反应釜系统单元操作实训指导书Word文档格式.doc

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1

V101

中和釜成品罐

2

V102

1#原料罐

3

V103

反应釜成品罐

4

V104

2#原料罐

5

V105

3#原料罐

6

V106

导热油储罐/事故泵

7

V107

原料罐

（1）高位槽

8

V108

原料罐

（2）高位槽

9

V109

水箱

10

D101

反应釜

11

D102

中和釜

12

E101

反应釜出料口冷凝器

13

E102

中和釜出料口冷凝器

14

E103

中和釜竖式一级冷凝器

15

E104

中和釜竖式二级冷凝器

16

E105

反应釜内胆冷却盘管

18

T101

中和釜填料塔节

19

P101

1#原料液泵

20

P102

2#原料液泵

21

P103

3#原料液泵

22

P104

1#冷凝水泵

23

P105

2#冷凝水泵

24

P106

导热油泵

25

P107

中和釜搅拌电机

26

P108

反应釜搅拌电机

27

VA101

铜球阀

28

VA102

法兰高温球阀

29

VA103

30

VA104

放空阀

31

VA105

32

VA106

闸阀

33

VA107

34

VA108

35

VA109

36

VA110

37

VA111

38

VA112

39

VA113

40

VA114

41

VA115

42

VA116

43

VA117

44

VA118

电动调节阀

45

VA201

46

VA202

47

VA203

48

VA204

49

VA205

50

VA206

51

VA207

52

VA208

53

VA209

54

VA210

55

VA211

56

VA212

57

VA213

58

VA214

59

VA215

60

VA216

61

VA217

62

VA301

63

VA302

64

VA303

65

VA304

66

VA305

67

VA306

68

VA307

法兰截止阀

69

VA308

70

VA309

71

VA310

72

VA311

73

VA312

74

VA313

75

VA314

76

VA315

77

VA316

活接铜球阀

78

VA317

79

VA318

80

VA319

81

VA320

82

VA321

83

VA322

84

VA323

85

VA324

86

VA325

法兰球阀

87

VA326

88

VA327

电磁阀

89

VA401

90

VA402

91

VA403

92

VA404

93

VA405

94

VA406

95

VA407

96

VA408

97

VA409

加料斗

98

VA410

99

VA411

100

VA412

101

VA413

102

VA414

103

VA415

排污阀

104

VA416

105

VA417

106

VA418

107

VA501

108

VA502

109

VA503

110

VA504

111

VA505

112

VA506

113

VA507

114

VA508

115

VA509

116

VA510

117

VA511

118

VA512

119

VA513

120

VA514

121

VA515

122

VA516

123

VA517

124

VA601

丝口高温球阀

125

VA602

126

VA603

127

VA604

128

VA605

129

VA606

130

VA701

不锈钢针形阀

131

VA702

132

VA703

133

VA704

134

VA705

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VA706

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VA707

137

VA708

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VA709

139

VA710

140

VA711

141

VA712

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VA801

143

VA802

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VA803

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VA804

146

VA805

147

VA806

148

VA807

（四）装置仪表及控制系统一览表

位号

仪表用途

仪表位置

规格

执行器

LI101

反应釜1#原料罐液位

现场

法兰液位计,500

LI102

反应釜2#原料罐液位

LI103

3#原料罐液位

法兰液位计,350

LI105

中和釜成品罐液位

法兰液位计,200

LI106

反应釜成品罐液位

LI107

法兰液位计,450

LI108

TI101

中和搅拌釜内胆温度

热电阻,铜-康铜

TI102

中和搅拌釜夹套温度

热电阻,PT100,WPZ-270

TIC101

中和搅拌釜温度显示

集中

热电阻+智能仪表

TI201

反应釜内胆温度

热电阻,铜-康铜

TIC201

反应釜温度显示

TI202

反应釜夹套温度

MI101

中和搅拌釜电机

减速电机，BLDO-17

MIC101

中和搅拌釜电机显示

电机+智能仪表

MI201

反应釜电机

17

MIC201

反应釜电机显示

FI101

1#泵进料流量显示

涡轮流量计

FI102

2#泵进料流量显示

FI103

3#泵进料流量显示

玻璃转子流量计LZB-6,4-40L/H

PI101

中和搅拌釜压力显示

电接点压力表,0-0.6MPa

PI201

反应釜压力显示

PI102

原料罐

（1）高位槽液位变送

压力传感器,0-10KPa

PI202

原料罐

（2）高位槽液位变送

（五）设备能耗一览表

设备名称

供电电压

额定功率

进料泵1

三相380V

0.37KW

进料泵2

进料泵3

冷凝泵1

冷凝泵2

1#釜搅拌电机

0.75KW

2#釜搅拌电机

1.5KW

1#釜加热管功率

星型220V

6KW

2#釜加热管功率

大循环导热油加热管功率

12KW

总计

30KW

五、实训步骤（肥皂的制作）

（一）开机准备

1）检查公用工程水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否正常）；

2）检查原料罐V102、原料罐V103、原料罐V104物料液位多少，若没达到2/3的位置，打开相应罐体加料漏斗阀门，第一次做实验家自来水，打开自来水阀门，往原料罐加入原料，直至罐体2/3处时关闭自来水阀门，关闭加料漏斗阀门；

