生环-孙振刚-天津正达科技实践报告

1、论文题目：天津正达科技毕业实践报告年 级：13化用化工技术2班 院 系：生物与环境工程学院 学生姓名：孙振刚 指导老师：梁凤凯 摘要本选题主要介绍水处理剂的产生的背景和工艺流程，以及化工生产过程中遇到的一些生产安全问题。工业水处理药剂中软水处理药剂可以降低原水的硬度，减少原水在热处理后产生的沉淀结垢，水垢会影响到设备的正常运行，降低设备的处理效率。水处理药剂的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的，开发时间比发达国家晚约30年，但发展速度很快，现已形成了自主研制、产业化的体系。未来人们在地球上的生活质量将在很大程度上取决于安全水的含量。作为生命之源的水正在被无情的消耗与污染。为了阻止这种趋

2、势，许多国家都采取广泛的措施，投入大量的资源，为了阻止水污染和让污水变回较好的自然水质。而大力发展水处理剂对于实现这一目的将起着至关重要的作用。关键词：水处理剂 安全 AbstractThis topic mainly introduces the background and process of water treatment agent, as well as some practical problems encountered in the process of chemical production. Industrial water treatment agent in soft

3、 water treatment agent can reduce the water hardness, reduce the water after the heat treatment of precipitation fouling scale will affect the normal operation, reduce the processing efficiency of the equipment. Development of China's water treatment agent is developed with the modern water trea

4、tment technology, the introduction of, development time later than the developed countries about 30 years, but the development speed is very fast, has formed asystem of independentdevelopment, industrialization.Future people's quality of life on earth will be largely determined by the content of

5、 safe water. As the source of life, water is being consumed and polluted. In order to prevent this trend, many countries have adopted a wide range of measures, put a lot of resources, in order to prevent water pollution and let the sewage into a better natural water quality. And the development of w

6、ater treatment agent will play a vital role in the realization of this goal.Keyword：water treatment security4 目录一、概述 :21.1水处理剂的作用和背景2二、中国水处理药剂的发展前景3三、 实践说明3 3.1实践时间： 33.2实践地点：33.3实践目的：33.4实践性质： 3四、 实践内容44.1水处理剂的分类44.2化工生产过程中的安全知识44.3水处理剂的生产的工艺流程图：64.4生产中用到的重要设备：64.6水处理阻垢剂的阻垢机理8五、实践体会10 一、概述

7、0;:1.1水处理剂的作用和背景  我国是一个用水大国，软化水已经在我国得到了广泛的推广与应用。我们的供暖，生产，生活等用水都采用了软化水。软化水是去除水中硬度的水，防止锅炉和管路产生水垢，有损设备寿命的情况。软化水的生产现在不仅仅依靠设备，水处理药剂也可以去除水中硬度。经过水处理药剂处理过的水除了不能饮用外，其他用途与软化水基本相同。水资源贫乏一直是我国面临的一大难题，尤其是近年来随着国内经济的迅速发展，用水量急剧上升，水资源的污染也日趋严重。工业水处理技术对于节约水资源、减少水污染、延长设备使用寿命具有重要意义。因此，随着工业水处理剂环境保护要求的提高，我国水处理药剂品种也不断丰

8、富，性能也不断提高。  工业水处理药剂一般都是阻垢剂和聚丙烯酰胺。有机膦酸盐类有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂，具有良 好的化学稳定性、耐高温性，用量少、具缓蚀作用。在工业上这种水 处理药剂是比不可少的。  工业循环水用软化水药剂概述 我国工业不断发展，工业用水量也在日益增加。很多工业生产厂家都在利用循环水办法节约用水，为国家节省资源也为企业本身节省成本。工业循环水过程是不同的，有的大企业会用循环水处理设备， 有的企业则直接用水处理药剂。根据水质不同，企业选择的循环水处理办法不同，有些企业生产

9、的产品特殊，在进行水循环之前也会用软化水药剂进行先前处理。  工业循环水药剂在我国已经得到了广泛的应用，工业，化工业，学校，公共用水，锅炉，医药等行业都有利用到冷却循环水软化制剂，上述我们也说过，通过软化水药剂处理后的水除了不能跟设备处理出的软化水供人直饮用途之外，其他功能都是几乎相同的，成本却比设备要小很多，很适合用水量小的企业使用。二、中国水处理药剂的发展前景随着经济的发展和环保意识的提升，我国目前水处理剂的应用和需求量很大。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。我国目前水处理剂品种齐全，基本能满足工业发展和基本生活的要求，生力大，但我国水处

