精馏操作的依据是利用液体混合物中各组分挥发能力的差异(即在相同温度下各组分饱和蒸汽压的差异),在热能驱动下,使液体混合物形成气液两相,气液两相在相互接触中传热、传质,结果易挥发组分(轻相分)在气相中增浓,难挥发组分(重相分)在液相中浓缩,从而实现液体混合物的分离。系统由精馏实训装置对象、钢质安装框架、就地仪表电器操作台、倾角嵌入式就地计算机控制台、就地智能仪表控制上位监控软件(以工控组态软件为平台)、外置配套设备等组成。系统特点如下:
1、 装置运行介质为乙醇-水体系。
2、 可自动设置故障点,实训学生的排障能力。
3、 机械设备配置:精馏塔体、再沸器、原料罐、成品罐、回流罐、冷凝循环水箱、进料预热器,进料温度加热器,塔顶列管换热器,塔底产品冷凝器,附属管道及阀门。
4、 动力输送设备:不锈钢离心泵、计量泵、循环泵。
5、 检测配置:再沸器温度自动控制,进料流量自动控制,回流罐液位自动控制,回流流量自动控制,塔顶产品流量自动控制,冷凝水流量控制,进料温度自动控制,进料浓度自动控制。塔板温度检测,塔压降自动检测,塔釜液位自动检测。塔顶冷凝水联锁再沸器加热;原料液预加热与进料泵联锁;流量检测及压力检测要求:自动检测及就地检测冗余设置。
6、 就地显示检测控制仪表:厦门宇电AI仪表。
7、 就地智能仪表电器控制台(含嵌入式工控机位):钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护;同时每一组强电输出都有旋钮开关控制,保证设备安全,操作控制便捷;装有分相指示灯,开关电源,接触器,固态继电器,自锁开关,塑铜线,橡套线,屏蔽线,铝合金线槽等。
8、 装置主管路上的连接基本上采用法兰连接。
二、 系统功能及训练目标
1、 了解精馏塔的结构,熟悉精馏塔的工作原理、基本结构及物料流程。
2、 通过高硼硅玻璃观察传质过程全貌,学会和掌握测定精馏塔的全塔效率和单板效率。
3、 可以完成全回流和部分回流各种条件下精馏操作实验。
4、 掌握精馏塔的操作方法。观察和测定精馏塔中灵敏塔板的温度变化。
5、 了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
6、 学习掌握精馏塔智能仪表控制系统软硬件控制知识。
7、 工艺流程图的识读与表述;熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法;按照要求制定操作方案;检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态;引入公用工程(水、电、汽)并确保正常;装置上电,检查各仪表状态是否正常;动设备试车。
8、 能改变进料流量、塔釜温度到指定值并重新建立正常操作。
9、 按照要求巡查各温度、压力、流量并做好记录,能及时判断各指标否正常。
10、 按照要求巡查动设备(水泵)的运行状况,确认并做好记录。
11、 观察正常操作时精馏塔的操作状况,并指出可能影响其正常操作的因素。
12、 能按正常操作调节进料流量及塔釜温度。
13、 能测定精馏塔的全塔效率。
三、 系统配置清单
序号 |
设备名称 |
规格型号/参数说明 |
单位 |
数量 |
备注 |
1、 |
填料精馏实训装置 |
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6.1. |
填料精馏实训对象 |
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6.1.1. |
框架\楼梯\护栏 |
长*宽*高:3000*1500*2000,上层及下层平台主骨架用8#槽钢(Q235),辅助骨架用4#角钢(Q235),4个安装支柱用Φ89*3钢管(Q235),安装板用δ8钢板(Q235)。平台等分2块便于运输。平台板用δ3扁豆型花纹板(Q235)。楼梯放在框架左侧,楼梯骨架共4#角钢(Q235),楼梯板用δ3扁豆型花纹板(Q235)。护栏竖式安装柱用30×30×δ1.5方钢管(Q235),横向管用Φ25*δ1.5钢管(Q235)。安装板用δ4钢板(Q235)。 |
套 |
1 |
|
6.1.2. |
紧固件 |
与法兰,阀门,框架,楼梯,护栏,支架配合,法兰阀门安装螺丝用相应的碳钢螺丝(Q235,带平弹垫),框架,护栏,支架安装螺丝用相应的镀锌螺丝。 |
套 |
1 |
|
6.1.3. |
法兰 |
与相应设备支架配套,不锈钢(201) |
套 |
1 |
|
6.1.4. |
阀门 |
与管线,设备配合 |
套 |
1 |
|
6.1.5. |
管线 |
与设备配合 Φ20-PL-01~09液体主料管、Φ20-PLF-01~04液体辅料管、Φ20-DR-01排液管、Φ20-CWS(R)-01~03循环冷却水管 用Φ20x2 (201) Φ42-PG-01~02气体主料管用Φ42x2(201) Φ25-A-01~02真空管用Φ25x2(201) |
套 |
1 |
|
6.1.6. |
V101-1#原料罐 |
