精馏实训岗位说明书.docx

1、精馏实训岗位说明书精馏实训岗位说明书天津大学化工基础实验中心201412第5章 精馏操作岗位实训5-1实训目的（1）了解精馏操作基本原理和基本工艺流程、了解精馏塔等主要设备的结构特点、工作原理和性能参数、了解液位、流量、压力、温度等工艺参数的测量原理和操作方法。（2）能够根据工艺要求进行精馏生产装置的间歇或连续操作；能够在操作进行中熟练调控仪表参数,保证生产维持在工艺条件下正常进行。能实现手动和自动无扰切换操作。能熟练操控DCS控制系统。（3）能根据异常现象分析判断故障种类、产生原因并排除处理。（4）能够完成精馏过程的性能测定。5-2 精馏的基本原理精馏实训采用的混合液体物系是乙醇和水，其分离

2、原理是根据乙醇和水挥发度（或沸点）的差异，使混合液得以分离。其中乙醇称为易挥发组分（或轻组分），水称为难挥发组分（或重组分）。操作中，通过精馏板上汽、液两相的直接接触，使易挥发组分-乙醇由液相向汽相传递，难挥发组分-水由汽相向液相传递，汽、液两相之间发生质量传递过程。最终，由塔顶得到易挥发组份含量较高的乙醇溶液，由塔底得到难挥发组份含量较高的水溶液。5-3 精馏操作工艺流程、主要设备及仪表控制（1） 精馏实训装置工艺流程图见图5-l图 5-1 带有控制点的精馏工艺流程图（2） 精馏实训装置主要设备技术参数见表5-l表 5-1 精馏实训装置主要设备技术参数序号代码阀门名称及作用技术技术参数备注1

3、T101筛板精馏塔100长4500，不锈钢共15个塔节2V101回流罐DN150长300，玻璃3V102真空缓冲罐DN159长400，不锈钢4V103塔顶出料罐DN200长450，不锈钢有玻璃液位计5V104塔釜出料罐DN400长540，不锈钢有玻璃液位计6V105原料罐DN500长500，不锈钢有玻璃液位计7V106取样罐IDN76长200，不锈钢8V107取样罐IIDN76长200，不锈钢9V108取样罐IIIDN76长200，不锈钢10V109取样罐IVDN76长200，不锈钢11E101塔顶冷凝器DN159长1400，不锈钢22根DN12翅片管12E102进料预热器DN57长500，不

4、锈钢内装1.5KW加热器13E103再沸器DN400长600，不锈钢内装32KW加热器14E104塔釜冷却器DN108长400，不锈钢19根DN12列管15P101回流泵WB50/02516P102采出泵WB50/02517P103真空泵XZ-218P104原料泵WB50/02519SIC01真空泵变频器E310-401-H320SIC02回流泵变频器E310-401-H321SIC03采出泵变频器E310-401-H322SIC04原料泵变频器E310-401-H323FIC101进料流量1LZB-10（2.5-25 L/h)24FI102进料流量2LZB-15（40-400L/h)25FI

5、C103回流流量LZB-10（4-40L/h)26FI104塔顶采出流量LZB-10（2.5-25 L/h)27FI105塔顶冷凝器冷却水流量LZB-25（100-1000L/h)28FI106塔釜冷却器冷却水流量LZB-15（40-400L/h)精馏操作主要设备简介：塔顶冷凝器使用列管式冷却器，换热管采用紫铜管轧制出的散热翅片，整体换热面积大，体积小，重量轻，适用于粘度低和较清洁的流体冷却。图 5-2 塔顶冷凝器部件图筛板塔内装14块水平塔板，板上均布许多圆形小孔，形状如筛；并装有溢流管。操作时，液体由塔顶进入，经溢流管逐板下降，并在板上积存液层。蒸气由塔底进入，经筛孔上升穿过液层，鼓泡而出

