反應釜系統(tǒng)單元操作實訓指導書

1、典型過程裝備成套技術綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書間歇式反應釜系統(tǒng)單元實訓系統(tǒng)實訓操作指導書杭州言實科技有限公司2010.10第一部分反應釜綜合實訓系統(tǒng)一、刖百職業(yè)教育的根本是培養(yǎng)有較強實際動手能力和職業(yè)精神的技能型人才，而實訓設備是培 養(yǎng)這種能力的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實驗設備更多是驗證實驗原理，缺乏對學生實際動手能力的培養(yǎng)，更無法實現(xiàn)生 產(chǎn)現(xiàn)場的模擬，故障的發(fā)現(xiàn)，分析，處理能力等綜合素質的培養(yǎng)。為了實現(xiàn)職業(yè)技術人才的培養(yǎng)，必須建立現(xiàn)代化的實訓基地，具有現(xiàn)代工廠情景的實訓 設備。本間隙反應釜單元操作實訓裝置把化工技術、自動化技術、網(wǎng)絡通訊技術、數(shù)據(jù)處理等 最新的成果揉合在了一起，實現(xiàn)了工廠模擬現(xiàn)場化、

2、故障模擬、故障報警、網(wǎng)絡采集、網(wǎng)絡 控制等培訓任務。按照“工學結合、校企合作”的人才培養(yǎng)模式，以典型的化工生產(chǎn)過程為 載體，以液一一液傳質分離任務為導向，以崗位操作技能為目標，真正做到學中做、做中學, 形成“教、學、做、訓、考” 一體化的教學模式。以任務驅動、項目導向、學做合一的教學 方法構建課程體系，開發(fā)設計間隙反應釜操作技能訓練裝置。本間隙反應釜實訓裝置具有以下特點：課程體系模塊化；實訓內(nèi)容任務化；技能操作崗位化；安全操作規(guī)范化；考核方案標準 化；職業(yè)素養(yǎng)文明化。二、實訓目的1） 了解反應釜各部件的作用、了解反應釜的結構和特點、了解反應釜的工作流程；2）掌握反應釜的基本操作、調節(jié)方法、了解

3、影響反應的主要影響因素；3）掌握反應釜常見異?，F(xiàn)象及處理方法；4）掌握反應釜的操作；5）能正確使用設備、儀表，及時進行設備、儀器、儀表的維護與保養(yǎng)；6）學會做好開車前的準備工作；7）正常開車，按要求操作調節(jié)到指定數(shù)值；8）能及時掌握設備的運行情況，隨時發(fā)現(xiàn)、正確判斷、及時處理各種異?，F(xiàn)象，特殊情況 能進行緊急停車操作；9）能掌握現(xiàn)代信息技術管理能力，應用計算機對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)控；10）正確填寫生產(chǎn)記錄，及時分析各種數(shù)據(jù)；11）正常停車;12） 了解掌握工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)安全知識。三、實訓原理一個典型的化工生產(chǎn)過程大致由三個組成部分，即原料的預處理、化學反應和產(chǎn)物的分 離，其中化學反應是化工生產(chǎn)

4、過程的核心，而用來進行化學反應的化學反應器，則是化工生 產(chǎn)裝置中的關鍵設備。石油化工、有機化工、精細化工、高分子化工等行業(yè)的生產(chǎn)涉及的化 學產(chǎn)品種類繁多，而每一種產(chǎn)品都有各自的反應過程及反應設備?；瘜W反應器的分類方法很多，按結構原理可分為管式反應器、釜式反應器、塔式反應器、 固定床式反應器、流化床式反應器等；按操作方式可分為間隙式、連續(xù)式和半連續(xù)式。對化 杭州言實科技有限公司TEL:3頁共20頁a川3典型過程裝備成套技術綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書工生產(chǎn)而言，能對化學反應器進行熟練操作具有重要意義。反間歇反應在助劑、制藥、染料等行業(yè)的生產(chǎn)過程中很常見。釜式反應器也稱

