一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化工领域的教学工厂，属于教育、化工工艺及设备技术领域，用于企业院校化工类及相关专业的教学、培训、实习，及进行化工类技师及高级技师的培训。
【背景技术】
[0002] 由于化学工业的特殊性(易燃、易爆、有毒、有害及高温等。)，在进行实习、实训教学培训中不适合在工业装置上进行。费用及安全也是必须考虑的因素(其原材料消耗、能耗等，关键是重复训练中大量产物如何处理？)。而化工产品种类繁多，其合成方法不尽相同。同一原料可以生产不同的化学品，同一产品可以由不同的原料生产，而同一原料的产品线其工艺也不完全相同。所以院校的教学、培训、实习一般采用某一分类选择进行，如固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器等；或放热反应、吸热反应等。目前用于化工类教学培训大致有以下三种:第一种就是去化工企业实习，学生在此可以认识化工设备、仪表及熟悉化工生产工艺流程，但学生只能看不能动，也就谈不上提高操作技能了；第二种就是流行多年的完全虚拟的化工装置(即仿真软件)，没有任何化工设备实物，仅能在计算机上进行虚拟操作，投入小运行成本更小，且安全节能环保，大部分院校均有此教学软件；第三种是建在大教室中的化工装置，有真实的化工设备、仿真仪表及仿真操作软件，不投化工原料，不产生化工产品。学生在此装置上可认识化工设备、仪表及熟悉化工生产工艺流程，还可以进行仿真操作。除投入比第一种大外，其运行成本等与第二种相近。由于是在模拟操作装置，学生在此环境下训练就会有虚假的感觉(与玩游戏一样，错了可以重来，不会产生真实化工装置那样的后果，也就是说如此训练很难投入，不会有身临其境之责任感。)。真实装置与模拟装置存在很大的差别，如其异常现象仿真是人预先设定的，而真实装置是由多种原因生产的，很难练出真功夫。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂，以解决现有的模拟装置存在的虚假、不够真实的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂，其特征在于:包括化工装置生产区、化工装置控制区、教学讨论区；
其中，化工装置生产区内建有小型均苯四甲酸二酐生产装置，小型均苯四甲酸二酐生产装置包括化工设备、化工仪表及装置框架，装置框架为钢平台，化工设备、化工仪表设置在钢平台上，化工仪表与化工设备通过管线及电缆连接。
[0005]化工装置控制区由控制柜、工控机组成，与上述的小型均苯四甲酸二酐生产装置通过信号电缆相连。
[0006]教学讨论区包括学员电脑、多媒体教学设施及模拟操作软件。
[0007]所述化工设备包括:电磁风机、空气缓冲罐、汽化器、空气预热器、反应器、捕集器、水吸收器、流量计、压力变送器、电磁阀、电动调节阀等。
[0008]进一步的，流量计包括质量流量计和湿式气体流量计。
[0009]进一步的，控制柜由国产仪表组成，包括智能调节器、流量积算仪、多路测量报警仪等。
[0010]进一步的，工控机由国产组态软件组态实现装置的控制过程，具有动画功能的三维界面，还具有实时数据采集、数据历史保存、实时数据显示、历史数据查询、报表查询、曲线绘制、报表曲线打印、PID参数整定的功能。
[0011]进一步的，模拟操作软件与装置操作软件一样由国产组态软件组态实现，操作界面与操作站界面相同。
[0012]本发明的有益效果是:其结构是按工业装置进行设计，并制造安装，以体现真实，仅是产量大小的不同，解决了工业装置占地面积大、投资大、运行费用高及安全因素的问题。利用本发明实施教学，能够让学员操作到真实的化工生产装置，提高学员对化工设备及装置的认识，能够提高学员的操作水平，培养学员的协作能力及团队意识。可有效地缓解目前学校普遍存在的经费不足，寻找企业实训困难的弊端的问题。受训人员在校内进行装置的开车、停车、事故处理操作及工艺参数的验证，这是工业企业不可能提供的培训条件。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的示意图。
[0014]图2是本发明的化工装置的组成示意图。
[0015]图中1-化工装置生产区，2-化工装置控制区，3-教学讨论区。11-电磁风机，12-空气缓冲罐，13-汽化器，14,15-第一、第二空气预热器，16-反应器，17,18-第一、第二捕集器，19-水吸收吸，20-湿式气流量计，21,22-质量流量计，23,24-电动调节阀，25、26-电磁阀。
具体实施例
[0016]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0017]如图1所示，一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂，包括化工装置生产区1、化工装置控制区2、教学讨论区3。
