间歇反应实训装置的制作方法
专利名称：间歇反应实训装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种间歇反应实训装置。
背景技术：
化工生产中的化学反应过程都是在反应器内进行的，因此反应器是化工生产的核心设备。由于反应釜具有工艺先进、质量稳定、传动平稳、操作方便等特点，广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是工业上完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，以及有机染料和中间体的合成反应设备。间歇操作釜式反应器主要用于液相反应，有时也用于液-固相反应或气体连续通过液层的半间歇操作气-液相反应。由于反应釜在化工生产中广泛应用，很多职业性院校学生的实习或是一些工厂的岗前培训都希望引进相关的培训装置，提高学生或员工的操作能力。由于化学反应的条件比较苛刻，如需高温、高压等，所涉及的物料常是有毒、易燃、易爆的，所以培训装置采用真实的物料进行培训是不安全的。而且培训中使用真实物料也使培训费用大大提高，所以使得反应釜操作岗位的培训具有一定的困难性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一间歇反应实训装置，此装置采用替代物料，解决了真实物料反应的危险性及成本高等技术问题，还达到了节能环保的作用。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置，反应釜系统装置，它包括带有夹套的反应釜、热水槽、冷水槽、至少一个用于供应原料的原料槽和氮气瓶，热水槽、冷水槽和原料槽分别连接到反应釜上，氮气瓶与反应釜体连接用于置换反应釜内的空气；中和釜系统装置，包括带夹套的中和釜，中和釜上设置一进料阀，反应釜上设置一出料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接，中和釜上设置一中和液槽， 所述中和液槽与进料阀接通，所述中和釜出口设置一产品储槽；反应釜上设置一出料阀，中和釜上设置一进料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接。较佳地，还包括一用于接收反应釜内生成产品的蒸馏储槽。较佳地，所述蒸馏储槽后端还连接一真空泵。较佳地，所述蒸馏储槽后端通过一阀门直接连接到反应釜上，其前端通过冷凝器和蒸馏柱连接到反应釜上。较佳地，原料槽包括原料槽a和原料槽b，所述原料槽a和所述原料槽b分别连接到反应釜上。较佳地，中和釜上还设置放空阀和排污阀。较佳地，中和釜内还设置搅拌装置。[0015]较佳地，反应釜内还设置有搅拌电机、加热管及冷却盘管。较佳地，反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀，所述热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套内温度来提升反应釜内温度的热水槽，另一端连接循环泵；冷水出水阀，所述冷水出水阀其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套内温度来降低反应釜内温度的冷水槽，另一端连接循环泵；内循环阀，所述内循环阀一端通过管道连接出水管路，另一端连接循环泵；较佳地，反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套，所述反应釜夹套包围反应釜；循环泵，所述循环泵连接进水管和出水管，反应釜夹套内水不停地循环，加热或冷却反应釜；第一测温装置，设置在反应釜上，记录反应釜的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套上，记录反应釜夹套内循环水的实时温度。与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，它采用替代物料进行操作训练，避免真实物料的危险性及成本高等缺点。装置在流程设计上充分考虑了工厂的真实状况，着重培养学生对反应釜和中和釜的操作以及反应釜内反应温度如何控制，使学校与工厂实现无缝连接。反应釜的温度控制采用串级的两层PID控制，通过进入夹套冷热水的变换及水循环泵的变频调节来实现。夹套循环水的出口温度设置控制系统，根据出口水的温度选择循环水进入冷水槽或是热水槽，达到节能环保作用。