5、為槽式反 應器或鍋爐反應器，在化工生產(chǎn)中具有較大的靈活性，能進行多品種的生產(chǎn)，它既實用于問 歇操作過程，又和單釜或多釜串聯(lián)用于連續(xù)操作過程。釜式反應器具有適用溫度和壓力范圍 寬，操作彈性大，連續(xù)操作時溫度、濃度易控制，產(chǎn)品質量均一等特點。四、反應釜實訓裝置介紹（一）裝置介紹反應釜廣泛應用于帶壓反應，就壓力來分有低壓反應釜、中壓反應釜和高壓反應釜。本 實驗系統(tǒng)采用反應釜為30L工業(yè)標準中試反應釜，結構緊湊。釜體與釜蓋間采用開放式發(fā)蘭 連接結構，可打開釜蓋。實訓裝置分為反應釜實訓對象，現(xiàn)場電力控制柜，上位機監(jiān)控計算機，監(jiān)控數(shù)據(jù)采集軟 件等幾部分。反應釜實訓對象原料罐、3路進料系統(tǒng)、高位混合罐、中和

6、反應釜、精儲反應釜、一級 冷凝器、二級冷凝器、產(chǎn)品冷凝器、冷卻水系統(tǒng)、產(chǎn)品罐、現(xiàn)場顯示變送儀表等組成。（二）工藝流程杭州言實科技有限公司TEL:#頁共20頁C®1-TATOJ W32L看曼位iL3I.W舊*“vSSii心口耳f R 用*”用-tnj-反由董出就”由“rlW-C®l匕4邛珀娥 VJU327A3L3杭州言實科技有限公司TEL :J.11 由鐘F立廿f no*水用8石IM.去世脫鹽”drmE排污圖1反應釜實訓流程圖第5頁共20頁典型過程裝備成套技術綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書（三）反應釜對象配置單在舁 廳P

7、符號名稱1V101中和釜成品罐2V1021#原料罐3V103反應釜成品罐4V1042#原料罐5V1053#原料罐6V106導熱油儲罐/事故泵7V107原料罐（1）高位槽8V108原料罐（2）高位槽9V109水箱10D101反應釜11D102中和釜12E101反應釜出料口冷凝器13E102中和釜出料口冷凝器14E103中和釜豎式一級冷凝器15E104中和釜豎式二級冷凝器16E105反應釜內(nèi)膽冷卻盤管18T101中和釜填料塔節(jié)19P1011#原料液泵20P1022#原料液泵21P1033#原料液泵22P1041#冷凝水泵23P1052蛤凝水泵24P106導熱油泵25P107中和釜攪拌電機26P10

8、8反應釜攪拌電機頁杭州言實科技有限公司TEL :6頁共20走尸-典型流程工業(yè)生產(chǎn)過程自動化控制綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書27VA101銅球閥28VA102法蘭高溫球閥29VA103銅球閥30VA104放空閥31VA105法蘭高溫球閥32VA106閘閥33VA107閘閥34VA108閘閥35VA109法蘭高溫球閥36VA110放空閥37VA111法蘭高溫球閥38VA112法蘭高溫球閥39VA113法蘭高溫球閥40VA114法蘭高溫球閥41VA115法蘭高溫球閥42VA116法蘭高溫球閥43VA117法蘭高溫球閥44VA118電動調節(jié)閥45VA201銅球閥46VA20

9、2法蘭高溫球閥47VA203銅球閥48VA204放空閥49VA205法蘭高溫球閥50VA206閘閥51VA207閘閥52VA208閘閥53VA209法蘭高溫球閥54VA210放空閥55VA211法蘭高溫球閥56VA212法蘭高溫球閥57VA213法蘭高溫球閥58VA214法蘭高溫球閥59VA215法蘭高溫球閥60VA216法蘭高溫球閥61VA217電動調節(jié)閥62VA301法蘭高溫球閥63VA302法蘭高溫球閥64VA303銅球閥65VA304放空閥66VA305法蘭高溫球閥67VA306法蘭高溫球閥68VA307法蘭截止閥69VA308法蘭高溫球閥70VA309法蘭截止閥71VA310法蘭高溫