6、，因而两相可以充分接触，并相互作用。筛板塔结构简单、造价低；气流压降小、板上液面落差小；板效率高。图 5-3 精馏塔筛板部件图图 5-4 精馏塔体部件图再沸器使液体再一次升温汽化。其结构与冷凝器相似。它使精馏塔底液相的重组分气化,气相向上流动，与从回流罐回流的轻组分液相在塔板上进行多次部分气化和部分冷凝，从而使混合物达到高纯度的分离。图 5-5 再沸器部件图（3） 精馏实训装置主要阀门名称及作用见表5-2表 5-2 精馏实训装置主要阀门名称及作用序号代码阀门名称及作用技术参数备注1VA101真空缓冲罐放空阀DN15不锈钢球阀2VA102真空缓冲罐放液阀DN15不锈钢球阀3VA103塔釜冷却器流

7、量阀DN15不锈钢球阀4VA104下料总阀1DN25不锈钢球阀5VA105塔釜出料罐放空阀DN15不锈钢球阀6VA106塔釜出料电磁阀DN25常闭不锈钢电磁阀7VA107塔釜出料罐放料阀DN25不锈钢球阀8VA108原料液取样阀DN15宝塔阀铜9VA109-121塔体进料阀DN15不锈钢球阀10VA122塔釜放空阀DN15不锈钢球阀11VA123塔体放料阀DN15不锈钢球阀12VA124塔体放空阀DN15不锈钢球阀13VA125塔体真空阀DN15不锈钢球阀14VA126回流阀DN15不锈钢球阀15VA127采出阀DN15不锈钢球阀16VA128切换阀DN15不锈钢球阀17VA129回流流量调节

8、阀DN15不锈钢球阀18VA130采出流量调节阀DN15不锈钢球阀19VA131回流泵入口阀DN15不锈钢球阀20VA132原料罐放料阀DN25不锈钢球阀21VA133进料流量调节阀转子流量计22VA134进料流量调节阀DN15不锈钢闸板阀23VA135原料进塔顶冷凝器切换阀DN25不锈钢球阀24VA136预热器切换阀DN15不锈钢球阀25VA137塔顶产品罐真空控制阀DN15不锈钢球阀26VA138塔顶冷却水调节阀DN15不锈钢闸阀27VA139塔顶冷却水旁路调节阀DN15不锈钢球阀28VA140塔顶冷却水控制电磁阀DN15不锈钢电磁阀220V常开29VA141塔顶产品罐放空阀DN15不锈钢

9、球阀30VA142塔顶产品罐回料阀DN15不锈钢球阀31VA143塔顶产品罐放料阀DN15宝塔阀铜32VA144原料罐回料阀DN15不锈钢球阀33VA146下料总阀2DN15不锈钢球阀34VA147塔顶产品罐真空取样进料阀DN15不锈钢球阀35VA148塔顶产品罐真空取样放空阀DN10针阀铜36VA149塔顶产品罐真空取样放料阀DN15宝塔阀铜37VA150塔顶真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀38VA151塔顶真空取样放空阀DN10针阀铜39VA152塔顶真空取样放料阀DN15宝塔阀铜40VA153进料真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀41VA154进料真空取样放空阀DN10针阀铜42VA1

10、55进料真空取样放料阀DN15宝塔阀铜43VA156塔釜真空取样进料口阀DN15不锈钢球阀44VA157塔釜真空取样放空阀DN10针阀铜45VA158塔釜真空取样放料阀DN15宝塔阀铜46VA159原料罐真空阀DN15不锈钢球阀（4） 精馏实训装置流程简述精馏操作的原料液为乙醇-水（15-20%）混合液，塔顶馏出液为高纯度的乙醇产品，塔釜残液主要是水和少量乙醇组分。原料液行走路径为从原料罐V105通过进料泵P104阀门VA132阀门VA136阀门VA133大转子流量计F102进料预热器E102阀门VA121从第十四块板进入筛板精馏塔T101；或者原料液通过进料泵P104阀门VA135塔顶冷凝器