图1为本实用新型间歇反应实训装置的结构示意图；图2A为本实用新型间歇反应实训装置的反应釜温度串级控制系统的结构示意图；图2B为本实用新型间歇反应实训装置的反应釜温度分程控制系统的结构示意图；图3为本实用新型间歇反应实训装置反应釜夹套循环水节能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细的叙述。本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置反应釜系统装置，它包括用反应釜夹套11包围的反应釜1、热水槽4、冷水槽5、至少一个用于供应原料的原料槽(在本实施例中，原料槽为两个，一个是原料槽a6，一个是原料槽b7)和氮气瓶8，热水槽4上通过热水进口电磁阀43连接到反应釜夹套11上，冷水槽 5通过冷水进口电磁阀53连接到反应釜夹套11上，原料槽a6和原料槽b7分别通过出料阀连接到反应釜1上，氮气瓶8与反应釜体1连接用于置换反应釜内的空气；反应釜1内还设
4置有搅拌电机14、加热管和冷却盘管，在本附图中未表示出来。反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀41，热水槽4通过热水出水阀41连接到反应釜1上，热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套11内温度来提升反应釜1内温度的热水槽4，另一端连接循环泵9 ；冷水出水阀51，冷水槽5通过冷水出水阀51连接到反应釜1上，冷水出水阀51其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套11内温度来降低反应釜1内温度的冷水槽5，另一端连接循环泵9 ；内循环阀10，内循环阀10 —端通过管道连接反应釜夹套出水管路，另一端连接循环泵9 ；第一测温装置(在附图里没有画出)，温度装置设置在反应釜1上，记录反应釜内的实时温度。反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套11，反应釜夹套11包围反应釜1 ；循环泵9，循环泵9连接进水管和出水管，反应釜夹套11内水不停地循环，加热或冷却反应釜1 ；第一测温装置，设置在反应釜1上，记录反应釜1的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套11上，记录反应釜夹套11内循环水的实时温度。中和釜系统装置，包括用中和釜夹套21包围的中和釜2，中和釜2内设置搅拌电机沈装置，反应釜1上设置一出料阀12，中和釜2上设置一进料阀22，反应釜1和中和釜 2通过出料阀12和进料阀22来连接；中和釜2上设置一中和液槽40，中和液槽40与进料阀12接通，中和釜2上还设置一产品储槽20 ；中和釜2上还设置放空阀23和排污阀24。本实用新型还包括一蒸馏储槽3，蒸馏储槽3前端通过一电磁阀31直接连接到反应釜1上，其后端通过冷凝器32和蒸馏柱22连接到反应釜1上；在蒸馏储槽3后端还连接一真空泵34。在本实施例中，请参考图1，反应釜操作首先往冷水槽5和热水槽4通自来水，热水槽4进冷却水的电磁阀42和冷水槽进冷却水的电磁阀52的开关由两个储罐的液位自动控制，无需手动调节。启动热水槽4加热系统，控制热水槽4内热水在一定温度下。将物料 a、物料b分别加到原料槽a6、原料槽b7中，向反应釜1内加料。当反应需要在无氧条件下进行时，可以开启与氮气瓶8连接阀门，向反应釜1内通入氮气置换反应釜1内的空气。置换完后启动反应釜1搅拌电机14，搅拌物料。此时分程控制系统打开热水阀41，在串级控制系统的作用下，调节循环泵9的转速，即依据PID控制规律调节反应釜夹套11内循环水流量，使反应釜1内温度上升。当温度上升到给定值时，模拟反应开始进行，当模拟放热反应时，为模拟反应放热，启动反应釜1内加热系统。缓慢升高加热功率，模拟实际反应放热过程。此时分程控制系统打开冷水阀51，在串级控制系统的作用下，调节循环泵9的转速， 即依据PID控制规律调节反应釜夹套11内循环水流量，使反应釜1内温度下降至给定值。 当反应釜1内温度下降至给定值并且处在稳定范围内时，分程控制系统打开内循环水阀， 系统进入内循环控制阶段(低温差大流量系统)，在串级控制系统的作用下，依据PID控制规律调节循环泵9的转速，使反应釜1内温度稳定在给定范围。反应达到回流温度后有物料蒸出，经蒸馏柱33、冷凝器32冷凝后流入蒸馏储槽3，根据反应需要可以进行回流操作。如果反应釜1内温度过高或需要快速降温时，则打开反应釜1内蛇管冷却盘管的进口阀30，向盘管内通冷却水，进行强制冷却。从节能角度考虑，根据反应釜夹套11水出口温度，可以将反应釜夹套11循环水回到热水槽4、冷水槽5或自循环。