一、装置功能
1.可测定全回流时板式精馏塔全塔效率和单板效率。
2.装置为筛板单溢流降液管塔,塔身局部设置观察视盅,能观察塔体内部结构及气液交换状态。
3.能实现回流比手动控制,研究回流比对精馏塔分离效率的影响。
4.装置能实现料液循环使用,节省操作时间。
5.装置无需外接自来水即可正常实验。
二、主要技术参数要求
1.设计要求
1.1 体系:水—乙醇。
1.2 操作压力:常压。
1.3 原料处理量:10~100mL/min。
1.4回流比:0~+∞。
1.5 不锈钢筛板塔,筛板开孔率11%。
1.6塔顶产品浓度≥vol.92%。
1.7 设备高度根据实验室层高确定。
2.装置主体参数要求
2.1 装置主体由塔体、塔釜、塔顶全冷器、原料罐、馏分器、产品罐、塔釜溢流罐组成,均采用304不锈钢材质。
2.1.1塔体隔热壳体为镂空工艺,其它罐体采取喷砂工艺。
2.1.2塔体:内径68mm,内置12块圆形降液管塔板,设有观察视窗。
2.1.3 塔釜:容积10L,加热功率3kW,功率连续可调,塔釜设有液位保护,当液位低于一定高度自动停止加热。
2.1.4 塔顶全凝器:列管式,换热面积0.5m2。
2.1.5 原料罐:直径273mm,容积27L。
2.1.6 馏分器:直径80mm,容积600mL。
2.1.7 产品罐:直径200mm,容积10000mL。
2.1.8 塔釜溢流罐:直径150mm,容积5000mL。
2.2 转子流量计:量程1~11L/min、15~60mL/min、2.5~25mL/min、25~250mL/min,透明可视。
2.3 进料泵、回流泵 均采用蠕动泵,转速范围0.1~200rpm,实现液体输送计量精准、稳定性高、安全无污染。
2.4 倒料泵:磁力泵,功率15W,流量10L/min,扬程4.6m。
2.5 压力测量采用耐高温压力传感器,用于塔釜测温,4~20mA远程信号输出。
2.6 温度测量采用温度传感器,Pt100,量程:0~150℃,显示分度0.1℃。
2.7 低温冷却循环泵安装于设备主体框架内部,通过低温冷却液循环泵向塔顶冷凝器供给制冷循环水,同时通过转子流量计显示和调节冷却水流量,无需外接自来水。低温冷却液循环泵:容积10L,电压220V。装置全貌照片一张并标注上述组成部分具体位置。

2.8 塔釜产品罐可通过倒料泵使液体返回原料罐,塔顶产品罐可通过放料阀使液体通过自重力返回原料罐,实现料液循环使用。
2.9 管路采用冷弯加工工艺,减少焊接点,降低管路锈蚀滴漏风险
2.10 塔身预留三个不同进料位置。
2.11 装置尺寸:2200mm*580mm*2450mm(长*宽*高),其中电气控制柜尺寸450mm*235mm*600mm(长*宽*高),电气控制柜与工艺区有隔离板分隔。
2.12 装置外观:装置采用高品质铝合金框架,装置配有可升降万向脚轮,脚轮带有ABS调节手把,配有支撑底座用于固定装置。
2.13安全要求:精馏塔配有保温层、隔热壳,塔釜具备液位过低联锁保护、过压保护,电控系统具备超压提示和联锁保护停机,装置具备综合放空口,所有罐体放空口并联至综合放空口,便于集中排气。
3.控制系统参数要求
3.1 硬件控制部分:
3.1.1集成模组:包含主模组及MCU芯片、扩展模块、信号模块。主模组内部集成12路插槽口,每个插槽口兼容安装PT、TC、DO、DI、AD、DA信号模块;支持24路信号的监控,集成模组和装置同品牌。要求提供集成模组照片1张,内部集成12路插槽口的正面、反面照片1张。

3.1.2.3安装方式:采用双节式可移动支架安装在主体框架右侧,柔性可调节位置、角度。
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*3.1.4采用彩色摄像技术在线观测精馏塔塔板处实验现象,并将实验画面实时传输到本设备的交互终端。
4.配套资源、
4.1 配套在线学习系统。包含课程学习、在线测试、音视频资源、模拟练习(3D仿真)。
4.2 具备虚拟实验室场景和实验装置,实现模拟操作、测试,模拟操作成绩可同步至在线教学系统账号,支持联网登录,本地运行。
4.3 本装置配套在线仿真软件主要技术要求:
4.3.1仿真软件以筛板精馏实验装置为仿真对象,具有操作说明、认知、实验操作、数据记录、实验报告和评分等6个功能模块。
4.3.2实验操作引导:仿真实验具有实验操作步骤说明和操作引导视频,以便于用户快速掌握实验操作。
4.3.3操作评分:可查看每一个交互操作步骤的得分情况,并给出总成绩。
4.3.4辅助操作功能:仿真软件具有阀门位号的显示与隐藏功能,支持一键视角复位,方便用户交互操作。
4.4 配套MES实验信息管理系统。通过移动终端pad能同时连接多种实验装置,根据需要自由切换当前监测装置,与装置现场的工业组态软件操作界面实时同步数据显示和报警同步提示,便于教师在实验现场通过pad查看多组实验进程及风险防范。
4.5 实验辅助系统,学生可通过手机端APP学习实验分步式操作视频。
二、配置要求
1.装置主体硬件部分
1.1 塔体、塔釜、塔顶冷凝器、原料管、馏分器、产品罐、塔釜溢流管各1个。
1.2 转子流量计4个。
1.3 进料泵、回流泵各1台。
1.4 倒料泵1台。
1.5 耐高温压力传感器1个。
1.6 温度传感器14个。
1.7 低温冷却液循环泵1台。
2.控制系统
2.1 总控制柜1个。
2.2 智联交互终端1台。
2.3 装置监测与控制软件 1套。
2.4 上位机组态软件密钥 1套。
2.5 乙醇浓度报警器2个。
3.配套资源密度计5套(测乙醇浓度)
3.1 在线学习系统(账号满足实际学生数量)。
3.2 MES实验信息管理系统。
3.3 实验辅助系统(账号满足实际学生数量)。
3.4 实验微课视频(网络链接)。