10、球閥72VA311法蘭高溫球閥73VA312法蘭高溫球閥74VA313法蘭高溫球閥75VA314法蘭截止閥76VA315法蘭高溫球閥77VA316活接銅球閥78VA317放空閥79VA318活接銅球閥80VA319放空閥81VA320法蘭高溫球閥82VA321法蘭高溫球閥83VA322法蘭高溫球閥84VA323法蘭高溫球閥85VA324活接銅球閥86VA325法蘭球閥87VA326電動調節(jié)閥88VA327電磁閥89VA401法蘭高溫球閥90VA402法蘭高溫球閥91VA403法蘭高溫球閥92VA404放空閥93VA405法蘭高溫球閥94VA406法蘭高溫球閥95VA407法蘭高溫球閥96VA4

11、08放空閥97VA409加料斗98VA410法蘭高溫球閥99VA411法蘭高溫球閥100VA412法蘭高溫球閥101VA413法蘭高溫球閥102VA414法蘭高溫球閥103VA415排污閥104VA416法蘭高溫球閥105VA417電動調節(jié)閥106VA418放空閥107VA501閘閥108VA502銅球閥109VA503活接銅球閥110VA504活接銅球閥111VA505放空閥112VA506活接銅球閥113VA507活接銅球閥114VA508活接銅球閥115VA509活接銅球閥116VA510放空閥117VA511活接銅球閥118VA512活接銅球閥119VA513放空閥120VA514閘閥

12、121VA515閘閥122VA516銅球閥123VA517閘閥124VA601絲口高溫球閥125VA602法蘭高溫球閥126VA603法蘭高溫球閥127VA604法蘭高溫球閥128VA605絲口高溫球閥129VA606絲口高溫球閥130VA701不銹鋼針形閥131VA702不銹鋼針形閥132VA703不銹鋼針形閥133VA704不銹鋼針形閥134VA705法蘭截止閥135VA706法蘭截止閥136VA707不銹鋼針形閥137VA708不銹鋼針形閥138VA709不銹鋼針形閥139VA710法蘭截止閥140VA711法蘭截止閥141VA712電磁閥142VA801活接銅球閥143VA802活接銅

13、球閥144VA803活接銅球閥145VA804活接銅球閥146VA805活接銅球閥147VA806活接銅球閥148VA807活接銅球閥（四）裝置儀表及控制系統(tǒng)一覽表在舁 廳P位號儀表用途儀表位置規(guī)格執(zhí)行器1LI101反應釜1#原料罐液位現(xiàn)場法蘭液位計，5002LI102反應釜2#原料罐液位現(xiàn)場法蘭液位計,5003LI1033#原料罐液位現(xiàn)場法蘭液位計,3504LI105中和釜成品罐液位現(xiàn)場法蘭液位計,2005LI106反應釜成品罐液位現(xiàn)場法蘭液位計,2006LI107原料罐（1）高位槽現(xiàn)場法蘭液位計,4507LI108原料罐（2）高位槽現(xiàn)場法蘭液位計,4508TI101中和攪拌釜內(nèi)膽溫度現(xiàn)場熱

14、電阻，銅-康銅9TI102中和攪拌釜夾套溫度現(xiàn)場熱電阻,PT100,WPZ-27010TIC101中和攪拌釜溫度顯示集中熱電阻+智能儀表11TI201反應釜內(nèi)膽溫度現(xiàn)場熱電阻，銅-康銅12TIC201反應釜溫度顯示集中熱電阻+智能儀表13TI202反應釜夾套溫度現(xiàn)場熱電阻,PT100,WPZ-27014MI101中和攪拌釜電機現(xiàn)場減速電機，BLDO-1715MIC101中和攪拌釜電機顯示集中電機+智能儀表16MI201反應釜電機現(xiàn)場減速電機，BLDO-1717MIC201反應釜電機顯示集中電機+智能儀表18FI1011#泵進料流量顯示現(xiàn)場渦輪流量計19FI1022#泵進料流量顯示現(xiàn)場渦輪流量計

