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羰基合成醋酸反應(yīng)系統(tǒng)
滿足高溫高壓反應(yīng)器工藝,裝置包括:防爆反應(yīng)器、防爆溫度控制器傳感器、防爆高溫控制循環(huán)裝置、防爆伺服自動(dòng)升降裝置、高扭矩自吸式攪拌、、數(shù)字化控制操作柜、防爆真空泵、防爆高壓物料計(jì)量進(jìn)料泵(含稱量),氣體分配及吹掃裝置,反應(yīng)氣體進(jìn)行流量計(jì)量控制、在線報(bào)警裝置、在線取樣器等。現(xiàn)場有良好的通風(fēng)設(shè)施。根據(jù)甲方場地條件進(jìn)行框架設(shè)計(jì),模塊化安裝,設(shè)備安裝和維護(hù)方便。
裝置按主體部件防爆設(shè)計(jì),控制柜非防爆隔間存放,與裝置分開;
羰基合成醋酸反應(yīng)系統(tǒng)
系統(tǒng)模塊組成
1. 氣體計(jì)量及吹掃模塊
2. 液體計(jì)量進(jìn)樣模塊
3. 主反應(yīng)器及安全控制模塊
4. 真空及取樣模塊
5. 主控制系統(tǒng)
6. 安全泄露聯(lián)鎖說明
系統(tǒng)組成詳細(xì)說明
1. 氣體計(jì)量及吹掃模塊
用于CO氣體的恒壓進(jìn)氣,并將整個(gè)過程中消耗的CO量計(jì)量并呈現(xiàn)在軟件上;
壓縮空氣正壓隔爆,配置小型空氣機(jī)
操作軟件和操作終端觸摸屏控制器上均可以讀取當(dāng)前的CO消耗量數(shù)據(jù)及總消耗量數(shù)據(jù);
且有完整的反應(yīng)過程中CO的消耗量曲線圖與時(shí)間延續(xù)的關(guān)系曲線圖;
有助于統(tǒng)計(jì)或輔助了解整個(gè)工藝過程中CO與壓力、溫度、流量與在線取樣產(chǎn)品質(zhì)量的動(dòng)力學(xué)關(guān)系研究;
精確控制反應(yīng)過程中CO的消耗與液體進(jìn)樣的速度調(diào)節(jié),可以有效的控制整個(gè)反應(yīng)進(jìn)程和了解相關(guān)的反應(yīng)效率;
2. 液體計(jì)量進(jìn)樣模塊
用于控制整個(gè)反應(yīng)過程中液體進(jìn)樣的速度,所有數(shù)據(jù)在終端控制器與操作軟件上均可讀取或改寫;
配合氣體防爆流量控制器,可有效的掌控整個(gè)反應(yīng)的進(jìn)程;
操作軟件和終端觸摸屏控制器上均有整個(gè)反應(yīng)過程中,液體料被輸送的質(zhì)量數(shù)據(jù)曲線與時(shí)間的關(guān)系圖,且有體積與整個(gè)時(shí)間的關(guān)系曲線圖,二圖可以相互參考,保證整個(gè)反應(yīng)過程的反應(yīng)效率及反應(yīng)比例的把握;
液量計(jì)量高壓進(jìn)樣裝置,流量范圍需要偏大,以免在不同的反應(yīng)類型中,無法起到相應(yīng)用途,
目前提供的0-20ml/min的流量,應(yīng)該可以滿足絕大部分小試實(shí)驗(yàn)過程的流量控制;
質(zhì)量計(jì)量為通過高精度精密臺(tái)稱傳輸整個(gè)物料輸送過程中質(zhì)量數(shù)據(jù),與防爆計(jì)量泵的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考比對(duì)
質(zhì)量數(shù)據(jù)消耗曲線圖同時(shí)間體現(xiàn)在終端觸摸屏控制器及操作軟件上
該曲線圖有:質(zhì)量數(shù)據(jù)曲線圖與時(shí)間的延續(xù)關(guān)系圖,質(zhì)量數(shù)據(jù)圖與體積消耗量的關(guān)系對(duì)比圖
3. 主反應(yīng)器及安全控制模塊
主反應(yīng)器為全鋯材質(zhì),精加制成,包含 釜體、釜蓋、攪拌連接軸,攪拌槳等物料接觸件;
釜體熱導(dǎo)采用防爆高溫?zé)嵫h(huán)油泵進(jìn)行傳熱,釜體為三層夾套形式設(shè)計(jì):
中間物料層 二層熱循環(huán)導(dǎo)熱層 外層真空隔熱保溫層
此設(shè)計(jì)可以最大程序的進(jìn)行保溫傳熱,解決不必要熱損失,高節(jié)能,低功耗。且有助于防燙傷;
溫控系統(tǒng)采用高精的物料溫度控制,專用的熱導(dǎo)算法,保溫物料溫度的穩(wěn)定及最小的波動(dòng);
溫控儀采購10英寸觸摸屏控制器+CT4的防爆結(jié)構(gòu),
可以直觀的看到整個(gè)升級(jí)過程及多點(diǎn)溫度動(dòng)態(tài)變化;
溫度儀可以在需要快速降溫的情況下,在防爆面板上按下降溫鍵即可進(jìn)行快速降溫。
降溫過程中,無需壓縮機(jī)制,可以大大減少電能的消耗。只需要接入自來水即可,隨降隨排,無工業(yè)污染。無害排放;
由于是氣液混合反應(yīng),要求攪拌槳為功能性攪拌槳,即自吸式
為了達(dá)到更好的自吸氣的循環(huán)效果,本攪拌裝置采用了以下特點(diǎn)設(shè)計(jì):
