷凝吸收为液
体，然后返回合成塔进行尿素合成反应。 CO2汽提法采用原料气CO2作为汽提气， NH3汽提法则是是属于自汽提，即只需将汽提塔中的合成液加热，NH3从液相转入气相就作为汽提气了，将未反应的NH3和CO2气体出来。
CO2/NH3汽提法
气提法分离、回收的主要优点
1、在不减压的条件下将未反应物分离回收。
2．气提出来的NH3和CO2混合气体所含有的水蒸气较之减压循环返回的甲铵液中的水含量少，因而有利于提高合成反应转化率；
3．气提出来的NH3和CO2混合气在高压下冷凝，冷凝温度较高，放出热量可以回收利用。
三、蒸发造粒部分
1、蒸发：（1）尿素合成反应液经过气提、减压加热分解循环，与未反应物分离之后，得到较纯的尿素水溶液，尿素的含量70%~75%（质量数），NH3和CO2含量之和在1%左右，尿液中还含有大量的水，和少量的氨和二氧化碳。因此须经蒸发工序进一步浓缩成含水量极少的熔融态尿素，使其浓度达到96%以上纯净的尿液。然后送
往造粒系统进行造粒。蒸发如果采用较高的温度会使尿素中的缩二脲含量增加，所