1、1技能训练项目一 工业酒精的精制提纯实训一、技能培训目标1、了解板式精馏塔的结构和操作。2、掌握精馏塔的操作步骤，能对精馏操作中出现的问题进行简单处理。3、了解全回流和部分回流的概念。二、实训内容1.测定全回流条件下精馏塔的总板效率。2.测定部分回流条件下精馏塔的总板效率。3.工业酒精提纯精馏塔的开车准备技能训练；4.工业酒精提纯精馏塔的冷态开车、正常运行、参数调节技能训练；5.工业酒精提纯精馏塔的节能操作技能训练；6.工业酒精提纯精馏塔的故障诊断和处理技能训练。三、各项工艺操作指标塔釜压力：02.0 KPa温度控制：进料温度65塔顶温度 78.280.0塔釜温度 90.092.0加热电压：1
2、40200V流量控制：进料流量 3.08.0 L/h冷凝水流量 300400 L/h液位控制：塔釜液位 220350 mm塔顶凝液罐液位 100200 mm四、设备的正常运行及运行方案选用1、全回流1) 从原料取样点 AI02 取样分析原料组成。2) 精馏塔有 3 个进料位置，根据实训要求，选择进料板位置，打开相应进料管线上的阀门。3) 接通仪表柜总电源。4) 启动循环泵 P104。5) 当塔釜液位指示计 LIC01 达到 300 mm 左右时，关闭进料泵，同时关闭 VA107 阀门。 （注意：塔釜液位指示计 LIC01 严禁低于 260mm。)6) 打开再沸器 E101 的电加热开关，加热电
3、压调至 200 V，加热塔釜内原料液。7) 通过第十二节塔段上的视镜和第二节玻璃观测段，观察液体加热情况。当液体开始沸腾时，注2意观察塔内气液接触状况，同时将加热电压设定在 130-150V 之间的某一数值。8) 当塔顶观测段出现蒸汽时，打开塔顶冷凝器冷却水调节阀 VA135，使塔顶蒸汽冷凝为液体，流入塔顶冷凝液罐 V103。9) 当凝液罐中的液位达到教师规定值后，启动回流液泵 P102 进行全回流操作，适时调节回流流量，使塔顶冷凝罐 V103 的液位稳定在 150200 mm 之间的某一值。回流泵流量控制：方案一：固定变频器的输出值，调节回流泵的行程；方案二：固定回流泵的行程，调节变频器的输
4、出值。 （推荐使用）泵的流量计算： 50变 频 器 的 设 定 频 率 值最 大 拨 码 数拨 码 数计 量 泵 的 额 定 流 量流 量 10) 随时观测塔内各点温度、压力、流量和液位值的变化情况，每五分钟记录一次数据。11) 当塔顶温度 TIC01 保持恒定一段时间（15 分钟）后，在塔釜和塔顶的取样点 AI01、AI03 位置分别取样分析。2、部分回流1）首先向原料罐 V101AB 中进原料，当有液位显示打 1/2 以上时，开进料泵 P101 向预热器进料，同时打开塔进料口阀，当有流量经过进料预热器 E103 后，可给预热器进行通电加热，提高原料的进塔温度。2）当进料流至塔釜后，通过磁翻
5、转液位计观察液位达 1/2 时，关闭进料泵及进料预热器 E103。打开塔釜加热器的电源开关，给釜液加热，让塔内逐渐升温，使整个塔釜至塔顶开始建立温度梯度，注意塔顶冷凝器 E104 的排空阀有不凝气排出。3）当塔顶蒸汽温度（第九个测温点显示温度）上升达 50以上时，应向塔顶冷凝器 E104 夹套进冷却水，进行换热使蒸汽冷凝成凝液，当不凝气排空阀有蒸汽冒出时应立即关闭不凝气排空阀。4）打开全回流的进口电磁阀 I（默认常关状态，通电即开） ，同时关闭塔顶凝液罐的进口电磁阀II（默认常开状态，通电即关） ，使凝液直回塔顶，使顶温迅速下降至接近正常值（7978） 。5）随着塔顶温度的下降，塔釜加热使釜温
6、上升接近 100，同时启动进料泵 P101 经预热器预热后进入精馏塔，打开进料预热器使原料经预热器后出口温度与进料塔板的温度相差 12。6）观察塔釜进液后的变化，当正常进料后塔釜加热套加大调节电压，维持釜温（第一个测温点）在 100-99之间，当塔釜液位升高或超过 2/3 时，应给塔釜冷却器 E102 通冷却水并采出釜液，保证液位维持在 1/22/3 的正常范围内。7）从塔釜产品罐 V102 中取样分析塔釜产品中的乙醇含量是否达标（5%） ，若不达标，将再提高釜温。8）当塔顶温度稳定后，将全回流电磁阀 I 关闭（停电即关） ，将凝液罐的进口电磁阀 II 打开（常开型电磁阀，停电即开） ，让冷凝