15、20FI1033#泵進料流量顯示現(xiàn)場玻璃轉子流量計LZB-6,4-40L/H21PI101中和攪拌釜壓力顯示現(xiàn)場電接點壓力表,0-0.6MPa22PI201反應釜壓力顯示現(xiàn)場電接點壓力表,0-0.6MPa23PI102原料罐（1）高位槽液位變 送現(xiàn)場壓力傳感器，0-10KPa杭州言實科技有限公司TEL :11頁共20頁典型流程工業(yè)生產(chǎn)過程自動化控制綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書24PI202原料罐（2）高位槽液位變 送現(xiàn)場壓力傳感器，0-10KPa（五）設備能耗一覽表在舁 廳P設備名稱供電電壓額定功率1進料泵1三相380V0.37KW2進料泵2三相380V0.37KW

16、3進料泵3三相380V0.37KW4冷凝泵1三相380V0.37KW5冷凝泵2三相380V0.37KW61#釜攪拌電機三相380V0.75KW72#釜攪拌電機三相380V0.75KW8導熱油泵三相380V1.5KW91#釜加熱管功率星型220V6KW102#釜加熱管功率星型220V6KW11大循環(huán)導熱油加熱管功率星型220V12KW總 計30KW五、實訓步驟（肥皂的制作）（一）開機準備1）檢查公用工程水電是否處于正常供應狀態(tài)（水壓、水位是否正常、電壓、指示燈是否正常）；2）檢查原料罐V102、原料罐V103原料罐V104物料液位多少，若沒達到2/3的位置, 打開相應罐體加料漏斗閥門，第一次做實

17、驗家自來水，打開自來水閥門，往原料罐 加入原料，直至罐體2/3處時關閉自來水閥門，關閉加料漏斗閥門；3）檢查總電源的電壓情況是否良好，不存在欠壓缺相狀態(tài)。（二）正常開機1、開啟電源1）在現(xiàn)場控制柜上，開啟總電源空氣開關，此時總電源指示燈亮，三相電源指示電 壓均為為380V,若出現(xiàn)電壓欠壓或缺相等現(xiàn)象應及時按序檢查電壓表接線是否接觸不良, 總電源插座是否插好，電源接線與現(xiàn)場控制柜電源接線端子是否良好固定連接；2）開啟儀表電源轉換開關，此時儀表電源指示燈亮，且現(xiàn)場各儀表及電動調節(jié)閥處 于通電顯示狀態(tài)。2、開啟計算機及控制柜電源，啟動監(jiān)控軟件1)2)打開現(xiàn)場控制柜空氣開關，接通控制系統(tǒng)和計算機電源，

18、啟動計算機；在桌面上點擊“反應釜干燥實訓軟件"，進入MCGSI態(tài)環(huán)境，如圖4所示:圖4 MCGS&態(tài)軟件組態(tài)環(huán)境3)點擊菜單”文件 進入運行環(huán)境”或按“ F5”進入運行環(huán)境，如圖5所示，輸入班級、姓名、學號后，按“確認”，進入圖6,點擊“反應釜實訓系統(tǒng)”進入實訓軟件界面,如圖7所示，監(jiān)控軟件就啟動起來了圖5監(jiān)控軟件登陸界面圖4監(jiān)控軟件實訓項目選擇界面圖7反應釜單元操作實訓軟件界面4）圖7中，PV表示實際測量值、SV表示設定值、OP控制設置”將打開控制界面,如圖8所示，可又t控制的PID參數(shù)進行設置，一般不設置。什U工才可圮DEE圖8 1#釜夾套溫度控制窗口走尸-典型流程工業(yè)生

19、產(chǎn)過程自動化控制綜合實訓系統(tǒng)一一操作指導書圖中，PV代表測量值，SV代表設定值，OP代表控制輸出值，P、I、D分別為PID控 制參數(shù)的P、I、D參數(shù)。點擊“自動”按鈕可切換控制方式為手動3、原料1和原料2混合操作1）打開原料罐1的自來水進口閥門，給1#原料罐加入自來水到液位計的2/3位置。 在上位機控制中由于1#、2#高位槽、反應釜、中和釜液位上靠位差控制液位是正作用控 制，所以在控制設置時應注意液位設定值應在液位最大值，此時電磁閥均處于閉合狀態(tài)，只有當設定值小于實際液位時電磁閥才處于開啟狀態(tài)。2）檢查進料1: 1#高位罐回路各閥門的開關狀態(tài)：打開閥VA101 VA102 VA104 VA10