10、理剂在产量、品种、质量、应用与技术服务等方面同国外相比存在一定差距。我国水资源短缺，也是环境污染比较严重的国家之一。 据中国产业调研网发布的2016-2022年中国水处理剂市场深度调查研究与发展前景分析报告显示，节约用水、治理污水和开发新水源具有同等重要的意义。大力发展水处理化学品对节约用水、治理污水起着重要的作用。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。经过这些化学药剂的使用，使水达到一定的质量要求。水处理剂的主要作用是控制水垢、污泥的形成，减少泡沫，减少与水接触的材料的腐蚀，除去水中的悬浮固体和有毒物质，除臭脱色，软化和稳定水质等。因此水处理剂包括凝聚剂

11、、絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、分散剂、杀菌剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交换树脂。一般性的化学药品，如用于调整水的pH值的酸或碱，常常不被看作是水处理剂。水处理剂属于精细化工的范畴，相对于常用化学品，它具有精细化学品的许多特性，如生产一般不大，因此建厂设备投资少，产量小；产品品种多，品种的更新换代快；附加产值大；技术服务必不可少；各种产品，尤其是复配产品，具有很强的专用性。 2016-2022年中国水处理剂市场深度调查研究与发展前景分析报告对我国水处理剂行业现状、发展变化、竞争格局等情况进行深入的调研分析，并对未来水处理剂市场发展动向作了详尽阐述，还根据水处理剂

12、行 业的发展轨迹对水处理剂行业未来发展前景作了审慎的判断，为水处理剂产业投资者寻找新的投资亮点。三、 实践说明 3.1实践时间： 2015年10月-2016年2月3.2实践地点： 天津正达科技有限公司3.3实践目的： 学习了解水处理剂的生产工艺3.4实践性质： 顶岗实习四、 实践内容4.1水处理剂的分类水处理药剂大体可以分为四大类： 一、污水处理类药剂   二、工业循环水处理药剂  三、油水分离剂四、绿色水处理药剂PASP聚天冬氨酸  常用的水处理药剂有：阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂(水处理杀菌剂)、清洗剂

13、、粘泥剥离剂、絮凝剂、混凝剂、分散剂等水处理药剂，六偏磷酸钠也是水处理的一种。   四、绿色水处理药剂PASP聚天冬氨酸 4.2化工生产过程中的安全知识 化工操作是完成安全生产的主要过程，其生产任务就是执行操作规程完成各项生产任务及工艺指标。 4.2.1化工生产人员应该做到： 1、熟练掌握生产工序的工艺流程及现场工艺设备、各种物料管线功能、流向。2、生产中严格执行操作规程。 3、牢记各类生产工艺指标（不得记错、用错或更改）。 4、班前做好上岗前的工艺、设备巡检，及时了解上个班生产及工艺设备情况。 5、班中

14、按生产工艺要求，认真做好生产现场工艺、设备运行的巡检，并准时翻巡检牌。6、班中精心操作。并按时真实填写各时段的岗位原始记录报表中的各项内容。 7、交班前必须在交接班记录本上详细记录本班生产情况，特别是出现的生产异常（机械故障、泄露、工艺超温、超压、电气仪表故障等），并将上述情况口头交代接班。8、班中生产出现的异常和故障应及时处理并通知当班领导。9、会正确使用消防器材和各类呼吸器。 10、生产区域严禁吸烟和火种存在。11、操作室严禁岗位操作人员离岗、脱岗、窜岗、睡岗。当人员离开操作室一定要同岗位其他人员打招呼,告知他们去向。12、上班严禁做与生产无关的事。  4.2

15、.2生产过程容易产生的安全事故 : 1、工艺因素 (1)、工艺条件不成熟（生产试产、试车、工艺调试阶段）。(2)、工艺缺陷（物料、供给水、电气）。(3)、上下游工序工艺严重脱节。(4)、违章指挥。  2、操作人员因素 ：(1)、作业人员未正确执行工艺指标和生产指令，违反工艺纪律。 (2)、操作技能和经验不足，工艺流程未全面掌握。(3)、过失操作（用错的操作指令和工艺指标）。(4)、离岗、脱岗、窜岗、睡岗，违反劳动纪律。 (5)、生产出现异常不及时处理，事后不汇报、不记录、不交班。(6)、不会正确使用消防器材和呼吸器。 3、电气故障因素