反应结束后，停止反应釜1加热系统和搅拌系统。同时，将反应釜1强制冷却并将冷凝器32冷却水量调到最大，对反应系统降温；打开冷水槽5的冷水阀51，对反应系统进行降温，或开启反应釜冷却盘管的进口阀30。中和釜操作将中和液加到中和液槽40，打开中和釜2的放空阀23、反应釜1的出料阀12和中和釜1的进料阀22，将反应产物排到中和釜2内，同时打开中和液槽40的进口阀401，将中和液加到中和釜2内。关闭反应釜夹套进水阀13，打开中和釜夹套进水阀25， 根据需要向中和釜夹套11内进水。启动中和釜2的搅拌系统，控制其转速，搅拌一段时间。 打开中和釜2的排污阀M，取样分析中和产品是否达标，达标即可停止中和釜2的搅拌系统。真空操作若反应需要真空条件，则在反应前对系统进行抽真空。关闭蒸馏储槽3 的放空阀35，启动真空泵34，通过调节蒸馏储槽3抽真空阀36的开度来调节反应釜1内真空度，打开中和釜2的抽真空阀27即可以对中和釜抽真空。在本实施例中，本装置反应釜温度控制包括分程控制系统和串级控制系统。请参考图2B，分程控制系统根据反应釜1的温度选择开启热水出水阀41、冷水出水阀51、内循环阀10的其中一个，反应釜夹套11水温发生变化，影响反应釜1内温度，当反应釜1温度达到设定温度范围时，内循环阀10打开反应釜夹套11水进入自循环阶段。请参考图2A，串级控制系统采用串级的两层PID控制，一个是由反应釜1、反应釜夹套11、反应釜内温度测量变送装置(测量变送1)、主温度控制器(PIDl)、副温度控制器 (PID2)、循环泵9构成的主回路。另一个是由反应釜夹套11内水温度测量变送装置(测量变送2)、副温度控制系统(PID2)、循环泵9、反应釜夹套11构成的副回路。其中主回路是定值控制系统，而副回路是个随动控制系统。在这个控制系统中，温度控制器PIDl和PID2，分别接受来自反应釜1和反应釜夹套11的测量信号反应釜内温度(yi)和夹套内水温度(y2)。其中控制器PIDl的输出作为控制器PID2的给定值，而后者的输出去执行器循环泵9以改变操做变量。当反应釜1内温度或操作条件发生变化时，主温度控制器(PIDl)能够适应这一变化及时地改变副温度控制器(PID2)的给定值，使系统运行在新的工作点上，从而保证在新的温度和操作条件下， 反应釜1温度控制系统仍然具有较好的控制质量。请参考图3，从节能的角度考虑，反应釜夹套11内循环水根据水温设置了分程控制系统，其电路连接热水进口电磁阀43和冷水进口电磁阀53以及测温变送装置。当循环水出口温度在定义的热水温度内，热水进口电磁阀43打开，热水回流到热水槽4。当循环水出口温度在定义的冷水温度范围内，冷水进口电磁阀53打开，冷水回流到冷水槽5。以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求1.间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置，其特征在于反应釜系统装置，它包括带有夹套的反应釜、热水槽、冷水槽、至少一个用于供应原料的原料槽和氮气瓶，热水槽、冷水槽和原料槽分别连接到反应釜上，氮气瓶与反应釜体连接用于置换反应釜内的空气；中和釜系统装置，包括带夹套的中和釜，中和釜上设置一进料阀，反应釜上设置一出料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接，中和釜上设置一中和液槽，所述中和液槽与进料阀接通，所述中和釜出口设置一产品储槽；反应釜上设置一出料阀，中和釜上设置一进料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接。
2.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，还包括一用于接收反应釜内生成产品的蒸馏储槽。
3.如权利要求2所述的间歇反应实训装置，其特征在于，所述蒸馏储槽后端还连接一真空泵。
4.如权利要求2所述的间歇反应实训装置，其特征在于，所述蒸馏储槽后端通过一阀门直接连接到反应釜上，其前端通过冷凝器和蒸馏柱连接到反应釜上。
5.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，原料槽包括原料槽a和原料槽 b，所述原料槽a和所述原料槽b分别连接到反应釜上。
6.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，中和釜上还设置放空阀和排污阀。
7.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，中和釜内还设置搅拌装置。
