過程控制精餾操作實訓，過程控制實訓臺
2024-08-21 15:59
計算機過程控制精餾操作實訓是一種結合計算機技術與化工過程控制的實訓教學方式，旨在通過模擬真實的精餾操作過程，使學生掌握精餾操作的基本原理、工藝流程和控制策略，同時提升其在計算機過程控制領域的實踐能力和技術應用能力。以下是對該實訓的詳細解析：
一、實訓目的
掌握精餾原理：通過實訓，使學生深入理解精餾操作的基本原理，包括物料平衡、相平衡以及精餾塔內的傳質傳熱過程。
熟悉工藝流程：熟悉精餾操作的工藝流程，包括原料預處理、進料、加熱、蒸發、冷凝、回流、采出等各個環節。
提升控制技能：掌握計算機過程控制系統在精餾操作中的應用，學會使用各種傳感器、控制器和執行機構對精餾過程進行精確控制。
培養綜合能力：通過實訓，培養學生的動手能力、分析解決問題的能力以及團隊協作精神，為其將來從事化工生產、過程控制等領域的工作打下堅實的基礎。
二、實訓裝置
計算機過程控制精餾操作實訓裝置通常包括以下幾個部分：
精餾塔：主體采用不銹鋼材質，具有多個塔節和玻璃觀測段，便于觀察塔內氣液兩相的流動情況。塔內裝有塔板或填料，用于增加氣液接觸面積，促進傳質傳熱過程。
加熱系統：包括再沸器和加熱器，用于對塔底物料進行加熱，使其蒸發并上升進入塔內。
冷凝系統：包括塔頂冷凝器和再冷器，用于將塔頂上升的蒸汽冷凝成液體，部分作為回流液返回塔內，部分作為產品采出。
控制系統：核心為計算機過程控制系統，能夠采集和處理各種傳感器數據，實時監測精餾塔的運行狀態，并根據預設的控制算法進行調整，確保精餾過程的穩定性和高效性。用戶可以通過人機交互界面直觀地觀察到精餾塔的操作狀態和參數變化，并進行相應的操作調整。
輔助設備：如原料液儲罐、產品儲罐、真空泵、循環泵等，用于儲存原料液、收集產品以及提供必要的真空和循環條件。
三、實訓內容
精餾原理學習：通過理論講解和多媒體展示，使學生了解精餾操作的基本原理和工藝流程。
裝置認識與操作：介紹實訓裝置的結構組成、工作原理及操作方法，使學生熟悉實訓裝置并能夠正確操作。
參數設置與調整：指導學生設置精餾塔的操作參數，如溫度、壓力、回流比等，并觀察參數變化對精餾效果的影響。通過調整參數，使學生掌握優化精餾操作的方法。
故障排查與處理：模擬精餾過程中可能出現的故障情況，如塔壓波動、液位異常等，指導學生進行故障排查和處理，培養其解決實際問題的能力。
數據記錄與分析：要求學生記錄實訓過程中的各項數據，包括溫度、壓力、流量等參數的變化情況，并進行數據分析，總結實訓成果和經驗教訓。
四、實訓效果評估
實訓效果評估通常包括以下幾個方面：
操作技能評估：通過實際操作考核，評估學生對精餾裝置的操作熟練程度和控制技能水平。
理論知識掌握情況評估：通過提問或筆試等方式，評估學生對精餾原理、工藝流程及控制策略等理論知識的掌握情況。
數據分析與總結能力評估：通過檢查學生的數據記錄和分析報告，評估其數據分析能力和總結能力。
團隊協作與溝通能力評估：通過觀察學生在實訓過程中的團隊協作表現和溝通能力，評估其團隊協作精神和溝通能力水平。
總之，計算機過程控制精餾操作實訓是一種非常有效的化工實踐教學方式，它不僅能夠幫助學生掌握精餾操作的基本原理和工藝流程，還能夠提升其在計算機過程控制領域的實踐能力和技術應用能力。
YUY-SX204計算機過程控制精餾操作實訓裝置
一、實訓目的
掌握精餾原理：通過實訓，使學生深入理解精餾操作的基本原理，包括物料平衡、相平衡以及精餾塔內的傳質傳熱過程。
熟悉工藝流程：熟悉精餾操作的工藝流程，包括原料預處理、進料、加熱、蒸發、冷凝、回流、采出等各個環節。
提升控制技能：掌握計算機過程控制系統在精餾操作中的應用，學會使用各種傳感器、控制器和執行機構對精餾過程進行精確控制。
培養綜合能力：通過實訓，培養學生的動手能力、分析解決問題的能力以及團隊協作精神，為其將來從事化工生產、過程控制等領域的工作打下堅實的基礎。
二、實訓裝置
計算機過程控制精餾操作實訓裝置通常包括以下幾個部分：
精餾塔：主體采用不銹鋼材質，具有多個塔節和玻璃觀測段，便于觀察塔內氣液兩相的流動情況。塔內裝有塔板或填料，用于增加氣液接觸面積，促進傳質傳熱過程。
加熱系統：包括再沸器和加熱器，用于對塔底物料進行加熱，使其蒸發并上升進入塔內。
冷凝系統：包括塔頂冷凝器和再冷器，用于將塔頂上升的蒸汽冷凝成液體，部分作為回流液返回塔內，部分作為產品采出。
控制系統：核心為計算機過程控制系統，能夠采集和處理各種傳感器數據，實時監測精餾塔的運行狀態，并根據預設的控制算法進行調整，確保精餾過程的穩定性和高效性。用戶可以通過人機交互界面直觀地觀察到精餾塔的操作狀態和參數變化，并進行相應的操作調整。
輔助設備：如原料液儲罐、產品儲罐、真空泵、循環泵等，用于儲存原料液、收集產品以及提供必要的真空和循環條件。