11、E101阀门VA133大转子流量计F102进料预热器E102阀门VA121从第十四块板进入筛板精馏塔T101的塔釜再沸器内。冷却水一路经过阀门VA103转子流量计F106进入塔釜冷却器E104；另一路经过阀门VA140阀门VA138转子流量计F105进入塔顶冷凝器E101。塔釜内的原料液经加热沸腾后所产生蒸汽，经过塔顶冷凝器冷凝并冷却后流入回流罐V101。全回流操作时，冷凝液由采出泵P102输送经阀门VA129转子流量计F103阀门VA126回流至筛板精馏塔T101内。部分回流操作时，冷凝液一部分经过阀门VA131由回流泵P101输送经转子流量计F103回流至精馏塔T101内；另一部分由采出泵

12、P102输送经阀门VA130转子流量计F104阀门VA127输送到塔顶出料罐V103中。塔釜中的液体，一部分经再沸器E103回精馏塔，继续维持上升蒸汽的产生，另一部分通过电磁阀VA106控制，作为塔底采出产品，其原理是依靠液位差将塔釜液体输送到塔釜出料罐V104内。电磁阀VA106和LIC102构成串级控制回路，控制调节精馏塔液位。再沸器用电加热棒加热，加热功率由EIC101控制。真空操作时，原料罐V105打开阀门VA159；精馏塔T101打开阀门VA125；塔顶出料罐V103打开阀门VA137；塔釜出料罐V104打开阀门VA105到真空缓冲罐V102，空气最终被真空泵P103排出。(5) 精

13、馏实训装置控制仪表面板图见图 5-6图 5-6 精馏实训装置面板图(6) 精馏实训装置仪表控制参数见表5-3表 5-3 精馏实训设备检测参数序号测量参数仪表位号检测仪表显示仪表表号执行机构1进料流量1FIC101转子流量计LZB-10;10-100L/h就地AI-519FV24X3S4B16变频器12进料流量2FI102转子流量计LZB-15;40-400L/h3回流流量FIC103转子流量计LZB-10;10-100L/h就地AI-519FV24X3S4B17变频器24塔顶采出流量FI104转子流量计LZB-10;4-40 L/hAI-501FV24SB185塔顶冷凝器冷却水流量FI105转

14、子流量计LZB-25；100-1000L/hAI-501FSB36塔釜冷却器冷却水流量FI106转子流量计LZB-15;40-400L/h就地7总水表FI107水表B28塔釜出料罐液位LI101玻璃管液位就地9再沸器液位LIC102磁翻转液位计1000mm就地AI-519FV24X3S4B12常闭电磁阀10原料罐液位LI103玻璃管液位就地LI107压差传感器0-1000mmH2OAI-501FV24SB1511塔顶产品罐液位LI104玻璃管液位就地LI105压差传感器0-1000mmH2OAI-501FV24SB1312回流罐液位LIC106玻璃段就地压差传感器0-1000mmH2OAI-5

15、19FL1V24X3S4B14变频器，液位上限报警13真空罐塔顶压力PI102真空表-100-0KPa就地PIC101真空传感器-0.1-0MPaAI-519FV24X3S4B19变频器414塔釜压力传感器PI103真空传感器-100-60 KPaAI-501FV24SB20151板汽相温度2板汽相温度3板汽相温度TI101TI102TI103温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB4164板汽相温度5板汽相温度6板汽相温度TI104TI105TI106温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB5177板汽相温度8板汽相

16、温度9板汽相温度TI107TI108TI109温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB61810板汽相温度11板汽相温度12板汽相温度TI110TI111TI112温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB71913板汽相温度14板汽相温度再沸器液相温度TI113TI114TI115温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB820回流液温度塔顶冷凝器冷却水出口温度冷凝液温度TI116TI117TI118温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB921