8.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜内还设置有搅拌电机、 加热管及冷却盘管。
9.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀，所述热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套内温度来提升反应釜内温度的热水槽，另一端连接循环泵；冷水出水阀，所述冷水出水阀其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套内温度来降低反应釜内温度的冷水槽，另一端连接循环泵；内循环阀，所述内循环阀一端通过管道连接出水管路，另一端连接循环泵。
10.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套，所述反应釜夹套包围反应釜；循环泵，所述循环泵连接进水管和出水管，反应釜夹套内水不停地循环，加热或冷却反应釜；第一测温装置，设置在反应釜上，记录反应釜的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套上，记录反应釜夹套内循环水的实时温度。
专利摘要本实用新型涉及一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置、中和釜系统装置和真空系统反应釜系统装置包括反应釜体，反应釜体通过连接阀同氮气瓶相连，还包括热水槽、冷水槽和原料槽，通过各种阀门分别连接在反应釜上，反应釜内还设置有搅拌装置和加热系统；中和釜系统装置包括中和釜，中和釜通过进料阀与反应釜连接，还包括中和液槽，中和釜通过中和液进口阀与中和液槽连接；还包括真空系统，真空泵是真空系统的主要装置，蒸馏储槽与真空泵通过阀门连接，阀门开启则系统处于真空状态。采用替代物料进行操作训练，避免真实物料的危险性及成本高等缺点，而且还达到节能环保的作用。
文档编号G09B25/02GK202058360SQ20112001503
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者丁志恒, 刘慧 , 张发明, 张增良, 范慧玲, 菅小伟, 谢立元 申请人:浙江中控科教仪器设备有限公司
技术领域：
本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种间歇反应实训装置。
背景技术：
化工生产中的化学反应过程都是在反应器内进行的，因此反应器是化工生产的核心设备。由于反应釜具有工艺先进、质量稳定、传动平稳、操作方便等特点，广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是工业上完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，以及有机染料和中间体的合成反应设备。间歇操作釜式反应器主要用于液相反应，有时也用于液-固相反应或气体连续通过液层的半间歇操作气-液相反应。由于反应釜在化工生产中广泛应用，很多职业性院校学生的实习或是一些工厂的岗前培训都希望引进相关的培训装置，提高学生或员工的操作能力。由于化学反应的条件比较苛刻，如需高温、高压等，所涉及的物料常是有毒、易燃、易爆的，所以培训装置采用真实的物料进行培训是不安全的。而且培训中使用真实物料也使培训费用大大提高，所以使得反应釜操作岗位的培训具有一定的困难性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一间歇反应实训装置，此装置采用替代物料，解决了真实物料反应的危险性及成本高等技术问题，还达到了节能环保的作用。为了解决上述问题，本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置，反应釜系统装置，它包括带有夹套的反应釜、热水槽、冷水槽、至少一个用于供应原料的原料槽和氮气瓶，热水槽、冷水槽和原料槽分别连接到反应釜上，氮气瓶与反应釜体连接用于置换反应釜内的空气；中和釜系统装置，包括带夹套的中和釜，中和釜上设置一进料阀，反应釜上设置一出料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接，中和釜上设置一中和液槽， 所述中和液槽与进料阀接通，所述中和釜出口设置一产品储槽；反应釜上设置一出料阀，中和釜上设置一进料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接。