1. 高扭矩:為保證在生成物粘度不斷升高的情況下,也能維持高轉(zhuǎn)速攪拌而不損傷攪拌電機(jī)。
2. 高轉(zhuǎn)速:最高1500轉(zhuǎn),常期使用800轉(zhuǎn)情況下,自吸效果是最佳狀態(tài)。800轉(zhuǎn)時(shí)物料的飛濺也相對(duì)適中。
3. 高速攪拌槳有一定的斜切效果,可以保證物料的高度混合
反應(yīng)器動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原理:釜蓋固定,釜體自由升降,釜體上有提拉出釜輔助部件。
釜蓋上設(shè)計(jì):進(jìn)氣管線,進(jìn)液管線,安全控制管線,真空管線,溫度傳感器管線
進(jìn)氣管線,進(jìn)液管線,真空管線,溫度傳感器管線 功能及用途PID流程上一目了然
安全控制管線:涉及:聯(lián)通排氣閥,安全閥,壓力表,壓力傳感器及EX-PSE壓力安全控制器
聯(lián)通排氣閥,安全閥:主要用于在壓力超限和氣管清潔狀態(tài)下使用
EX-PSE壓力安全控制器:可用于設(shè)定及限定,釜內(nèi)壓力控制上限值,此值可自由設(shè)定。
比如:在反應(yīng)體系只需要3Mpa情況下,在軟件和控制終端上即可設(shè)定,排氣壓為3MPa.
此功能模塊用途廣泛,壓力排出值可任意設(shè)定。適用各類不同的功能安全壓力控制要求。
也是最及時(shí)的壓力控制屏障。
當(dāng)壓力超定值時(shí),物理動(dòng)作(如安全閥,背壓閥等)出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤時(shí)。此裝置亦可作為最后的安全保證;
所有通過此裝置的排壓點(diǎn)及排壓時(shí)間,都記錄在軟件上,在無人值守時(shí),可用來校對(duì)工藝過程;
4. 真空及取樣模塊
取樣器為活接設(shè)計(jì) ,操作人員無須費(fèi)力即可裝取樣器安裝或卸下;
取時(shí)只需在軟件或者操作終端上點(diǎn)擊取樣按鈕,輸入取樣時(shí)間(如2秒,1秒),取樣后,高壓閥自動(dòng)關(guān)閉,打開吹掃閥,將取樣瓶的CO吹掃干凈后,工作人員進(jìn)行置換取樣瓶的工作即可。
取樣瓶一直置于低溫槽中,所以樣品會(huì)很快冷卻,氣液分離。
最高耐受6Mpa壓力
真空泵配置的緩沖接收器,起到緩沖及殘料收集,保護(hù)真空泵。
可視化視察窗有于操作過程的維持保養(yǎng),廢料的清潔。
5. 主控制系統(tǒng)
10英寸觸摸屏終端控制器+遠(yuǎn)端電腦版操作軟件控制,功能相同,優(yōu)先級(jí)相同,設(shè)置界面同步更新。
曲線圖:
1.氣體消耗量與時(shí)間的關(guān)系曲線圖
2.液體的消耗量與時(shí)間的關(guān)系曲線圖
3.液體與氣體消耗量的關(guān)系曲線圖
4.氣、液與壓力、溫度的關(guān)系曲線圖
5.EX-PSE 排出點(diǎn)在時(shí)間點(diǎn)上曲線圖
6.液體質(zhì)量消耗過程與時(shí)間的關(guān)系曲線圖
7. 攪拌系統(tǒng)電泳輸出值變化曲線圖
數(shù)據(jù)設(shè)定采集:
1.液體流量及質(zhì)量的值設(shè)定
2.氣體流量的值設(shè)定
3.攪拌速度值設(shè)定
4.目標(biāo)溫度值設(shè)定(溫度系統(tǒng)界面設(shè)置)
5.氣體泄露報(bào)警值的設(shè)定及相產(chǎn)線聯(lián)鎖動(dòng)作處理
6.真空系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)定
7.系統(tǒng)安全壓力排壓點(diǎn)值的設(shè)定
8.自動(dòng)升級(jí)控制
9.釜內(nèi)溫度及夾套溫度數(shù)據(jù)的采集成圖
10.攪拌系統(tǒng)電泳輸出值的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)
11.CO泄露時(shí)關(guān)系進(jìn)氣的安全聯(lián)鎖控制
6.泄露及其他安全聯(lián)鎖說明
當(dāng)出現(xiàn)CO泄露時(shí),關(guān)于減壓閥后端防爆高壓截止閥(通斷閥),關(guān)于防爆進(jìn)氣閥。
打開前端氣體管線吹掃防爆閥和釜體管道吹掃排空閥,同時(shí)打開PSE控制閥及備用緊急排空閥,讓N2吹掃整個(gè)涉及CO的管路,把CO氣體吹掃出整個(gè)反應(yīng)體系,排到室外大氣。
吹掃一定時(shí)間后,關(guān)閉(可手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)定吹掃定時(shí))各管道閥門之后,打開真空閥,開啟真空制作 ,進(jìn)一步消除管些微量殘留,再通入N2事體物料保護(hù)。
至此泄露安全聯(lián)鎖工作完成。開啟人工檢漏工作。