7、液进入凝液罐，当罐上液位达到 1/2 高度即可，启动回流液泵P102 经过转子流量计回流进塔，同时凝液罐的液位还在上升时，可以启动塔顶采出泵 P103，将产3品（乙醇 95%）送入产品罐。9）调节进料泵的电机变频器数值的大小，及时调节进料预热器加热的温度，能维持与进料板温度高 1-2时的最大值，同时，塔釜液的液位维持在某一高度，保证釜液中的乙醇含量符合排放标准。10）待精馏塔操作稳定后，于采样口进行采样，利用气相色谱进行分析，计算塔顶产品中乙醇含量，两实测浓度相差的绝对值为C0.5%。五、设备的正常停车及运行方案选用1)首先停止向塔内进料，停止运转进料泵，停止预热器的加热电源。2)停止塔釜加热
8、套的加热电源让釜温不再产生上升蒸汽，此时塔顶冷凝器的冷却水还要继续供给当塔顶气相温度下降至 50以下后，再停止向冷凝器通入冷却水，关闭进冷却水阀门。3)当塔釜温度因塔板持液量的回流至塔釜时略有下降时正常的因此釜液位要升高，所以此时应将塔釜液采出，打击塔底冷凝器出口的电磁阀（常闭型，通电即开） ，让釜液经塔底冷凝器冷却后采出，当釜液低于釜液位的 1/2 以下时，应停止采出釜液，同时釜液温度下降即为停车。4)当停止进料后，主动停止塔顶采出泵的运转不采出，同时加大回流液量使塔顶温度能迅速下降，当塔顶气温下降至 50以下后，也可以停止回流泵的运转，此时认为停车全部结束。5)特殊情况的紧急停车：a)因机
9、械故障原料泵、回流泵、采出泵故障，无碍停止釜加热、预热器加热，短时能恢复则冷却水可以不停。b)设备泄露或阀门失灵，首先停止加热，即时修复。c)因水源故障不能继续开车，也要先停止釜加热与预热器加热，停止进料。d)因电器漏电引发火灾，必须立即停车，停泵进料，停止加热器的电源。e)因意外发生立即主动停电，停原料进料，根据情况决定是否长期停车，若长期停车，应将塔釜液排净。f)原料罐、塔顶产品罐、塔釜产品中料液全部排出防止设备腐蚀。六、安全生产技术（1）可能发生的事故及处理预案1）塔顶温度的变化本装置造成塔顶温度变化的原因，主要有进料浓度的变化，进料量的变化，回流量与温度的变化，再沸器加热量的变化。稳定
10、操作过程中，塔顶温度上升的处理措施有：检查回流量是否正常，如是回流泵的故障，及时报告指导教师进行处理；如回流量变小，要检查塔顶冷凝器是否正常，对于风冷装置，发现风冷冷凝器工作不正常，及时报告指导教师进行处理，对于水冷装置，发现冷凝器工作不正常，一般是冷凝水供水管线上的阀门故障，此时可以打开与电磁阀并联的备用阀门；如是一次水管网供水中断，及时报告指导教师进行处理。检查进料罐 V101A、B 罐底进料电磁阀的状态，如发现进料发生了变化，及时报告指导教师，同4时检测进料浓度，根据浓度的变化调整进料板的位置和再沸器的加热量。当进料量减小很多，如再沸器的加热量不变，经过一段时间后，塔顶温度会上升，此时可
11、以将进料量调整回原值或减小再沸器的加热量。当塔顶压力升高后，在同样操作条件下，会使塔顶温度升高，应降低塔顶压力为正常操作值。待操作稳定后，记录实训数据；继续进行其它实训。稳定操作过程中，塔顶温度下降的处理措施有：检查回流量是否正常，适当减小回流量加大采出量。检查塔顶冷凝液的温度是否过低，适当提高回流液的温度。检查进料罐 V101A、B 罐底进料电磁阀的状态，如发现进料发生了变化，及时报告指导教师，同时检测进料浓度，根据浓度的变化调整进料板的位置和再沸器的加热量。当进料量增加很多，如再沸器的加热量不变，经过一段时间后，塔顶温度会下降，此时可以将进料量调整回原值或加大再沸器的加热量。当塔顶压力减低
12、后，在同样操作条件下，会使塔顶温度下降，应提高塔顶压力为正常操作值。2）液泛或漏液当塔底再沸器加热量过大、进料轻组分过多可能导致液泛。处理措施为：减小再沸器的加热电压，如产品不合格停止出料和进料；检测进料浓度，调整进料位置和再沸器的加热量。当塔底再沸器加热量过小、进料轻组分过少或温度过低可能导致漏液。处理措施为：加大再沸器的加热电压，如产品不合格停止出料和进料；检测进料浓度和温度，调整进料位置和温度，增加再沸器的加热量。（2）工业卫生和劳动保护化工单元实训基地的老师和学生进入化工单元实训基地后必须穿戴劳防用品：在指定区域正确戴上安全帽，穿上安全鞋，在进入任何作业过程中佩戴安全防护眼镜，在任何作