较佳地，还包括一用于接收反应釜内生成产品的蒸馏储槽。较佳地，所述蒸馏储槽后端还连接一真空泵。较佳地，所述蒸馏储槽后端通过一阀门直接连接到反应釜上，其前端通过冷凝器和蒸馏柱连接到反应釜上。较佳地，原料槽包括原料槽a和原料槽b，所述原料槽a和所述原料槽b分别连接到反应釜上。较佳地，中和釜上还设置放空阀和排污阀。较佳地，中和釜内还设置搅拌装置。[0015]较佳地，反应釜内还设置有搅拌电机、加热管及冷却盘管。较佳地，反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀，所述热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套内温度来提升反应釜内温度的热水槽，另一端连接循环泵；冷水出水阀，所述冷水出水阀其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套内温度来降低反应釜内温度的冷水槽，另一端连接循环泵；内循环阀，所述内循环阀一端通过管道连接出水管路，另一端连接循环泵；较佳地，反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套，所述反应釜夹套包围反应釜；循环泵，所述循环泵连接进水管和出水管，反应釜夹套内水不停地循环，加热或冷却反应釜；第一测温装置，设置在反应釜上，记录反应釜的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套上，记录反应釜夹套内循环水的实时温度。与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，它采用替代物料进行操作训练，避免真实物料的危险性及成本高等缺点。装置在流程设计上充分考虑了工厂的真实状况，着重培养学生对反应釜和中和釜的操作以及反应釜内反应温度如何控制，使学校与工厂实现无缝连接。反应釜的温度控制采用串级的两层PID控制，通过进入夹套冷热水的变换及水循环泵的变频调节来实现。夹套循环水的出口温度设置控制系统，根据出口水的温度选择循环水进入冷水槽或是热水槽，达到节能环保作用。
图1为本实用新型间歇反应实训装置的结构示意图；图2A为本实用新型间歇反应实训装置的反应釜温度串级控制系统的结构示意图；图2B为本实用新型间歇反应实训装置的反应釜温度分程控制系统的结构示意图；图3为本实用新型间歇反应实训装置反应釜夹套循环水节能控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细的叙述。本实用新型提供了一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置反应釜系统装置，它包括用反应釜夹套11包围的反应釜1、热水槽4、冷水槽5、至少一个用于供应原料的原料槽(在本实施例中，原料槽为两个，一个是原料槽a6，一个是原料槽b7)和氮气瓶8，热水槽4上通过热水进口电磁阀43连接到反应釜夹套11上，冷水槽 5通过冷水进口电磁阀53连接到反应釜夹套11上，原料槽a6和原料槽b7分别通过出料阀连接到反应釜1上，氮气瓶8与反应釜体1连接用于置换反应釜内的空气；反应釜1内还设
4置有搅拌电机14、加热管和冷却盘管，在本附图中未表示出来。反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀41，热水槽4通过热水出水阀41连接到反应釜1上，热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套11内温度来提升反应釜1内温度的热水槽4，另一端连接循环泵9 ；冷水出水阀51，冷水槽5通过冷水出水阀51连接到反应釜1上，冷水出水阀51其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套11内温度来降低反应釜1内温度的冷水槽5，另一端连接循环泵9 ；内循环阀10，内循环阀10 —端通过管道连接反应釜夹套出水管路，另一端连接循环泵9 ；第一测温装置(在附图里没有画出)，温度装置设置在反应釜1上，记录反应釜内的实时温度。反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套11，反应釜夹套11包围反应釜1 ；循环泵9，循环泵9连接进水管和出水管，反应釜夹套11内水不停地循环，加热或冷却反应釜1 ；第一测温装置，设置在反应釜1上，记录反应釜1的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套11上，记录反应釜夹套11内循环水的实时温度。