精餾塔實訓(xùn)裝置實驗指導(dǎo)書

-.z...化工實訓(xùn)裝置系列之精餾塔實訓(xùn)裝置實訓(xùn)指導(dǎo)書克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油化學(xué)工程系2009—12目錄TOC\o"1-3"\u精餾塔實訓(xùn)裝置3一、實訓(xùn)目的3二、實訓(xùn)原理3三、實訓(xùn)裝置及流程3四、實訓(xùn)方法5五、平安生產(chǎn)技術(shù)要求7六、實訓(xùn)報告7七、思考題8精餾塔實訓(xùn)裝置一、實訓(xùn)目的1．了解連續(xù)精餾塔的根本構(gòu)造及流程。2．掌握連續(xù)精餾塔的操作方法。3．學(xué)會板式精餾塔全塔效率、單板效率和填料精餾塔等板高度的測定方法。4．確定局部回流時不同回流比對精餾塔效率的影響。二、實訓(xùn)原理1．全塔效率ET全塔效率ET＝NT/NP，其中NT為塔內(nèi)所需理論板數(shù)，NP為塔內(nèi)實際板數(shù)。板式塔內(nèi)各層塔板上的氣液相接觸效率并不一樣，全塔效率簡單反映了塔內(nèi)塔板的平均效率，它反映了塔板構(gòu)造、物系性質(zhì)、操作狀況對塔別離能力的影響，一般由實訓(xùn)測定。式中NT由的雙組分物系平衡關(guān)系，通過實驗測得塔頂產(chǎn)品組成*D、料液組成*F、熱狀態(tài)q、殘液組成*W、回流比R等，即能用圖解法求得。2．單板效率EM是指氣相或液相經(jīng)過一層實際塔板前后的組成變化與經(jīng)過一層理論塔板前后的組成變化的比值。3．等板高度〔HETP〕等板高度〔HETP〕是指與一層理論塔板的傳質(zhì)作用相當(dāng)?shù)奶盍蠈痈叨?。它的大小取決于填料的類型、材質(zhì)與尺寸，受系統(tǒng)物性、操作條件及塔設(shè)備尺寸的影響，一般由實訓(xùn)測定。對于雙組分物系，根據(jù)平衡關(guān)系，通過實訓(xùn)測得塔頂產(chǎn)品組成*D、料液組成*F、熱狀態(tài)q、殘液組成*W、回流比R和填料層高度Z等有關(guān)參數(shù)，用圖解法求得理論板數(shù)后，即可確定：HETP＝Z/NT。三、實訓(xùn)裝置及流程本實訓(xùn)裝置為篩板塔，其特征數(shù)據(jù)如下：1.不銹鋼篩板塔塔內(nèi)徑D內(nèi)＝68mm，塔板數(shù)NP篩板精餾塔實訓(xùn)裝置如圖1所示：圖1精餾塔實訓(xùn)裝置流程圖3.儀表控制面板圖3儀表控制板1-進料泵電源開關(guān)2-指示燈循環(huán)泵電源開關(guān)3-1*溫度巡檢儀回流泵電源開關(guān)4-再沸溫度手自動控制儀進料泵電源開關(guān)5-再沸加熱管電壓表回流比電源開關(guān)6-進料溫度手自動控制儀指示燈組7-總電源空氣開關(guān)組8-進料量手自動控制儀9-預(yù)熱器電壓表〔進料加熱〕10-回流量手自動控制儀11-成品量手自動控制儀12-2*溫度巡檢儀13-3*溫度巡檢儀14-再沸器加熱管啟動按鈕15-再沸器加熱管停頓按鈕16-預(yù)熱器電源開關(guān)17-冷凝泵電源開關(guān)18-真空泵電源開關(guān)19-循環(huán)泵電源開關(guān)20-成品泵電源開關(guān)21-回流泵電源開關(guān)儀表說明：〔1〕進料量、回流量、成品量手自動控制儀：1〕手動調(diào)節(jié)：按切換到儀表下顯示窗顯示輸出值時，按把輸出方式切換到手動輸出模式即M模式，再通過按或來改變輸出值的大小，從而控制輸出，從而實現(xiàn)手動控制計量泵；2〕自動調(diào)節(jié)：按切換到儀表下顯示窗顯示輸出值時，按把輸出方式切換到自動輸出模式，可通過自動調(diào)節(jié)儀表，改變計量泵的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)自動控制計量泵?！?