各工段配置及功能要求-来泊网.doc

标项一 设备名称 技术指标 数量 回流式风洞 闭口试验段尺寸350㎜*350㎜*2000㎜ 最大速度Vmax(m/s)4 最小稳定速度∣dcp/dx∣（l/m）≦0.005 场系数μi0.0045 平均气流偏角∣α∣≦0.5 平均气流偏角∣β∣≦0.5 时间稳定性η0.005 1套 标项二 智能信息采集与处理实验系统1套 一、建设目的 本实验系统以化工生产装置为对象模拟乙酸乙酯工业生产流程，建设集检测、控制和管理于一体的自动化生产系统，以满足学生通过对微缩工业装置实践操作，满足教学过程中进行生产装置控制的训练和研究要求，体现自动化技术应用所带来生产效率和品质的快速提升，加深对流程工业自动化控制技术的理解。通过完全真实的工业环境以及多工况的变换比较，提高学生的动手能力及创新能力。 二、系统概述及功能要求 1、工艺流程简介 本装置以乙酸和乙醇为原料，加入催化剂催化，在反应釜中加热，反应生成乙酸乙酯。通过精馏塔提纯，获得浓度较高的乙酸乙酯产品。 2、总体功能要求 建成一套完整的、典型的化工生产流程，并实现生产流程的自动化控制，主要包括温度、压力、流量、转速等工业参数的检测，并根据进料状况、回流状况、精馏段和提馏段以及物料组成等因素的变化对精馏过程的影响，设计基础及过程自动化系统，研制控制算法，实现工艺参数的闭环控制，以提高生产稳定性与产品品质。该装置既可为本科教学服务，也可用于科学研究。 （1） 装置总体要求 整套装置要求完全按照工程实际情况进行设计，根据场地情况按比例缩减。系统由乙酸乙酯生产装置和控制系统软硬件组成。生产装置包括反应釜、中和釜、精馏塔、填料精馏塔以及进料系统、再沸系统、回流系统、收集系统等；控制系统包括各类仪表、控制阀门、西门子PLC控制系统；辅助系统包括水、电、气供应系统。 （2）控制系统要求 采用先进的PLC或控制系统，配备标准工业机柜，每个工段配1台操作站，主站设1个操作员站，1个工程师站，可进行控制系统的组态与控制实验。 可对温度、压力、液位、流量等参数进行检测与控制，并可完成电机变频控制系统实验。 可使学生了解典型工艺设备的工作原理与检测、控制方法，如反应釜、精馏塔、填料精馏塔等典型设备。 主要机动设备的启、停就地控制，基于PLC的远程监控及运行状态显示。 建立基础自动化控制系统、过程自动化系统（MES）的硬件网络架构（MES层服务器用户提供），并为ERP系统的建立留有接口。 （3）可提供的场地条件及要求 面积：占地面积50平方米左右，长10.2m/宽4m/高3.0 m–3.6m 供水：自来水，水压大于0.35MPa； 供电：220V/380V 50Hz； 负载总功率小于15KW。 （4）安全要求 提供的设备具备完善的安全措施，有良好的密封性，杜绝出现原料泄漏等现象的发生，避免污染环境。 具有系统信号连锁保护功能，当出现工艺设备超压、超温等异常状态时，系统应及时报警并自动安全停车。 电源与安全特性：电源具有接地、漏电、过流、过压保护功能，安全特性符合国家相关规定，能够保证使用者安全。 三、系统结构要求 以连续流程生产线（或模拟实验装置）为对象，建立基础自动化系统（PCS）/过程自动化系统（MES）两层结构的，集控制、优化与管理为一体的综合自动化系统，体现先进制造技术的现代自动化（仿真）工厂，控制系统结构如图1所示。 连续流程生产线（或模拟实验装置） 连续流程生产线（或模拟实验装置） 原料 产品 基础自动化系统（PCS） 检测仪表 传 感 器 PLC/调节器 组态与控制软件 变频器/调节阀/泵/执行器 或电机(驱动) 过程自动化系统（MES） 优化调度 与计划排产 流程监控 与生产管理 数据采集与 数据仓库 图1 控制系统结构图 系统由反应釜、中和器、筛板精馏塔、填料精馏塔、相关的公辅设备及控制设备等组成，表1为主要设备一览表。 表1 主要设备一览表 序号 名称 功能 备注 1 冷却水箱 提供所有公用工程冷却水源 公辅设备 2 冷却水泵 为所有冷却器提供冷却水动力 3 缓冲罐 真空泵缓冲 4 真空泵 为反应釜、中和器、筛板精馏塔、填料精馏塔提供真空源 5 反应釜 物料反应 反应釜工段 6 原料罐 物料A贮罐 7 原料罐 物料B贮罐 8 导热油冷却罐 导热油与冷却水换热 9 分液回流罐 反应釜蒸汽冷凝液分相及回流 10 冷凝器 反应釜蒸汽一级冷凝 11 冷凝器 反应釜蒸汽二级冷凝 12 原料泵 输送原料A至反应釜 13 原料泵 输送原料B至反应釜 14 油泵 输送油至反应釜夹套并返回油罐 15 中和釜 反应后物料中和处理 中和釜工段 16 中和液罐 中和用的标准碱（酸）液贮罐 17 生成液罐 反应釜或中和器产品贮罐 18 筛板精馏塔 普通精馏、萃取精馏和反应精馏等 筛板精馏塔工段 19 冷凝器 筛板精馏塔顶