中和釜系统装置，包括用中和釜夹套21包围的中和釜2，中和釜2内设置搅拌电机沈装置，反应釜1上设置一出料阀12，中和釜2上设置一进料阀22，反应釜1和中和釜 2通过出料阀12和进料阀22来连接；中和釜2上设置一中和液槽40，中和液槽40与进料阀12接通，中和釜2上还设置一产品储槽20 ；中和釜2上还设置放空阀23和排污阀24。本实用新型还包括一蒸馏储槽3，蒸馏储槽3前端通过一电磁阀31直接连接到反应釜1上，其后端通过冷凝器32和蒸馏柱22连接到反应釜1上；在蒸馏储槽3后端还连接一真空泵34。在本实施例中，请参考图1，反应釜操作首先往冷水槽5和热水槽4通自来水，热水槽4进冷却水的电磁阀42和冷水槽进冷却水的电磁阀52的开关由两个储罐的液位自动控制，无需手动调节。启动热水槽4加热系统，控制热水槽4内热水在一定温度下。将物料 a、物料b分别加到原料槽a6、原料槽b7中，向反应釜1内加料。当反应需要在无氧条件下进行时，可以开启与氮气瓶8连接阀门，向反应釜1内通入氮气置换反应釜1内的空气。置换完后启动反应釜1搅拌电机14，搅拌物料。此时分程控制系统打开热水阀41，在串级控制系统的作用下，调节循环泵9的转速，即依据PID控制规律调节反应釜夹套11内循环水流量，使反应釜1内温度上升。当温度上升到给定值时，模拟反应开始进行，当模拟放热反应时，为模拟反应放热，启动反应釜1内加热系统。缓慢升高加热功率，模拟实际反应放热过程。此时分程控制系统打开冷水阀51，在串级控制系统的作用下，调节循环泵9的转速， 即依据PID控制规律调节反应釜夹套11内循环水流量，使反应釜1内温度下降至给定值。 当反应釜1内温度下降至给定值并且处在稳定范围内时，分程控制系统打开内循环水阀， 系统进入内循环控制阶段(低温差大流量系统)，在串级控制系统的作用下，依据PID控制规律调节循环泵9的转速，使反应釜1内温度稳定在给定范围。反应达到回流温度后有物料蒸出，经蒸馏柱33、冷凝器32冷凝后流入蒸馏储槽3，根据反应需要可以进行回流操作。如果反应釜1内温度过高或需要快速降温时，则打开反应釜1内蛇管冷却盘管的进口阀30，向盘管内通冷却水，进行强制冷却。从节能角度考虑，根据反应釜夹套11水出口温度，可以将反应釜夹套11循环水回到热水槽4、冷水槽5或自循环。反应结束后，停止反应釜1加热系统和搅拌系统。同时，将反应釜1强制冷却并将冷凝器32冷却水量调到最大，对反应系统降温；打开冷水槽5的冷水阀51，对反应系统进行降温，或开启反应釜冷却盘管的进口阀30。中和釜操作将中和液加到中和液槽40，打开中和釜2的放空阀23、反应釜1的出料阀12和中和釜1的进料阀22，将反应产物排到中和釜2内，同时打开中和液槽40的进口阀401，将中和液加到中和釜2内。关闭反应釜夹套进水阀13，打开中和釜夹套进水阀25， 根据需要向中和釜夹套11内进水。启动中和釜2的搅拌系统，控制其转速，搅拌一段时间。 打开中和釜2的排污阀M，取样分析中和产品是否达标，达标即可停止中和釜2的搅拌系统。真空操作若反应需要真空条件，则在反应前对系统进行抽真空。关闭蒸馏储槽3 的放空阀35，启动真空泵34，通过调节蒸馏储槽3抽真空阀36的开度来调节反应釜1内真空度，打开中和釜2的抽真空阀27即可以对中和釜抽真空。在本实施例中，本装置反应釜温度控制包括分程控制系统和串级控制系统。请参考图2B，分程控制系统根据反应釜1的温度选择开启热水出水阀41、冷水出水阀51、内循环阀10的其中一个，反应釜夹套11水温发生变化，影响反应釜1内温度，当反应釜1温度达到设定温度范围时，内循环阀10打开反应釜夹套11水进入自循环阶段。请参考图2A，串级控制系统采用串级的两层PID控制，一个是由反应釜1、反应釜夹套11、反应釜内温度测量变送装置(测量变送1)、主温度控制器(PIDl)、副温度控制器 (PID2)、循环泵9构成的主回路。另一个是由反应釜夹套11内水温度测量变送装置(测量变送2)、副温度控制系统(PID2)、循环泵9、反应釜夹套11构成的副回路。其中主回路是定值控制系统，而副回路是个随动控制系统。在这个控制系统中，温度控制器PIDl和PID2，分别接受来自反应釜1和反应釜夹套11的测量信号反应釜内温度(yi)和夹套内水温度(y2)。其中控制器PIDl的输出作为控制器PID2的给定值，而后者的输出去执行器循环泵9以改变操做变量。当反应釜1内温度或操作条件发生变化时，主温度控制器(PIDl)能够适应这一变化及时地改变副温度控制器(PID2)的给定值，使系统运行在新的工作点上，从而保证在新的温度和操作条件下， 反应釜1温度控制系统仍然具有较好的控制质量。