〕再沸溫度手自動控制儀：1〕手動調(diào)節(jié)：按切換到儀表下顯示窗顯示輸出值時，按把輸出方式切換到手動輸出模式即M模式，再通過按或來改變輸出值的大小，控制可控硅，控制加熱管電壓，從而實現(xiàn)再沸溫度的控制；2〕自動調(diào)節(jié)：按切換到儀表下顯示窗顯示輸出值時，按把輸出方式切換到自動輸出模式，可通過儀表自動調(diào)節(jié)，控制可控硅，控制加熱管電壓，從而實現(xiàn)再沸溫度的控制?！?〕1＃智能巡檢儀：1～6通道分別巡檢1～6層塔板的溫度?！?〕2＃智能巡檢儀：1～6通道分別巡檢7層、9～13層塔板的溫度〔5〕3*溫度巡檢儀：1~3通道分別對應(yīng)：14層塔板溫度、蒸汽溫度、回流溫度。四、實訓(xùn)方法〔一〕實訓(xùn)步驟： 1.配料〔1〕把純潔水和酒精質(zhì)量配置成質(zhì)量濃度為40%~50%的溶液，關(guān)閉閥2、閥3、閥11，翻開再沸器進料閥和排空閥閥，把配好的濃液通過加料漏斗加料到再沸器內(nèi)，位置為液位指示的上刻度線的位置，關(guān)閉然后關(guān)閉進料閥及排空閥?！?〕將一樣濃度的料液加到原料灌：翻開原料灌進料閥及放空閥，從進料漏斗進展加料。位置根據(jù)實驗時間長短定，一般安15l/h的量確定進料量。2.加熱〔1〕關(guān)閉回流灌上的放空閥，打回流閥及成品閥?！?〕翻開塔頂排氣管的閥門14，加熱之前一定要檢查?！?〕檢查塔釜、成品罐和原料罐上的液位指示器上的閥門是否翻開，沒有翻開的一定要翻開，順時針方向關(guān)閉，逆時針方向翻開?！?〕檢查冷卻水流通是否正常。〔5〕翻開控制柜上的電源開關(guān)，翻開儀表電源，儀表電源指示燈亮，輕輕按一下電加熱管啟動按鈕。啟動指示燈亮。通過儀表手動輸出改變加熱電壓的大小，把電壓調(diào)到100V～150V之后開場加熱。3.全回流〔1〕當(dāng)加熱到玻璃視盅中的塔板有蒸汽上升時，翻開冷凝泵電源開關(guān)，調(diào)節(jié)冷凝液閥門，使流量為400L/H。〔2〕適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)加熱電壓，不要出現(xiàn)液泛現(xiàn)象。當(dāng)?shù)谝粚铀鍦囟葹?3度時，開啟回流泵，把回流流量調(diào)整在8~12L左右，用回流泵進展回流，并觀察回流灌的液位高度及塔板氣液接觸現(xiàn)象。〔3〕當(dāng)塔板各層的溫度，回流的流量都穩(wěn)定之后，分別取塔頂樣品、塔釜殘液樣品、原料樣品送到色譜中化驗，把數(shù)據(jù)輸入到計算機數(shù)據(jù)處理軟件中，就可計算出全回流下的全塔平均效率。4.從各層塔板取出氣相和液相樣品，送到色譜儀中分析，可得出相應(yīng)塔板的單板效率。5.局部回流〔1〕全回流穩(wěn)定之后，翻開產(chǎn)品泵電源開關(guān)，調(diào)節(jié)產(chǎn)品流量大小，調(diào)節(jié)適宜的回流比；翻開殘液轉(zhuǎn)子流量計的調(diào)節(jié)閥門，調(diào)節(jié)殘液流量計閥門的大?。环_原料灌下的閥1，翻開進料泵，通過進料流量控制儀調(diào)節(jié)進料流量大小。確保管路里有流量后再開啟預(yù)熱器電源，通過進料溫度控制儀控制一定的進料溫度?！沧⒁猓喝绻M料管路里沒有液體，而翻開預(yù)熱器電源，會燒壞預(yù)熱器加熱管〕。