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1、间歇反应实训装置说明书天津大学化工基础实验中心2012. 01一、实训装置的基本功能和特点：1. 实训装置能够使学生掌握反应过程的基本原理和流程，学会釜式反应器的 操作，了解操作参数对反应过程的影响，熟悉反应器的结构与工艺流程，学会处 理和解决反应器常遇到的不正常情况。2. 实训装置能够承担化工类专业学生反应工、化工总控工技能培训与鉴定工 作。完成相应工种的初级工、中级工、高级工、技师、高级技师技能鉴定任务。3. 实训装置能够承担化工企业操作工的技能培训，完成化工总控工和反应工 中级工、高级工、技师、高级技师的技能培训和技能鉴定工作。4. 实训装置能够使学生熟练运用基本技能完成工业反应器操作，
2、独立处理反 应器操作中出现的问题，解决本反应器操作中的工艺难题。5. 正确使用液位计、流量计、压力表、温度计等仪表；掌握化工仪表和自动 化在反应器中的应用；6. 实训装置能够具有模拟实际生产过程容易出现故障的功能。7. 反应釜是化工间歇工艺类生产过程中的基本设备。间歇式反应釜是带有搅 拌器的槽式反应器，指反应物料一次加入，在搅拌下，经过一定时间达到反应要 求，反应产物一次卸出，生产为间歇地分批进行。用于小批量、多品种的液相反 应系统，如制药、染料等精细化工生产过程8. 间歇搅拌釜式反应器的特点：由于器内搅拌的作用，反应器内物料的浓度 与温度均匀，釜内组分的浓度随时间而改变，但在同一时刻，反应器
3、内各点的温 度、浓度处处相等。二、实训装置的实训内容和操作规程：1. 工艺文件准备：能识记化学反应生产过程工艺文件，能识读化学反应岗位的工艺流程图、实 训设备示意图、实训设备的平面和立面布置图，能绘制工艺配管简图，能识读仪 表联锁图。了解釜式反应器主要设备的结构和布置。2. 开车前的动、静设备检查训练： 检查原料罐、加热器、反应器、管件、仪表、冷凝设备等是否完好，检查阀 门、分析取样点是否灵活好用，及其管路阀门是否有漏水现象。（1）检查釜式釜式反应器 R101： 用手转动釜上搅拌电机 P101 的连动轴看看是否转动自如。 检查釜上两观察窗是否有损坏。检查釜上进料口是否封紧。检查釜式反应器加热管
4、路是否畅通。 检查实训用釜冷却管路是否畅通。（2）检查离心泵 P103 叶轮是否转动自如。（3）检查热油泵 P104 叶轮是否转动自如。（4）检查各储料罐及输送管路训练（以原料罐 V105 为例）：检查原料罐 V105 中原料液体的量及阀门的开关（原料液体量应占原料罐 V105储量的三分之二到四分之三，向原料罐V105加料前应先关闭VA151,全开 VA138 阀门。 检查原料罐 V105 输送管路上各阀门（进料前应关闭 VA137,VA114 阀门。进 料时打开VA137和VA115阀门。 检查热油罐 R103 中油的储量及管路阀门的开关与否：热油罐 R103 加油前 先关闭VA154,VA
5、155阀门。所加油量占热油罐储量的三分之二到四分之三。 利用热油泵P104向釜式反应器R101供给热油（打开阀门VA154、VA129、 VA141）。（5）检查上水管线是否正常，水流量是否达到要求。注意：如果出现异常现象，必须及时通知指导教师。切不可擅自开车。3. 检查原料液及冷却水、电气等公用工程的供应情况的训练：（1）检查电器仪表柜一切正常后，接通动力电源，当电器仪表柜上三块指针 电压表均指向 380V 时，说明动力电源已经接入。此时按下电器仪表柜总电源开 关（绿色按钮）使仪表上电，即实训设备处于准备开启状态。注意：如果电器仪表柜上电源三块指针电压表中有一块没有指向380V,必 须及时通
6、知指导教师检查电路，切记不要开启总电源开关。（2）按照常用仪表的使用方法，对仪表及主要部件是否正常作出判断：打开设备总电源，巡视仪表。观察仪表有无异常（PV和SV显示有无闪动， 一般闪动即为仪表异常）。3）打开计算机，双击屏幕桌面上的“间歇反应实训实验”图标进入软件， 登陆系统后，检查软件仪表数据传输是否正常，即逐一对照仪表及软件窗口的相 应显示，观察其是否一致，一致则表示软件工作正常，否则为不正常。4. 制定开车步骤、编好岗位操作规程、制定操作记录表格的训练：（1）制定开车步骤：熟悉面板上各仪表和开关的作用f选择釜式反应器加料方式f向釜式反应器 加料f打开釜式反应器搅拌开关f选择釜式反应器冷
7、却方式f接通开冷却水f 选择釜式反应器温度控制方式f釜式反应器加热反应结束后f停止釜式反应器加热f待釜温降低后f停止搅拌f关闭冷却水（2）制定操作记录表格（如表 1 所示）：表1 釜式反应器操作记录表格加料量反应时间（mn）加热油温度（C）釜温（C）冷却水量（L/h）冷却水进口温度（C）冷却水出口温度（C）5高位槽V104液位控制训练:设定高位槽V104的液位，在控制柜上设定高位槽V104的液位（按向左的箭 头，下面黄色设定值的地方会出现光标闪动，按上下箭头加减调整到所需的液位 不超过300mm后按下圆圈键），半开阀门VA111,启动离心泵IIP105,调节转 子流量计F107的阀门VA147