请参考图3，从节能的角度考虑，反应釜夹套11内循环水根据水温设置了分程控制系统，其电路连接热水进口电磁阀43和冷水进口电磁阀53以及测温变送装置。当循环水出口温度在定义的热水温度内，热水进口电磁阀43打开，热水回流到热水槽4。当循环水出口温度在定义的冷水温度范围内，冷水进口电磁阀53打开，冷水回流到冷水槽5。以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求1.间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置和中和釜系统装置，其特征在于反应釜系统装置，它包括带有夹套的反应釜、热水槽、冷水槽、至少一个用于供应原料的原料槽和氮气瓶，热水槽、冷水槽和原料槽分别连接到反应釜上，氮气瓶与反应釜体连接用于置换反应釜内的空气；中和釜系统装置，包括带夹套的中和釜，中和釜上设置一进料阀，反应釜上设置一出料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接，中和釜上设置一中和液槽，所述中和液槽与进料阀接通，所述中和釜出口设置一产品储槽；反应釜上设置一出料阀，中和釜上设置一进料阀，所述反应釜和所述中和釜通过出料阀和进料阀来连接。
2.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，还包括一用于接收反应釜内生成产品的蒸馏储槽。
3.如权利要求2所述的间歇反应实训装置，其特征在于，所述蒸馏储槽后端还连接一真空泵。
4.如权利要求2所述的间歇反应实训装置，其特征在于，所述蒸馏储槽后端通过一阀门直接连接到反应釜上，其前端通过冷凝器和蒸馏柱连接到反应釜上。
5.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，原料槽包括原料槽a和原料槽 b，所述原料槽a和所述原料槽b分别连接到反应釜上。
6.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，中和釜上还设置放空阀和排污阀。
7.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，中和釜内还设置搅拌装置。
8.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜内还设置有搅拌电机、 加热管及冷却盘管。
9.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜系统装置还包括分程控制系统，它包括热水出水阀，所述热水出水阀其一端通过管道连接用于提升反应釜夹套内温度来提升反应釜内温度的热水槽，另一端连接循环泵；冷水出水阀，所述冷水出水阀其一端通过管道连接用于降低反应釜夹套内温度来降低反应釜内温度的冷水槽，另一端连接循环泵；内循环阀，所述内循环阀一端通过管道连接出水管路，另一端连接循环泵。
10.如权利要求1所述的间歇反应实训装置，其特征在于，反应釜系统装置还包括串级控制系统，包括反应釜夹套，所述反应釜夹套包围反应釜；循环泵，所述循环泵连接进水管和出水管，反应釜夹套内水不停地循环，加热或冷却反应釜；第一测温装置，设置在反应釜上，记录反应釜的实时温度；第二测温装置，设置在反应釜夹套上，记录反应釜夹套内循环水的实时温度。
专利摘要本实用新型涉及一种间歇反应实训装置，包括反应釜系统装置、中和釜系统装置和真空系统反应釜系统装置包括反应釜体，反应釜体通过连接阀同氮气瓶相连，还包括热水槽、冷水槽和原料槽，通过各种阀门分别连接在反应釜上，反应釜内还设置有搅拌装置和加热系统；中和釜系统装置包括中和釜，中和釜通过进料阀与反应釜连接，还包括中和液槽，中和釜通过中和液进口阀与中和液槽连接；还包括真空系统，真空泵是真空系统的主要装置，蒸馏储槽与真空泵通过阀门连接，阀门开启则系统处于真空状态。采用替代物料进行操作训练，避免真实物料的危险性及成本高等缺点，而且还达到节能环保的作用。
文档编号G09B25/02GK202058360SQ20112001503
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者丁志恒, 刘慧 , 张发明, 张增良, 范慧玲, 菅小伟, 谢立元 申请人:浙江中控科教仪器设备有限公司
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