三、實訓內容
精餾原理學習：通過理論講解和多媒體展示，使學生了解精餾操作的基本原理和工藝流程。
裝置認識與操作：介紹實訓裝置的結構組成、工作原理及操作方法，使學生熟悉實訓裝置并能夠正確操作。
參數設置與調整：指導學生設置精餾塔的操作參數，如溫度、壓力、回流比等，并觀察參數變化對精餾效果的影響。通過調整參數，使學生掌握優化精餾操作的方法。
故障排查與處理：模擬精餾過程中可能出現的故障情況，如塔壓波動、液位異常等，指導學生進行故障排查和處理，培養其解決實際問題的能力。
數據記錄與分析：要求學生記錄實訓過程中的各項數據，包括溫度、壓力、流量等參數的變化情況，并進行數據分析，總結實訓成果和經驗教訓。
四、實訓效果評估
實訓效果評估通常包括以下幾個方面：
操作技能評估：通過實際操作考核，評估學生對精餾裝置的操作熟練程度和控制技能水平。
理論知識掌握情況評估：通過提問或筆試等方式，評估學生對精餾原理、工藝流程及控制策略等理論知識的掌握情況。
數據分析與總結能力評估：通過檢查學生的數據記錄和分析報告，評估其數據分析能力和總結能力。
團隊協作與溝通能力評估：通過觀察學生在實訓過程中的團隊協作表現和溝通能力，評估其團隊協作精神和溝通能力水平。
總之，計算機過程控制精餾操作實訓是一種非常有效的化工實踐教學方式，它不僅能夠幫助學生掌握精餾操作的基本原理和工藝流程，還能夠提升其在計算機過程控制領域的實踐能力和技術應用能力。
YUY-SX204計算機過程控制精餾操作實訓裝置
| 分項 | 說明 | |||
| 裝置功能 |
1、通過進行再沸器溫控操作；塔釜液位測控操作；采出液濃度與產量聯調操作，實現間歇精餾崗位技能培訓。 2、通過進行全塔性能測定；連續進料下部分回流操作；回流比調節；冷凝系統水量及水溫調節；進料預熱系統調節；塔視鏡及分配罐狀況控制，實現連續精餾崗位技能培訓。 3、通過進行再沸器溫控操作；塔釜液位測控操作；采出液濃度與產量聯調操作。冷凝系統水量及水溫調節；進料預熱系統調節；塔視鏡及分配罐狀況控制；實現精餾現場工控崗位技能培訓。 4、通過進行全塔溫度、濃度分布檢測；全塔、各液相檢測點取樣分析操作；塔流體力學性能及篩板塔氣液鼓泡接觸控制，實現質量控制崗位技能培訓。 5、通過計量泵、變頻器、渦輪流量計、電壓變送器、功率變送器、壓力變送器、熱電阻、聲光報警器、調壓模塊及各類就地彈簧指針表等的使用，單回路、串級控制和比值控制等控制方案的實施，實現化工儀表崗位技能培訓。 6、通過現場控制臺儀表與微機通訊，實時數據采集及過程監控；總控室控制臺與現場控制臺通訊，各操作工段切換、遠程監控、流程組態的上傳下載等實現就地及遠程控制崗位技能培訓。 |
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| 整機參數 | 設備主體：3700x2000x3500mm(長x寬x高)，(可根據實訓場地實際高度和場地面積進行調整)，整機采用鋼制噴塑框架，帶兩層操作平臺，一層平面方便安裝、檢修，二層有安全斜梯通上并有護欄、防滑板。 | |||
| 電氣系統 | 標準工業操作臺，內安裝漏電保護空氣開關、電流型漏電保護器充分考慮人身安全保護；同時每一組強電輸出都有旋鈕開關控制，保證設備安全，操作控制便捷；裝有分相指示燈，開關電源等。外型尺寸: 1400x800x1300mm(長x寬x高)。 | |||
| 公用設施 |
水：冷凝器冷卻水由現場接入。 電：電壓AC380V，功率2KW，三相四線制（三火線一零線）。需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。 |
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| 主要設備 |
進料泵、回流泵、出料泵：計量泵，變頻控制。 循環泵：不銹鋼，型號CL18GR-15，10L/min。 真空泵：2XZ -2 ,380V 抽氣量2L/S。 精鎦塔：主體304不銹鋼φ76x100mm，共15節，帶玻璃觀測段，上、下段，304不銹鋼φ76x200mm；塔板為篩板。 原料液預熱器：304不銹鋼φ50x300mm，功率0.6kW。 塔底再沸器：304不銹鋼φ159x300mm，功率2.5kW。 塔頂冷凝器：304不銹鋼水冷，面積0.4m2（Φ108x400mm，帶折流板）。 塔頂再冷器：304不銹鋼水冷，面積0.2m2（Φ108x400mm）。 塔底冷凝器：304不銹鋼水冷，面積0.2m2（Φ108x400mm）。 原料液儲罐：304不銹鋼φ300x400mm。 塔頂產品儲罐：304不銹鋼φ219x400mm。 塔底產品儲罐：304不銹鋼φ273x400mm。 塔頂凝液罐：304不銹鋼φ76x400mm。 真空緩沖罐：304不銹鋼φ219x400mm。 聯想計算機：CPU雙核2.0，2G DDR2內存，硬盤500G，光驅，鼠標，鍵盤，顯示器：19”液晶顯示屏。二年質保。操作系統：中文專業版WINXP。 |
