精馏实训装置在教学中的作用及改进措施.docx

精馏实训装置在教学中的作用及改进措施摘要：本文简要介绍了精馏实训装置的特点、精馏装置在实训教学中的作用及实训功能，提出了对该装置进行改进的意见和措施，以利于精馏实训装置更好地为教学服务。关键词：精馏实训放空阀缓冲罐冷却水循环一、装置简介笔者所在学校精馏实训室的设备为天津大学过程工业与研究所开发，现将学校精馏实训装置做简单介绍。学校精馏实训室现有精馏装置八套，塔设备为不锈钢材质筛板塔，伞塔共有十六块塔板，每台设备均配备DCS控制系统，实现了现场操作与DCS控制联合操作的过程，很好地模拟了企业的精馏生产。通过精馏实训可以使学生认识精馏装置的结构、流程及仪表，掌握精馏装置的开停车及正常运行操作技能和异常事故（如断电、断水、进料阀卡等）处理技能；使学生提高理论与实际相结合的能力，进一步适合企业发展的需要。二、在实训教学中的作用这些精馏实训装置在实训教学中有重要的作用。对于化工职业院校来说，化工单元过程及操作是一门专业基础课，精馏是其中非常重要的一个操作。单纯的理论教学不能满足教学需要，精馏实训装置可以很好地训练学生进行精馏操作的能力。对于现在学校进行的一体化教学改革而言，精馏单元操作主要是以精馏单元仿真和精馏实训操作为载体完成的。学生可以学习精馏设备、流程、精馏操作（包括正常开停车、正常生产控制、异常现象的处理），通过操作训练更好地理解精馏原理，替代单一的理论学习，提高学习积极性。学院精馏实训装置虽然比较先进，但是我们在长时间的教学过程发现了以下儿个方而的不足。1.回流管路转子流量计显示不稳定，流量具有脉动性针对以上问题，改进方案如下：由于回流泵使用的是柱塞式计量泵，吸液过程和排液过程不连续，所以回流液体流量脉动性变化。为了使液体流量较平稳，需要在计量泵出口增加缓冲罐。由于精馏装置中的缓冲罐结构为柱形，在设备正常运行时罐内气体伞部被赶出，起不到缓冲作用。对于同体积的缓冲罐来说，球形缓冲罐耗材少，其缓冲效果也最好，因此可以将柱形缓冲罐改为球形缓冲罐。2.塔顶全凝器的放空阀材质为不锈钢材质，不方便学生观察实验针对以上问题，改进方案如下：装置中塔顶伞凝器的材质为不锈钢，如果冷凝水量较小，塔顶轻组分如若不能伞部被冷凝，有小部分以蒸汽的形态从放空阀溢出（由于蒸汽量很小，此时我们的肉眼难以看见蒸汽）。对于教学过程来说，学生难以判断冷凝水阀的开度的大小，如果将放空阀换为玻璃材质，如果有少量酒精蒸汽不能被冷凝，那么在玻璃放空阀内壁上我们将会看到冷却下来的雾滴，从而加大冷凝水阀的开度。3.装置的保温材料的保温效果不理想，致使全塔效率降低针对以上问题，改进方案如下：精馏过程同时涉及传热、传质，而且有相变化发生，过程较为复杂，为便于工程计算常做一些假定，假定之一便是恒摩尔流假设，而衡摩尔流假设成立的条件之一即为装置保温良好，热损失可忽略不计。而精馏装置的保温材料的保温性能并不理想，热损失比较严重，致使板与板之问有蒸汽被冷凝，使上升蒸汽量逐板减少，即在每层板上进行汽液传质、传热的蒸汽量随塔高逐渐减少，从而导致伞塔效率下降，所以需用保温性能更好的保温材料来保温。4.精馏装置增加冷却水循环装置学院精馏实训装置冷却水采用的是一次水，每次操作完的冷却水被排放到下水道，造成了很大的浪费。在化工企业中，水都是循环使用的，根据这个理念，我们可以增加循环水装置，通过增加储水罐、输送泵、凉水塔满足水循环的需要。把外界输入的新鲜水注入储水罐中，通过离心泵把水打到各个精馏实训装置，从装置出来的回水用泵输送到凉水塔（凉水塔位于储水罐上方），凉水塔设风机进行冷却，通过这种方式，减少水的直接排放，从而节约了能源。5.增加冷却水的计量仪表在精馏过程中用冷却水冷凝塔顶产品，同时给塔釜产品换热。增加一个涡轮流量计，用来计量操作过程中冷却水的用量。增加冷却水消耗量的计量可以确定整个过程冷却水的用量，培养学生节约用水的观念，与企业的节能观念相符合。四、小结笔者从装置设计和教学环节入手提出了改进精馏实训装置的新方案，即以球形缓冲罐代替设备中柱形缓冲罐、以玻璃材质放空阀代替不锈钢材质放空阀和增加冷却水循环装置。通过这些改进措施使精馏装置在设计上更加合理，同时也适应了教学环节的需要，从而更方便了实训教学。