竖式,Φ377*400*δ1.5(不含封头长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ377*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.7. |
V102-2#原料罐 |
竖式,Φ377*400*δ1.5(不含封头长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ377*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.8. |
V103-塔顶产品罐 |
竖式,Φ377*400*δ1.5(不含封头长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ377*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.9. |
V104-塔底产品罐 |
卧式,Φ273*380*δ1.5(不含封头长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ273*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸, |
台 |
1 |
|
6.1.10. |
V105-回流罐 |
竖式,Φ273*350*δ1.5(不含封头及椎体长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ273*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.11. |
V106-塔体再沸器 |
竖式,Φ250*380*δ2(不含封头长度) 1、塔釜外径为φ250mm*δ2mm,用δ2mm的304板材加工。 2、上端板为δ3mm的304板,底为φ250mm*δ2mm的不锈钢封头; 3、塔釜外包保温层,δ15mm,外面和上面用δ1.2mm的镜面板包裹保温棉。 管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.12. |
V107-负压缓冲罐 |
卧式,Φ273*370*δ1.5(不含封头长度) 筒体用δ1.5不锈钢冷轧2B板(304),封头用内径Φ273*δ2不锈钢封头,管口数量及规格详见图纸, |
台 |
1 |
|
6.1.13. |
V108-冷却水箱 |
卧式,610*400*520(高) 箱体用δ1.5mm的304镜面不锈钢制作,管口数量及规格详见图纸 |
台 |
1 |
|
6.1.14. |
E101-塔底冷却器 |
卧式,?89*475(不含封头长度) 1、封头为δ89mm*δ2mm,材质304不锈钢。 2、内管为?14mm*δ2mm长475mm的工业管4根,外管为?89mm*δ2mm长440mm的201工业管1根。 3、换热器两端法兰为DN80*6Kg标准法兰。 |
台 |
1 |
|
6.1.15. |
E102-塔顶冷凝器 |
卧式,?141*670(不含封头长度) 1、封头为δ89mm*δ2mm,材质304不锈钢。 2、内管为?14mm*δ2mm长680mm的201工业管19根,外管为?89mm*δ2mm长670mm的201镜面不锈钢管1根。 3、换热器两端法兰为DN80*6Kg标准法兰。 |
台 |
1 |
|
6.1.16. |
E103-塔体进料预热器 |
竖式,Φ108*350*3(不含封头长度) 筒体用Φ108*3的201工业管加工,锥体板厚2的304板 外用1.2的镜面板包20厚 |
台 |
1 |
|
6.1.17. |
T101-填料塔 |
塔节φ76×4mm×100mm,带上下玻璃可视塔节,外包保温层,塔釜:不锈钢塔釜φ200×600mm |
台 |
1 |
|
6.1.18. |
P101-蠕动泵 |
BT00-300-CH1515,220V,进料液输送 |
台 |
1 |
|
6.1.19. |
P102-蠕动泵 |
BT00-300-CH1515,220V,回流液输送 |
台 |
1 |
|
6.1.20. |
P103-蠕动泵 |
BT00-300-CH1515,220V,塔顶采出液输送 |
台 |
1 |
|
6.1.21. |
P104-磁力泵 |
MP-15R,220V,循环液输送 |
台 |
1 |
|
6.1.22. |
P105-真空泵 |
2 XZ-2旋片式,220V,抽取空气 |
台 |
1 |
|
6.1.23. |
P106-离心泵 |
MS60-0.37D,220V,进口1?,冷却水输送 |
台 |
1 |
|
6.1.24. |
电加热管 |
1.3KW,220V,L=150,304不锈钢,丝口,预热器加热 |
根 |
1 |
|
6.1.25. |
电加热管 |
1.3KW,220V,L=150,304不锈钢,丝口,再沸器底部加热 |
根 |
4 |
|
6.2. |
填料精馏实训传感器 |
|
|
|
|
6.2.1. |