16、:(1)、用电器损坏(2)、电路短路 (3)、违规检修、用电、断电(4)、控制系统故障(5)、外供电故障(6)、检修用电 (7)、接地(8)、电弧烧伤 (9)、进塔入罐未正确使用和安装安全电压 4、仪表故障因素 :(1)、DCS系统控制故障 (2)、压力、温度、流量、液位、计量等指示失效(3)、检测系统连锁报警失效 (4)、信号线老化损坏 (5)、各类仪表电磁阀制动空气及电源无供给 5、工业用水:(1)、自来水和生产循环水无供给或水压低(2)、储备水槽无备用水(3)、工艺水质不合格  6、压缩空气: (1

17、)、工业空气压力低或无气量(2)、仪表空气压力低或无气量 (3)、气体质量不合格（带油、带水、带杂质） 7、设备因素:除机电、仪表外的生产部件，包括主机、管架、管线及附件。(1)、机械故障 (2)、管线泄漏(3)、设备润滑和维护使用错误(4)、各控制阀失调(5)、附件损坏  4.2.3事故处理“四不放过”内容 在事故处理中一定要做到“三不放过”即事故原因分析不清不放过、没有防范措施不放过、事故责任者和群众没有受到教育不放过、事故责任者没有受到处罚不放过。  4.2.4化工生产的“三不伤害” 在生产过程中不伤害自己，不伤害别人

18、，不被别人伤害。  什么是劳动保护用品 劳动保护用品就是劳动者在劳动过程中为了防御物理、化学、生物等各种危险、危害因素伤害人体而穿戴和配备的各种装备的总称。4.3水处理剂的生产的工艺流程图：4.4生产中用到的重要设备：4.4.1导热油炉：导热油炉的工作原理:有机热载体炉.导热油炉是一种新型的特种锅炉又称导热油炉，具有低压、高温工作特性，其供热温度可达到液相340或汽相400度。凡是需要均匀稳定地加热，且不允许火焰直接加热的工艺加热温度在150-380之间的各种生产场合中都可以采用有机热载体供热。有机热载体炉一般以煤、油、汽为燃料，以导热油为介质，利用热油循环油泵强

19、制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。系统热利用率高，运行维修方便，是一种安全、高效、节能的理想首选供热设备注意事项：目前，我国导热油产品执行SH/T0677-1999“导热油”标准，用户在购买前应注意以下问题：  （1）考察产品最高使用温度的真实性-经石科院采用热稳定性试验方法确定，即在最高使用温度下进行试验后外观透明，无悬浮物和沉淀，总变之率不大于10%所对应温度。通过与新标准作对照，分析产品说明书的真实性。尤其要了解其规定的最高使用温度是如何确定的，有无权威机构的检测报告。

20、  根据国际化标准分类，矿物型导热油的最高温度使用温度不超过320，目前多数该油品的最高使用温度为300。  （2）考察产品的蒸发性和安全性-闪点（开口）符合标准指标要求，初馏点不低于其最高使用温度，馏程比较窄，燃点比较高。  （3）考察产品的精制深度-外观为浅黄色透明液体，储存稳定性好，光照后不变色或出现沉淀。残炭不大于0.1%，馏含量不大于0.2%。    （4）考察产品的低温流动性-根据用户所处地区和设备的环境温度情况，选择适宜的低温性能。QB和QC倾点不高于-9，低温运动粘度（0或更低温

21、度）相对比较低。  （5）考察产品的传热性能-具有较低的粘度、较大的密度、较高的比热容和导热系数。  （6）选择正规生产企业生产的产品。有条件可实地考察其生产设备和检测手段的完善情况。  4.4.2泠凝器：一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。  压缩机吸进从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送进冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送进蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送进蒸发器的进口

22、，从而完成制冷循环。   蒸汽压缩式制冷原理：单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环活动，发生状态变化，与外界进行热量交换。  液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸进、压缩成高压高温的蒸汽后排进冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进进蒸发器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。&

23、#160; 在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件，这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏，起着吸进、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流进蒸发器中制冷剂液体的数目，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，经常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了进步运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。4.4.

24、3水环式真空泵：液环真空泵工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa，串联大气喷射器可270670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为12×105Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真 空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易

25、爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 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 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

26、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。 综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。4.6水处理阻垢剂的阻垢机理要认识阻垢机理，需要从两个方面入手，一是垢的形成机理，即成垢机理；一是阻垢剂如何影响垢的形成，即阻垢机理。水垢是循环水中最容易形成、最常见、危害最大的结构之一。水垢又称无机盐垢或硬垢，是由循环水中微溶性无机盐沉积在换热器表面上形成的。 4.6.1成垢机理 ：水垢的组成根据其化学成分可分为颗粒状水垢，碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、氢氧化物水垢及硅酸盐水垢等。自然水浑浊并夹带着大量的泥