3）检查总电源的电压情况是否良好，不存在欠压缺相状态。

（二）正常开机

1、开启电源

1）在现场控制柜上，开启总电源空气开关，此时总电源指示灯亮，三相电源指示电压均为为380V，若出现电压欠压或缺相等现象应及时按序检查电压表接线是否接触不良，总电源插座是否插好，电源接线与现场控制柜电源接线端子是否良好固定连接；

2）开启仪表电源转换开关，此时仪表电源指示灯亮，且现场各仪表及电动调节阀处于通电显示状态。

2、开启计算机及控制柜电源，启动监控软件

1）打开现场控制柜空气开关，接通控制系统和计算机电源，启动计算机；

2）在桌面上点击“反应釜干燥实训软件”，进入MCGS组态环境，如图4所示：

图4MCGS组态软件组态环境

3）点击菜单“文件\进入运行环境”或按“F5”进入运行环境，如图5所示，输入班级、姓名、学号后，按“确认”，进入图6，点击“反应釜实训系统”进入实训软件界面，如图7所示，监控软件就启动起来了。

图5监控软件登陆界面图4监控软件实训项目选择界面

图7反应釜单元操作实训软件界面

4）图7中，PV表示实际测量值、SV表示设定值、OP控制设置”将打开控制界面，如图8所示，可对控制的PID参数进行设置，一般不设置。

图81#釜夹套温度控制窗口

图中，PV代表测量值，SV代表设定值，OP代表控制输出值,P、I、D分别为PID控制参数的P、I、D参数。

点击“自动”按钮可切换控制方式为手动

3、原料1和原料2混合操作

1）打开原料罐1的自来水进口阀门，给1#原料罐加入自来水到液位计的2/3位置。

在上位机控制中由于1#、2#高位槽、反应釜、中和釜液位上靠位差控制液位是正作用控制，所以在控制设置时应注意液位设定值应在液位最大值，此时电磁阀均处于闭合状态，只有当设定值小于实际液位时电磁阀才处于开启状态。

2）检查进料1：

1#高位罐回路各阀门的开关状态：

打开阀VA101、VA102、VA104、VA105、VA107、VA108、VA109、VA110，VA111、VA113、VA114、VA116、VA312、VA313、VA314、VA315；

关闭阀VA106、VA112、VA216、VA311、VA310。

3）在现场电力控制柜中按下“1#进料泵电源”启动按钮，启动1#进料泵，通过调节阀VA105，调节流量大小，一般调节到200l/h的流量，往1#高位槽里加入原料1。

当原料1到高位混合罐的55cm处时，按下“1#进料泵电源”停止按钮，停止1#进料泵；

4）打开原料罐2的自来水进口阀门，给2#原料罐加入自来水到液位计的2/3位置。

5）检查进料2：

2#高位罐回路各阀门的开关状态：

打开阀VA201、VA202、VA204、VA205、VA207、VA208、VA209、VA210，VA211、VA213、VA214、VA216、；

关闭阀VA106、VA112、VA216。

6）在现场电力控制柜中按下“2#进料泵电源”启动按钮，启动1#进料泵，通过调节阀VA205，调节流量大小，一般调节到200l/h的流量，往2#高位槽里加入原料2。

当原料1到高位混合罐的55cm处时，按下“2#进料泵电源”停止按钮，停止2#进料泵；

4、往反应釜R101里加入清水

1）在上位机设定1#高位罐液位为“原液位-20cm”，让清水原料自重下进入反应釜R101中，高位罐每下降10cm为10L，20cm为20L；

5、往反应釜R102里加入清水

1）在上位机设定2#高位罐液位为“35cm”，让清水原料自重下进入反应釜R101中，高位罐每下降10cm为10L，20cm为20L；

6、开启釜加热

1）检查导釜里导热油的高度，导热油液位为膨胀槽管道视镜可视的最低的位置，关闭阀VA416、VA406；

2）1#釜加热操作：

在现场电力控制柜上启动“1#釜加热电源”启动按钮，对1#釜夹套内导热油进行加热，在上位机双釜控制界面中的“1#釜内胆温度手自动控制”标签上，设置内胆温度设定为90℃。

注意：

若需加热更高的温度，每次提高的温度不超过5℃，且加热时间不少于20分钟。

每提高5℃，加热20分钟，这样逐渐逐渐的加热，直到需要的温度，若温度跨度过大，若导热油中含有部分水分容易造成加热釜内压力过大，喷油事故；

主控

副控控

加热管

夹套温度

内胆温度

设定值

干扰

-

+

温度传感器

图9导热油温度控制结构图

7、1#釜搅拌电机的开启

1）在现场电力控制柜上按下“1#搅拌电机电源”启动按钮，启动1#搅拌电机，将现场电力控制柜上的“1#釜电机变频器手自动控制”转换开关，将控制方式设为“自动”，在上位机双釜控制界面中设定搅拌电机转速为20r.p.m（或需要设定的转速）；