17、塔顶冷凝器冷却水出口温度塔顶出料罐内温度再沸器汽相温度TI119TI120TI125温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB1022进料液体温度TIC121温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-519FL1L1X3S4B2123塔釜出料液体温度塔釜冷却器冷却水出口温度塔釜冷却器冷却水入口温度TI122TI123TI124温度传感器Pt100（尾长150mm、3吩外扣）AI-704FJ0J0J0SB1124再沸器加热功率EIC101三相功率变送器0-25KWAI-519FX3S4B22380V加热棒25总功率电表EI102三相380V电功率表

18、电表B1真空缓冲罐V102压力PIC101检控参数关联图：图5-7真空缓冲罐V102压力PIC101检控参数关联图回流罐V101液位LIC106检控参数关联图：图5-8回流罐V101液位LIC106检控参数关联图回流流量FIC103检控参数关联图：图5-9回流流量FIC103检控参数关联图进料流量FIC101检控参数关联图：图5-10进料流量FIC101检控参数关联图进料温度TIC121检控参数关联图：图5-11进料温度TIC121检控参数关联图再沸器E103加热功率EIC101检控参数关联图：图5-12再沸器E103加热功率EIC101检控参数关联图5-4 单元项目训练（1）工艺文件准备：能

19、识记精馏生产过程工艺文件，能识读精馏岗位的工艺流程图、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。了解精馏塔、塔釜再沸器、塔顶全凝器等主要设备的结构和布置。（2）开车前的动、静设备检查训练：检查原料预热器、塔顶冷凝器、塔釜再沸器、各管件、仪表、精馏塔及附属设备是否完好，检查阀门、分析取样点是否灵活好用以及管路阀门是否有漏水现象。（3）检查原料液及冷却水、电气等公用工程的供应情况训练：检查原料罐内阀门是否处于正确位置，原料加入口是否畅通，没有堵塞情况。检查上水管线是否正常，水流量是否达到要求。检查电器仪表柜处于正常后接通动力电源，电器仪表柜三块指针电压表均指

20、向380V，说明动力电源已经接入。按下电器仪表柜总电源开关绿色按钮使仪表上电，整套实训设备处于准备开启状态。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显示是否在闪动，一般闪动即表示仪表异常）。打开计算机，双击屏幕桌面上的“精馏实验”图标进入软件，登陆系统后，检查软件仪表传输是否正常，即逐一对照仪表及软件窗口的相应显示，观察其是否一致（一致则软件正常，否之则为不正常。）（4）制定开车步骤、编制好岗位操作规程、制定操作记录表格的训练操作记录表格详见表5-4、表5-5、表5-6、表5-7。 表5-4精馏实训装置原始数据记录表（塔板

21、温度） 设备编号：序号时间第1板TI101第2板TI102第3板TI103第4板TI104第5板TI105第6板TI106第7板TI107第8板TI108第9板TI109第10板TI110第11板TI111第12板TI112第13板TI113第14板TI114备注实习日期： 实验人签字： 表5-5 精馏实训装置原始数据记录表（测控点温度） 设备编号：序号时间进料液体温度再沸器内液相温度再沸器内气相温度冷凝液温度回流液温度塔顶冷凝器冷却水入口温度塔顶冷凝器冷却水出口温度塔釜冷却器冷却水入口温度塔釜冷却器冷却水出口温度塔顶出料罐内液体温度塔釜出料液体温度实习日期： 实验人签字： 表5-6 精馏实训装置原始数据记录表（流量、液位、压力） 设备编号：序号时间进料流量回流液流量塔顶采出液流量t塔顶冷凝器冷却水流量再沸器液位塔顶产品罐液位回流罐液位原料罐液位真空罐塔顶压力Kpa塔釜压力Kpa备注注;流量单位：m3/h 液位单位：mmH2O实习日期： 实验人签字： 表5-7 精馏实训装置原始数据记录表（变频、功率、水电表） 设备编号：序号时间回流泵P101UF2（S2）采出泵P102UF4（S3）真空泵P103UF2（S1）进料泵P104UF1（S4）再沸器加热功率Kw电表B1水表B2塔顶样品塔釜样品进料样品备注温度（）酒精计读数温度（）酒精计读数温度（）酒精计读数实习日期： 实验人签字：（