20、5 VA107、VA108、VA109 VA11Q VA111 VA113 VA114 VA116 VA312 VA313 VA314 VA31a 關閉閥 VA106 VA112 VA216 VA311 VA31Q3）在現(xiàn)場電力控制柜中按下“ 1#進料泵電源”啟動按鈕，啟動1#進料泵，通過調節(jié) 閥VA105調節(jié)流量大小,一般調節(jié)到 200l/h的流量，往1#高位槽里加入原料1。當原 料1到高位混合罐的55cm處時，按下“ 1#進料泵電源”停止按鈕，停止1#進料泵；4）打開原料罐2的自來水進口閥門，給2#原料罐加入自來水到液位計的2/3位置。5）檢查進料2: 2#高位罐回路各閥門的開關狀態(tài)：打開

21、閥VA201 VA202 VA204 VA205 VA207、VA208、VA209 VA21Q VA211、VA213 VA214 VA216 ;關閉閥 VA106 VA112 VA2166）在現(xiàn)場電力控制柜中按下“ 2#!料泵電源”啟動按鈕，啟動1#進料泵，通過調節(jié) 閥VA205調節(jié)流量大小,一般調節(jié)到 200l/h的流量，往2#高位槽里加入原料2。當原 料1到高位混合罐的55cm處時，按下“ 2#進料泵電源”停止按鈕，停止2#!料泵；4、往反應釜R101里加入清水1）在上位機設定1#高位罐液位為“原液位-20cm”，讓清水原料自重下進入反應釜 R101 中，高位罐每下降10cm為10L,

22、 20cm為20L;5、往反應釜R102里加入清水1）在上位機設定2#高位罐液位為" 35cm',讓清水原料自重下進入反應釜 R101中， 高位罐每下降10cm為10L, 20cm為20L;6、開啟釜加熱1）檢查導釜里導熱油的高度，導熱油液位為膨脹槽管道視鏡可視的最低的位置，關 閉閥 VA416 VA40Q2） 1#釜加熱操作：在現(xiàn)場電力控制柜上啟動“ 1#釜加熱電源”啟動按鈕，對1#釜夾 套內(nèi)導熱油進行加熱，在上位機雙釜控制界面中的“ 1#釜內(nèi)膽溫度手自動控制”標簽上， 設置內(nèi)膽溫度設定為90Co注意：若需加熱更高的溫度，每次提高的溫度不超過5C,且加熱時間不少于20分鐘。

23、每提高5C,加熱20分鐘，這樣逐漸逐漸的加熱，直到需 要的溫度，若溫度跨度過大，若導熱油中含有部分水分容易造成加熱釜內(nèi)壓力過大，噴 油事故；圖9導熱油溫度控制結構圖7、1#釜攪拌電機的開啟1）在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 1#攪拌電機電源”啟動按鈕，啟動1#攪拌電機，將現(xiàn) 場電力控制柜上的“ 1#釜電機變頻器手自動控制”轉換開關，將控制方式設為“自動” ， 在上位機雙釜控制界面中設定攪拌電機轉速為 20r.p.m （或需要設定的轉速）；8、精儲釜內(nèi)膽溫度冷卻控制1）若2#釜內(nèi)溫度過高，則需開啟冷凝泵對 1#釜內(nèi)膽物料進行冷卻；2）檢查各閥門：打開閥門 VA514 VA51。調整閥門VA515開度為

24、一半；3）在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 1#冷凝水泵電源”啟動按鈕，啟動1#冷凝泵，將控制 方式設為“自動”。通過在上位機中設定冷凝水流量設定值可以調節(jié)冷凝水的流量；2、卸料1）當物料反應好后，停止加熱。2）檢查閥門：關閉閥 VA129 VA130 VA126 VA118 VA131,打開閥 VA12 VA128 VA11又 VA116 VA115 VA5n VA5033）在現(xiàn)場電力控制柜上，在打開相關閥門后按下“ 2蛤凝水泵電源”啟動按鈕，開 啟2蛤凝水泵。4）打開閥門VA323、VA322 VA321,在上位機雙釜才5制界面中的“ 1#釜液位控制” 標簽中的液位設定值設定為0cm,控制VA32