8、精馏釜内胆温度冷却控制

1）若2#釜内温度过高，则需开启冷凝泵对1#釜内胆物料进行冷却；

2）检查各阀门：

打开阀门VA514、VA516；

调整阀门VA515开度为一半；

3）在现场电力控制柜上按下“1#冷凝水泵电源”启动按钮，启动1#冷凝泵，将控制方式设为“自动”。

通过在上位机中设定冷凝水流量设定值可以调节冷凝水的流量；

2、卸料

1）当物料反应好后，停止加热。

2）检查阀门：

关闭阀VA129、VA130、VA126、VA118、VA131，打开阀VA127、VA128、VA117、VA116、VA115、VA511、VA503；

3）在现场电力控制柜上，在打开相关阀门后按下“2#冷凝水泵电源”启动按钮，开启2#冷凝水泵。

4）打开阀门VA323、VA322、VA321，在上位机双釜控制界面中的“1#釜液位控制”标签中的液位设定值设定为0cm，控制VA327电磁阀开关，将1#釜内产品全部卸入1#产品储罐。

5）打开阀门VA314、VA313、VA326、VA312、VA315，关闭阀VA310、VA801，在上位机双釜控制界面中的“2#釜液位控制”标签中的液位设定值设定为0cm，控制VA326电动调节阀开度，将2#釜内产品卸入2#产品储罐；

（三）正常关机

1、停止1#釜和2#釜加热：

1）在上位机监控软件上双釜控制界面上的“1#釜内胆温度手自动控制”标签上的设定值SV设置为0℃；

2）在现场电力控制柜上按下“1#釜加热管电源”停止按钮，停止导热油加热；

3）在上位机双釜控制界面上的“2#釜内胆温度手自动控制”标签上的设定值设置为0℃；

4）在现场电力控制柜上按下“2#釜加热管电源”停止按钮，停止导热油加热。

2、停止1#釜和2#釜搅拌电机电源

1）在上位机双釜控制界面上的“1#釜搅拌机转速手自动控制”标签上的设定值设置为0p.r.m

2）在现场电力控制柜上按下“1#釜搅拌电机电源”停止按钮，停止1#釜搅拌电机电源；

3）在上位机双釜控制界面上的“2#釜搅拌机转速手自动控制”标签上的设定值设置为0p.r.m；

4）在现场电力控制柜上按下“2#釜搅拌电机电源”停止按钮，停止2#釜搅拌电机电源。

3、停止1#冷凝水泵

1）在上位机双釜控制界面上的“1#釜内胆冷凝水流量控制”标签上设定值设置为0立方米/每小时；

2）在现场电力控制柜上按下“1#冷凝水泵电源”停止按钮，停止1#冷凝水泵。

4、停止2#冷凝水泵

在现场电力控制柜上按下“2#冷凝水泵电源”停止按钮，停止2#冷凝水泵。

5、仪表电源关闭：

在现场电力控制柜上，关闭仪表电源开关。

6、控制柜总电源关闭：

关闭总电源空气开关，关闭整个设备电源。

在加热的过程中，阀VA405、VA411必须一直处于关闭状态，否则夹套内的导热油会流回导热油储罐，导致釜夹套内没有导热油而形成干烧；

阀VA407、VA408、必须一直处于开启状态，让膨胀的导热油进入膨胀槽内。

（四）实验过程出现问题及处理方法

在实验过程中常常会遇到这种情况由于管路复杂繁琐，某些回路的阀门该开的没开，该关的没关，这就需要我们在实验过程中多注意，在每次做实验前就事先一定要检查好做实验的管路阀门，以避免出现一些安全隐患，得不到我们需要的实验流程和结果。

1、导热油加热速度过快，内胆温度来不及及时上升，夹套导热油温度过高，导热油中的水分由于温度过高气化闪蒸，造成夹套导热油在加热过程中产生异响，夹套压力过大。

操作处理：

可以改为手动加热，通过缓慢给定加热管加热电压，控制导热油的加热速度。

2、反应釜内有杂音：

1）可能原因搅拌器摩擦釜内附件，如蛇管，温度计管或挂壁

2）搅拌器松脱

3）衬里鼓包与搅拌器撞击

4）搅拌器弯曲或轴承损害。

解决办法：

1）反应釜停机修正，式搅拌器与附件有一定的间距。

2）停机检查，紧固螺栓

3）修鼓出来的部分或更换

4）检修或更换反应釜搅拌支架轴承。

3反应釜工作仪表不正常

反应釜的工作仪表产生超温、超压现象：

1）仪表失灵，控制不严格，方法：

检查修复控制装置，严格执行操作规程，同时停止其他操作。

2）操作不当如原料配比不当；

产生剧烈反应。

方法：

根据操作方法采取紧急关押严格按照使用说明书操作。

3）因传热或搅拌器性能不佳，产生副反应。

可根据实际经验调整，正常情况下，如温度表显示运行在一定范围内的温度差，如偏差较大就要检查探头或传送装置，增加搅拌器功率，提供加热的换热效果。

4）反应釜进气