8、到最大量程，仪表会自动离心泵IIP105的频率，从 而使液位调整到设定值。高位槽V104液位控制系统：高位槽V104液位由控制原料液流量即离心泵P105的电机频率来实现。控制方式：图 1 高位槽液位自动控制系统方框图表2高位槽V104液位控制数据记录表:项目 序号时间 （min）釜式反应器 内液位（mm）123456786.热油罐内温度控制操作技能训练：（1）热油罐内温度TCI103控制系统：热油罐内温度TCI103用仪表AI501L1S4采用位式控制加热器的通断来实现。控制方式：设定值AI501F加热器热油罐内温度TCI103PtlOO热电阻图2 热油加热罐内温度自动控制系统方框图(2) 操
9、作规程：首先调节仪表TCI103的设定温度(按仪表数据位移键3-,下面显示窗设 定值的地方会出现光标闪动，按数据加减键、上人加减到所需的温度不超过 400C，后按下设置键忑门。启动热油泵P104开关，调节好流量后打开E103加热器开关。通过热油罐温 度达到设定温度时加热器自动停止加热实现位式控制。记录时间、热水罐内温度。表3间歇反应器热水罐内温度控制数据记录表:项目 序号时间(min)热水罐内 温度(C)备注123456787反应釜内R102温度自动控制操作技能训练：反应釜R102釜温度控制系统：(1)釜式反应器R102釜温度控制系统：釜式反应器R102的釜内温度，是通过控制热油罐向釜式反应器
10、R102输送热 油的流量来实现的，即控制热油泵的电机频率来实现。控制方式:图3釜式反应器内温度自动控制系统方框图(2)操作规程：首先调节仪表TCI102的设定温度(按仪表数据位移键H ,下面显示窗设 定值的地方会出现光标闪动，按数据加减键旨二I兰；加减到所需设定的温度不 超过400C，然后按下设置键二:，釜式反应器设定温度一定要低于热油罐的设 定温度)。启动热油泵开关和热油罐R103加热开关，开始对釜式反应器进行加热。热 油泵由变频器控制会自动调节到设定温度。记录时间、釜式反应器温度、加热油 温度。表4间歇釜式反应器温度控制数据记录表:项目 序时间 (min)釜温(C)加热油 温度 (C)12
11、3456789108. 反应釜减压系统控制和操作技能训练： 检查真空系统的工作情况。按照操作要求，进行对反应釜的真空系统进行密 封，并且进行试压练习。（1）关闭所有阀门。检查反应釜 R101、R102 是否进行密封。（2）设定反应釜R101真空度为：-5.0 KPa,打开阀门V106、V107，启动真空 泵，观察是否能够控制在指定的负压范围（即仪表上“PIC101”是否围绕-5.0 KPa 波动。一直增大或减小，都不是正常现象）。9. 压缩机加压系统岗位操作技能训练（空压机的开停车，缓冲罐压力调节）。 （1）压缩机操作规程： 开车前先检查一切防护装置和安全附件是否完好，确认完好方可开车。 检查
12、各处的润滑油面是否合乎标准。 压力表每年校验一次，贮气罐、导管接头外部检查每年一次，内部检查和 水压强度试验三年一次，并要作好详细记录。 机器在运转中或设备有压力的情况下，不得进行任何修理工作。 经常注意压力表指针的变化，禁止超过规定的压力。 在运转中若发生不正常的声响、气味、振动或故障，应立即停车检修。 工作完毕将贮气罐内余气放出。（2）实训任务：正确操作压缩机向反应釜R101加压。首先关闭所有阀门，打 开阀门VA159、VA103、VA106、VA117,在仪表柜上设定反应釜R101的压力PIC102 一定值，打开空气压缩机开关，仪表PIC102会围绕设定值波动，直到接近为止。10. 自动
13、控制进料量操作技能训练：实训任务：正确使用电动调节阀调节流体流量（4-12m3/h）。打开阀门VA151、VA138、VA149、VA115，其余阀门全部关闭，在仪表柜上调 节涡轮流量计流量FIC101到一定的值，启动离心泵P103,流量控制FIC101仪 表AI519根据实际流量按照控制规律调节电动调节阀VA150开度，达到控制流体 流量的目的。11. 利用高位槽输送操作技能训练。 实训任务：正确使用高位槽输送物料到反应釜 R101 中并达到指定液位。打开阀门VA151、VA138、VA101、VA114,其余阀门全部关闭，启动离心泵P103, 通过调节阀门VA137调节转子流量计F103的
14、流量，向高位槽V103中注入液体， 待高位槽溢流管内有液体流出时调小进入高位槽的流量。然后打开阀门VA112，调节转子流量计F101的流量，流体在重力作用下从 高位槽V103流向反应釜R101，通过调节阀门VA112调节流量，转子流量计F101 记录流量，控制反应釜R101到指定液位。12. 间歇反应岗位化工仪表操作技能训练（1）流量计（转子流量计、涡轮流量计）（2）压力、液位测量（差压变送器、压力传感器、压力表、真空表、磁翻 转液位计、玻璃管液位计）（3）热电阻温度计（4）AI数字显示仪表（5）电动调节阀和电机的输入功率（6）变频调速器举例： AI501温度显示表的调节方法：AI501仪表为实测显示仪表，利用仪表中参数的不同可以显示不同测量项。设置参数：仪表所有的功能都可以通过设置参数来实现。在基本显示状态下 按（回车键）并保持约2秒钟即可进入现场参数表。按它 玄 （数字下 调键）减小数据，按（数字上调键）增加数据，所修改数值位的小数点会闪动 （如同光标）。按键并保持不放，可以快速地增加/减