F101-玻璃转子流量计 |
LZB-4 2.5-25L\H,水,塔体进料流量,不锈钢,有机玻璃,丝口 |
台 |
1 |
|
6.2.2. |
F102-玻璃转子流量计 |
LZB-4 1.6-16L\H,水,回流液流量,不锈钢,有机玻璃,丝口 |
台 |
1 |
|
6.2.3. |
F103-玻璃转子流量计 |
LZB-4 1.6-16L\H,水,塔顶采出流量,不锈钢,有机玻璃,丝口 |
台 |
1 |
|
6.2.4. |
F104-玻璃转子流量计 |
LZB-4 1.6-16L\H,水,塔底残液流量,不锈钢,有机玻璃,丝口 |
台 |
1 |
|
6.2.5. |
F105-玻璃转子流量计 |
LZB-25 100-1000L\H,水,塔顶冷凝水流量,不锈钢,有机玻璃,法兰式 |
台 |
1 |
|
6.2.6. |
LI101-玻璃管液位计 |
DN20/L400,法兰式,1#原料罐液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.7. |
LI102-玻璃管液位计 |
DN20/L400,法兰式,2#原料罐液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.8. |
LI103-玻璃管液位计 |
DN20/L400,法兰式,塔顶产品罐液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.9. |
LI104-玻璃管液位计 |
玻璃管液位计,DN20/L220,法兰式,塔底产品罐液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.10. |
LT105-液位变送器 |
厂家:华达诺,10KPa,24V供电,4-20mAl,G1/2接口,蓝宝石色BP铝外壳,回流罐液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.11. |
LIT106-磁翻板液位计 |
DN20/L350,法兰式,4-20mAl,DC24V供电,密度20%乙醇,80%水.塔体再沸器液位测量 |
台 |
1 |
|
6.2.12. |
PT101-压力变送器 |
厂家:华达诺,10KPa,24V供电,4-20mAl,G1/2接口,蓝宝石色BP铝外壳。塔底压力测量 |
台 |
1 |
|
6.2.13. |
PT102-压力变送器 |
厂家:华达诺,10KPa,24V供电,4-20mAl,G1/2接口,蓝宝石色BP铝外壳。塔顶压力测量 |
台 |
1 |
|
6.2.14. |
PI103-压力表 |
Y100,0-10KPa再沸器压力测量 |
台 |
1 |
|
6.2.15. |
PI104-压力表 |
Y100,-100-0 KPa负压缓冲罐压力测量 |
台 |
1 |
|
6.2.16. |
TT101-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=200,塔体进料预热温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.17. |
TT102-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=200,塔体再沸器温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.18. |
TT103-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=80,塔釜温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.19. |
TT104-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=80,塔板中间温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.20. |
TT105-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=80,塔顶温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.21. |
TT106-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=50,塔体进料温度测量 |
台 |
1 |
|
6.2.22. |
TT107-PT100热电阻 |
M16*1.5外丝接口,L=50,塔顶回流温度测量 |
台 |
1 |
|
6.3. |
填料精馏实训装置执行器 |
|
|
|
|
6.3.1. |
调压模块 |
LSA-2P25YB,调节预热温度及再沸器温度 |
台 |
2 |
|
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