13、业过程中佩戴合适的防护手套。无关人员不得进入化工单元实训基地。（3）动设备操作安全注意事项1) 启动电动机，上电前先用手转动一下电机的轴，通电后，立即查看电机是否已转动；若不转动，应立即断电，否则电机很容易烧毁。2) 检查柱塞计量泵润滑油油位正常。3) 检查冷却水系统是否正常。4) 确认工艺管线，工艺条件正常。5) 启动电机后看其工艺参数是否正常。6) 观察有无过大噪声，振动及松动的螺栓。7) 观察有无泄露。8) 电机运转时不可接触转动件。（4）静设备操作安全注意事项1) 操作及取样过程中注意防止静电产生。52) 装置内的塔、罐、储槽在需清理或检修时应按安全作业规定进行。3) 容器应严格按规定
14、的装料系数装料。（5）安全技术进行实训之前必须了解室内总电源开关与分电源开关的位置，以便出现用电事故时及时切断电源；在启动仪表柜电源前，必须清楚每个开关的作用。设备配有压力、温度等测量仪表，一旦出现异常将发出报警信号并将所获取的测量信息输送至中控机，对相关设备的工作进行集中监视并做适当处理。由于本实训装置产生蒸汽，因此凡是有蒸汽通过的地方都有烫伤的可能，尤其是保温层没有覆盖的地方更应注意。尤其不能站在再沸器旁边以免烫伤。不能使用有缺陷的梯子，登梯前必须确保梯子支撑稳固，面向梯子上下并双手扶梯，一人登梯时要有同伴护稳梯子。（6）防火措施乙醇属于易燃易爆品，操作过程中要严禁烟火。尤其是当塔顶温度升
15、高时，要时刻注意塔顶冷凝器的放风口处是否有白色雾滴出现。（7）行为规范1) 不准吸烟2) 保持实训环境的整洁3) 不准从高处乱扔杂物4) 不准随意坐在灭火器箱、地板和教室外的凳子上5) 非紧急情况下不得随意使用消防器材（训练除外）6) 不得靠在实训装置上7) 在实训基地、教室里不得打骂和嬉闹8) 使用好的清洁用具按规定放置整齐七、附录：附表 1 乙醇水溶液体系的平衡数据液相中乙醇的含量(摩尔分数)汽相中乙醇的含量(摩尔分数)液相中乙醇的含量(摩尔分数)汽相中乙醇的含量(摩尔分数)0.0 0.0 0.40 0.6140.004 0.053 0.45 0.6350.01 0.11 0.50 0.6
16、570.02 0.175 0.55 0.6780.04 0.273 0.60 0.6980.06 0.34 0.65 0.7250.08 0.392 0.70 0.7550.10 0.43 0.75 0.7850.14 0.482 0.80 0.8260.18 0.513 0.85 0.8550.20 0.525 0.894 0.8940.25 0.551 0.90 0.8980.30 0.575 0.95 0.9420.35 0.595 1.0 1.0附表 2 不同温度乙醇水溶液的组成 (101.3KPa)乙醇的摩尔分率温度x y95.5 0.0190 0.170089.0 0.0721 0
17、.389186.7 0.0966 0.437585.3 0.1238 0.470484.1 0.1661 0.508982.7 0.2337 0.544582.3 0.2608 0.558081.5 0.3273 0.582680.7 0.3965 0.612279.8 0.5079 0.656479.7 0.5198 0.659979.3 0.5732 0.648178.74 0.6763 0.738578.41 0.7472 0.781578.15 0.8943 0.89437附图：带有控制点的工艺流程图 图 例 放 空截 止 阀视 镜一 次 水回 流 液 泵P102P103塔 顶 采 出
18、 泵P10A,B进 料 泵再 沸 器E10精 馏 塔T10塔 釜 产 品 罐V102 E2塔 釜 冷 却 器 V10A,B原 料 罐E103原 料 预 热 器 V105塔 顶 产 品 罐V塔 顶 凝 液 罐E104塔 顶 冷 凝 器 常 开 电 磁 阀物 料取 样 口控 制 线冷 却 水转 子 流 量 计常 闭 电 磁 阀34AVA102VA10356 VA16,BVA12VA10VA1256VA127VA128VA129VA9球 阀3VA107VA135VA134VA15,B VA123VA120V7984VA108VA124VA13 VA132VA136VA12,B 排 水4循 环 泵8实训记录：1、操作运行记录（操作稳定后开始记录，每 15 分钟记录一次）塔釜加热器温度： ，冷却水温度： 进料温度塔釜温度 温度巡检记录回流温度塔顶温度塔釜压力塔釜液位 回流罐液位2、全回流流量计算：回流泵：采出泵：进料泵：3、部分回流流量计算：回流泵：采出泵：进料泵：指导教师签字：9