27、沙颗粒在管道中沉降而形成溶解盐类形成水垢，当水体中CO2含量高、PH低、水呈侵蚀性时会引起腐蚀结垢现象，比如水质中钙镁离子与水中的碳酸根离子化合生成MGCO3、CACO3，他们难溶于水而变成沉淀进而结垢。4.6.2成垢过程： 碳酸钙垢是循环水中最常见的水垢之一，不做冷却水处理的循环水会形成严重的碳酸钙垢，水垢的形成过程可分为结晶、聚合和沉积。 垢的结晶 ：Ca2+2HCO3-CaCO3+CO2+H2O随着温度的升高，循环水的不断浓缩，CO2不断析出，反应向右进行。生成的碳酸钙就越多，同时碳酸钙的溶解度随着温度的升高而降低，碳酸钙达到饱和溶解度，当达到过饱和状态时就

28、会析出形成沉淀。 循环水中的悬浮物、胶体及腐蚀产物等，它们会把碳酸盐晶粒汇聚在一起，加速晶体的沉淀。经过聚合凝聚长大的成垢物，在重力作用下沉淀在金属的表面上。 4.6.3阻垢效应： 阻垢剂的分子结构中有多个或多种官能团，在水体系中可表现出螯合、吸附和分散作用，能发挥出水处理剂的“一剂多能”的功能。即一种水处理剂同时具备阻垢、缓蚀、絮凝、杀菌、分散中两种或两种以上的性能，或体现出不同的效应，下面两种方法体现出阻垢剂经济以及实用性。 低剂量效应也称“阈值效应”或“亚化学剂量效应”。即阻垢剂可将远高于按螯合反应化学计量的金属离子稳定在水中。即在循环水中加入少量的阻垢剂，

29、也可达到阻垢作用。低剂量效应是阻垢剂的主要特征之一。 协同效应：将多种阻垢剂按一定比例联合使用，其阻垢效果均比使用其中任何一种阻垢剂的效果都好。协同效应是大部分阻垢剂的特征之一。 阻垢剂的阻垢性能除了自身的结构性质外，还受到其所处的外界环境的影响。这些营养因素有：阻垢剂浓度、循环水的温度、浊度、铁离子浓度、碱度和钙硬度。 4.6.4浓度对阻垢剂性能的影响  阻垢分散剂的分类：对取自35个国内外阻垢剂样品，进行理化指标分析，归结为9种类型。具体如下所示。第1类至第3类为共聚物型阻垢剂，第4类至第9类为复合型阻垢剂。进一步比较可以看出：第4类至第6类为单元高

30、分子聚合物，第7类至第9类多含多元高分子共聚物。 如下各种样品分别以主要成分、和药品类型进行例举：（1）：丙烯酸/多环芳烃磺酸盐（2）：丙烯酸/烯丙烯羟丙磺酸醚 （3）：丙烯酸/甲基丙烯酸羟丙酯 （4）：聚丙烯酸/HEDP/Zn2（5）聚丙烯酸/PBTC/Zn2+ （6）：聚丙烯酸/聚氧乙烯醚磷酸酯/Zn2+（7）：丙烯酸和马来酸酐共聚/PBTC/Zn2+ （8）：丙烯酸和AMPS共聚物/HEDP/PBTC/Zn2+（9）：丙烯酸和羟丙苯磺酸醚共聚物/PBTC/PO43-/Zn2+ 药剂浓度是影响阻垢剂阻垢性能的主要因素之一。是药剂在

31、各自推荐范围内的阻垢效果。以上说明：9种不同药剂在3个浓度下对碳酸钙均有阻垢效果。在相同浓度下，复合剂阻垢效率大于单剂的阻垢效率。主要是复合剂中的其它成分与聚合物之间存在协同作用。一般条件下，HEDP与聚合物之间协同效果明显。对聚合物单剂，含羟磺基团的单剂的阻垢效果由于其它单剂的组够效果。主要是因为聚合物中羟磺基团是强极性基团，有较强的阻垢作用。但对阻磷酸钙的情况与碳酸钙的情况完全不同。1、4和7类几乎没有阻磷酸钙的作用，其它六类阻磷酸钙垢的效果较差，随着浓度的提高，阻垢效果明显增加，如第2、3、8和9类。这种现象说明阻碳酸钙的机理与阻磷酸钙的机理是不相同的。 所以从上述得出阻垢剂阻碳酸钙垢的主要是增溶和致畸，使碳酸钙不至于结晶和晶体增大。而阻磷酸钙垢的机理不同，由于磷酸钙溶度积极小，极易形成晶体。阻垢剂对磷酸钙垢的增溶作用微不足道，只有那