25、7電磁閥開關，將1#釜內(nèi)產(chǎn)品全部卸入1#產(chǎn) 品儲罐。5）打開閥門 VA314、VA313 VA326 VA312 VA315 關閉閥 VA310 VA801,在上 位機雙釜控制界面中的“ 2#釜液位控制”標簽中的液位設定值設定為0cm,控制VA326電動調節(jié)閥開度，將2#釜內(nèi)產(chǎn)品卸入2#產(chǎn)品儲罐；（三）正常關機1、停止1#釜和2#釜加熱：1）在上位機監(jiān)控軟件上雙釜控制界面上的“1#釜內(nèi)膽溫度手自動控制”標簽上的設定值SV設置為0C ；2）在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 1#釜加熱管電源”停止按鈕，停止導熱油加熱；3）在上位機雙釜控制界面上的“2#釜內(nèi)膽溫度手自動控制”標簽上的設定值設置為0C;4）在

26、現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 2#釜加熱管電源”停止按鈕，停止導熱油加熱。2、停止1#釜和2#釜攪拌電機電源1）在上位機雙釜控制界面上的“1#釜攪拌機轉速手自動控制”標簽上的設定值設置為0 p.r.m2）在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 1#釜攪拌電機電源”彳¥止按鈕，停止1#釜攪拌電機電源；3）在上位機雙釜控制界面上的“2#釜攪拌機轉速手自動控制”標簽上的設定值設置為 0 p.r.m ；4）在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 2#釜攪拌電機電源”彳？止按鈕，停止2#釜攪拌電機電源。3、停止1#冷凝水泵1）在上位機雙釜控制界面上的“1#釜內(nèi)膽冷凝水流量控制”標簽上設定值設置為 0立方米/每小時;2）在現(xiàn)場電

27、力控制柜上按下“ 1#冷凝水泵電源”停止按鈕，停止1#冷凝水泵。4、停止2#冷凝水泵在現(xiàn)場電力控制柜上按下“ 2蛤凝水泵電源”停止按鈕，停止 2蛤凝水泵。5、儀表電源關閉：在現(xiàn)場電力控制柜上，關閉儀表電源開關。6、控制柜總電源關閉：關閉總電源空氣開關，關閉整個設備電源。注意：在加熱的過程中，閥VA405 VA411必須一直處于關閉狀態(tài)，否則夾套內(nèi)的導熱油會流回導熱油儲罐，導致釜夾套內(nèi)沒有導熱油而形成干燒；閥VA40 VA408必須一直處于開啟狀態(tài)，讓膨脹的導熱油進入膨脹槽內(nèi)。（四）實驗過程由現(xiàn)問題及處理方法在實驗過程中常常會遇到這種情況由于管路復雜繁瑣，某些回路的閥門該開的沒開， 該關的沒關，

28、這就需要我們在實驗過程中多注意，在每次做實驗前就事先一定要檢查好 做實驗的管路閥門，以避免出現(xiàn)一些安全隱患，得不到我們需要的實驗流程和結果。1、導熱油加熱速度過快，內(nèi)膽溫度來不及及時上升，夾套導熱油溫度過高，導熱油 中的水分由于溫度過高氣化閃蒸，造成夾套導熱油在加熱過程中產(chǎn)生異響，夾套壓力過 大。操作處理：可以改為手動加熱，通過緩慢給定加熱管加熱電壓，控制導熱油的加熱 速度。2、反應釜內(nèi)有雜音：1）可能原因攪拌器摩擦釜內(nèi)附件，如蛇管，溫度計管或掛壁2）攪拌器松脫3）襯里鼓包與攪拌器撞擊4）攪拌器彎曲或軸承損害。解決辦法：1）反應釜停機修正，式攪拌器與附件有一定的間距。2）停機檢查，緊固螺栓3）修鼓出來的部分或更換4）檢修或更換反應釜攪拌支架軸承。3反應釜工作儀表不正常反應釜的工作儀表產(chǎn)生超溫、超壓現(xiàn)象：1）儀表失靈，控制不嚴格，方法：檢查修復控制裝置，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，同時 停止其他操作。2）操作不當如原料配比不當；產(chǎn)生劇烈反應。方法：根據(jù)操作方法采取緊急關