控制各流量大小，使進料流量=殘液流量+采出流量的物系平衡關(guān)系。回流比=回流流量：產(chǎn)品流量?！?〕待局部回流穩(wěn)定后，取塔頂樣品、塔釜殘液樣品、原料樣品送到氣相色譜儀中化驗，把數(shù)據(jù)輸入到計算機數(shù)據(jù)處理軟件中，就可計算出局部回流下的全塔平均效率。6.完畢實訓(xùn)〔1〕實訓(xùn)完畢后，關(guān)上進料泵電源，回流比分配器電源，電加熱罐電源。〔2〕等再沸器溫度降到30度以下時，翻開成品罐放空閥、原料罐上的放空閥、殘液灌上的放空閥、再沸器上的放空閥、閥10、閥11、閥12和閥13，翻開循環(huán)泵電源，把再沸器、成品罐和殘液灌里的料打到原料灌中混合，打完之后關(guān)上成品罐和原料罐上的所有閥門，關(guān)上儀表電源和總電源。功能及設(shè)備培訓(xùn)要點：工程操作實訓(xùn)內(nèi)容開車準(zhǔn)備1、工藝流程圖的識讀與表述2、熟悉現(xiàn)場裝置及主要設(shè)備、儀表、閥門的位號、功能、工作原理和使用方法3、按照要求制定操作方案4、檢查流程中各設(shè)備、管線、閥門是否處于正常開車狀態(tài)5、引入公用工程〔水、電、汽〕并確保正常6、裝置上電，檢查各儀表狀態(tài)是否正常；動設(shè)備試車開車1、按正確的開車步驟開車，調(diào)節(jié)精餾塔到達平衡點正常操作1、能改變進料流量、塔釜溫度到指定值并重新建立正常操作2、按照要求巡查各溫度、壓力、流量并做好記錄，能及時判斷各指標(biāo)否正常3、按照要求巡查動設(shè)備〔水泵〕的運行狀況，確認(rèn)并做好記錄4、觀察正常操作時精餾塔的操作狀況，并指出可能影響其正常操作的因素5、能按正常操作調(diào)節(jié)進料流量及塔釜溫度6、能測定精餾塔的全塔效率。停車1、按正常的停車步驟停車2、檢查停車后各設(shè)備、閥門、儲液罐的狀態(tài)，確認(rèn)后做好記錄事故處理1、會觀察、分析因溢泛引起的系統(tǒng)操作異常并恢復(fù)至正常操作狀態(tài)2、通過玻璃視盅觀察塔板上氣─液傳質(zhì)過程全貌、分析精餾塔系統(tǒng)操作異常并恢復(fù)至正常操作狀態(tài)。3、可觀察塔板氣液接觸狀況及塔中靈敏板溫度變化。設(shè)備維護1、設(shè)備的開、停、正常操作及日常維護2、精餾塔的構(gòu)造、工作原理、正常操作及維護3、主要閥門的位置、類型、構(gòu)造、工作原理、正常操作及維護控制儀表1、溫度、流量、壓力傳感器的測量原理；溫度、壓力顯示儀表及流量控制儀表的正常使用。2、控制執(zhí)行裝置變頻器、調(diào)壓器的正常使用。3、了解精餾塔控制時需要檢測及控制的參數(shù)、檢測位置、檢測傳感器及控制方法。監(jiān)控軟件1、上位監(jiān)控平臺軟件的熟悉、了解及使用五、平安生產(chǎn)技術(shù)要求〔1〕實驗前，必須手動〔電壓為100V〕給釜中緩緩升溫，30min后再進展塔釜溫度手自動控制，否則會因受熱不均而導(dǎo)致玻璃視盅炸裂?！?〕塔頂放空閥一定要翻開?！?〕料液一定要加到設(shè)定液位3/5處方可翻開加熱管電源，否則塔釜液位過低會使電加熱絲露出干燒致壞?！?〕局部回流時，進料泵電源開啟前務(wù)必翻開進料閥，否則會損害進料泵?！?〕進料預(yù)熱時，必須先確認(rèn)進料流量計有流量才能開啟預(yù)熱器加熱管電源開關(guān)，否則會造成預(yù)熱器干燒。六、實訓(xùn)報告１.將塔頂、塔底溫度和組成等原始數(shù)據(jù)列表；２.按全回流和局部回流分別計算理論板數(shù)；３.計算全塔效率、單板效率或等板高度；４.分析并討論實驗過程中觀察到的現(xiàn)象。七、思考