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| 上位機監控軟件 | RS485/232通訊轉換器,MCGS工業組態軟件一套（附64點軟件狗），在線監控軟件一套。 | |||
| 測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執行機構 |
| 原料預熱器出口溫度控制 | PT100 鉑電阻 | 宇電AI708 | 調壓模塊 | |
| 精餾塔塔頂溫度控制 | PT100鉑電阻 | 宇電AI708 | 自控 | |
| 精餾塔塔板溫度 | PT100 鉑電阻 | 宇電AI702 | 自控 | |
| 精餾塔塔釜氣相溫度 | PT100 鉑電阻 | 宇電AI501 | 自控 | |
| 再沸器加熱電壓控制 | 電壓變送器 | 宇電AI518 | 調壓模塊 | |
| 塔頂冷凝器氣相進口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 塔頂冷凝器冷卻水出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 塔頂冷凝器產品出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 塔底換熱器冷卻水出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 塔底換熱器產品出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 回流液進塔溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 原料泵出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 冷卻水進口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 精餾塔塔底壓力 | 壓力變送器 | 宇電AI501 | 自控 | |
| 精餾塔頂部出口壓力 | 壓力變送器 | 宇電AI501 | 自控 | |
| 真空緩沖罐壓力 | 指針壓力表 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 原料罐壓力 | 指針壓力表 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 產品罐壓力 | 指針壓力表 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 塔底產品流量 | 玻璃轉子流量計 | 現場顯示 | 閥控 | |
| 回流液流量控制 | 轉子流量計 | 現場顯示 | 變頻器 | |
| 產品流量控制 | 轉子流量計 | 現場顯示 | 變頻器 | |
| 原料液流量控制 | 轉子流量計 | 現場顯示 | 變頻器 | |
| 冷卻水消耗量 | 渦輪流量計 | 宇電AI708H積算 | 閥控 | |
| 精餾塔塔釜液位控制 | 磁翻板遠傳液位計 | 宇電AI501報警 | 自控 | |
| 塔頂冷凝液罐液位控制 | 磁翻板遠傳液位計 | 宇電AI708報警 | 自控 | |
| 原料罐A液位 | 磁翻板遠傳液位計 | 宇電AI501 | 自控 | |
| 原料罐B液位 | 磁翻板遠傳液位計 | 宇電AI501 | 自控 | |
| 塔底產品罐液位 | 標尺玻璃管液位計 | 現場顯示 | 自控 | |
| 塔頂冷凝器氣相進口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 自控 | |
| 塔頂冷凝器冷卻水出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 自控 | |
| 塔頂冷凝器產品出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 調壓模塊 | |
| 塔底換熱器冷卻水出口溫度 | 雙金屬溫度計 | 現場顯示 | 自控 | |
| 塔頂產品罐液位 | 標尺玻璃管液位計 | 現場顯示 | 自控 | |
| 電消耗量 | 功率變送器 | 宇電AI708H積算 | 自控 | |