[0018]其中，化工装置生产区内建有小型均苯四甲酸二酐生产装置，小型均苯四甲酸二酐生产装置包括化工设备、化工仪表及装置框架，装置框架为钢平台，化工设备、化工仪表设置在钢平台上，化工仪表与化工设备通过管线及电缆连接。
[0019]化工装置控制区由控制柜、工控机组成，与上述的小型均苯四甲酸二酐生产装置通过信号电缆相连。
[0020]教学讨论区包括学员电脑、多媒体教学设施及模拟操作软件。
[0021]如图2所示，上述的化工装置包括:电磁风机、空气缓冲罐、汽化器、空气预热器、反应器、捕集器、水吸收器、流量计、压力变送器、电磁阀、电动调节阀等。
[0022]所述化工设备包括:电磁风机、空气缓冲罐、汽化器、空气预热器、反应器、捕集器、水吸收器、流量计、压力变送器、电磁阀、电动调节阀等。
[0023]进一步的，流量计包括质量流量计和湿式气体流量计。
[0024]进一步的，控制柜由国产智能仪表组成，包括智能调节器、流量积算仪、测量报警仪等。
[0025]进一步的，工控机由国产组态软件组态实现装置的控制过程，具有动画功能的三维界面，还具有实时数据采集、数据历史保存、实时数据显示、历史数据查询、报表查询、曲线绘制、报表曲线打印、PID参数整定的功能。
[0026]模拟操作软件与装置操作软件一样由国产组态软件组态实现，操作界面与操作站界面相同。
[0027]本发明的操作过程如下:
(O将加有均四甲苯的汽化器3称重，同时称重第一捕集器7、第二捕集器8的重量，其中二捕要和内充棉花一起称重；(2)对照工艺流程图安装各部分仪器，要特别注意接管和接管连接处，要紧密以免漏气；(3)检查水吸收器9液位，补充水至规定位置，补充完及时关闭进水阀；(4)检查空气缓冲罐2底部排污阀是否关闭；(5)接通装置电源，按登录界面要求输入个人信息；(6)检查各仪表显示是否正确，如出现错误信息，查找故障并修复；(7)确认装置无误启动加热开始升温；(8)当第一空气预热器4、第二空气预热器5温度升至150°C时，开电磁阀16。设调节阀13、14开度，启动电磁风机1，进行系统预热；(9)当反应温度达到低于预定的反应温度约20?30°C时，打开电磁阀15，并关闭电磁阀16，接通汽化器3和反应器6进行氧化反应；(10)每隔10分钟，记录一次空气流量11、二次空气流量12、尾气流量10、温度、现象等；(11)确定结束反应时，开电磁阀16，关电磁阀15，切断反应器和汽化器的连接，继续通热空气吹扫15分钟，停止加热；(12)关风机1，开缓冲罐2排污阀；(13)将调节阀13、14开度设为O并关电源，关电磁阀16; (14)退出系统，系统自动关机；(15)取出汽化器3、一捕7和二捕8，分别称取汽化器3及捕集器7、8的重量，用扣减法得出均四甲苯的消耗耗量及粗酐的总重量。粗产品经色谱分析其中二酐的含量；(16)清洁用品及工作区。操作过程中随时可以在操作站上查看实时数据，历史数据查询、报表查询、曲线绘制、报表曲线打印和PID参数整定。
【主权项】
1.一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂，其特征在于:包括化工装置生产区、化工装置控制区、教学讨论区。2.权利要求1所述化工装置生产区内建有小型均苯四甲酸二酐生产装置，小型均苯四甲酸二酐生产装置包括化工设备、化工仪表及装置框架。3.装置框架为钢平台，化工设备、化工仪表设置在钢平台上，化工仪表与化工设备通过管线及电缆连接。4.权利要求1所述化工装置控制区由控制柜、工控机组成，与上述的小型均苯四甲酸二酐生产装置通过信号电缆相连。5.权利要求1所述教学讨论区包括学员电脑、多媒体教学设施及模拟操作软件。6.权利要求2所述化工设备包括:电磁风机、空气缓冲罐、汽化器、空气预热器、反应器、捕集器、水吸收器、流量计、压力变送器、电磁阀、电动调节阀等。7.权利要求3所述控制柜由国产仪表组成，包括智能调节器、流量积算仪、多路测量报警仪等。8.权利要求4所述模拟操作软件与装置操作软件一样由国产组态软件组态实现，操作界面与操作站界面相同。9.权利要求5所述流量计包括质量流量计和湿式气体流量计。
【专利摘要】一种用于教学培训的均苯四甲酸二酐教学工厂，包括化工装置生产区、化工装置控制区、教学讨论区。其中，化工装置生产区内建有小型均苯四甲酸二酐生产装置，小型均苯四甲酸二酐生产装置包括化工设备、化工仪表及装置框架，装置框架为钢平台，化工设备、化工仪表设置在钢平台上，化工仪表与化工设备通过管线及电缆连接。化工装置控制区由控制柜、工控机组成，与上述的小型均苯四甲酸二酐生产装置通过信号电缆相连。教学讨论区包括学员电脑、多媒体教学设施及模拟操作软件。解决了工业装置占地面积大、投资大、运行费用高及安全因素的问题。利用本发明实施教学，能够让学员操作到真实的化工生产装置，提高学员对化工设备及装置的认识。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN105336261
【申请号】CN201410383489
【发明人】吴永贵
【申请人】南京化工职业技术学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月6日