专利名称：固定床反应器实训装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种教学实训装置，具体讲是涉及一种化工生产中的固定床反应器实训装置，可用于化工类专业的操作人员培训及化工类专业的教学与实训。
背景技术：
在现代化工生产中，许多装置涉及到催化反应，反应装置特别是固定床反应装置所占比例较高。由于化工生产往往是在高温、高压下进行的，同时存在着安全和环保问题， 这就要求从业人员具有一定的水平才能上岗，而学生在学校的学习过程中大多只能从书面上看到设备大致外形和主要物料走向，不能看到生产装置的全貌和生产过程的实现，即使去企业实训，也只能看，不能操作，学生很难理解从原料到产品的整个生产过程的实现，影响了学生对生产过程的认识、感知和生产操作技能的培养，学生的上岗操作能力受到限制， 不利于学生的就业。为提高学生的操作能力，就要求能够有一种具有直观感的生产实训装置，让学员能够学到真正的操作技能，缩短学生就业的适岗过程。但是目前还没有这方面的实训装置，教学只能停留在书本上和车间参观上，教学效果很有限。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的是提出一种在化工工艺中常见的固定床反应器装置的实训装置，能够展示气固相催化反应生产装置的全貌。为达到上述发明目的，本发明是这样来实现的
一种固定床反应器实训装置，其特征在于包括原料预热器、脱硫净化器、固定床反应器、产品冷凝器、产品分离器和产品贮罐，所述的原料预热器、脱硫净化器与固定床反应器顺序通过管道和阀门进行连接，固定床反应器的出口连接产品冷凝器的产品进口，产品冷凝器的产品出口连接产品分离器的进口，产品分离器的液体出口连接产品贮罐，产品分离器的气体出口经压缩机连接原料预热器的进口 ；在产品冷凝器上还设有原料进口和原料出口，原料出口连接原料预热器的进口。前述的固定床反应器实训装置，其特征在于在脱硫反应器和固定床反应器的连接管道上设有检测管道压力的安全阀。前述的固定床反应器实训装置，其特征在于在原料预热器的进口管道上设有压力表。前述的固定床反应器实训装置，其特征在于在所述的原料预热器、脱硫净化器、固定床反应器、产品冷凝器、产品分离器、产品贮罐和安全阀上连接有显示仪表，并且与外部计算机分别连接，显示仪表也与外部计算机连接。本发明的有益效果是本发明可以投料进行固定床催化反应，也可不进物料通过计算机组态软件将信号传输到实训装置，并通过显示仪表显示，模拟实际生产中的内、外操到装置现场进行操作，也可以模拟常见的超压事故现象的处理。本发明能够实现装置的开停车、正常操作，故障处理等操作，同时能实现岗位分工，内外操操作等，比真实生产装置更加灵活；将生产装置的实际操作和仿真特点融为一体，实现了操作、培训的一体化；可以通过典型的固定床反应过程作为工作任务来进行操作，比传统的课堂教学、培训具有真实的工作情境，比真实装置的培训更加安全。通过这种学习使学生或职工更快掌握生产原理，同时熟练掌握工业生产装置的开停车、正常操作、故障处理等操作技术。
图1为本发明的固定床反应器实训装置的结构示意图。图中1为原料预热器，2为脱硫净化器，3为固定床反应器，4为产品冷凝器，5 为产品分离器，6为产品贮罐，7为安全阀，8为压缩机，9为压力表。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明加以详细描述。图1为本发明的固定床反应器实训装置的结构示意图。本发明依据图1用管道及阀门连接好后就可进行相应的固定床反应过程。本发明的固定床实训装置，包括原料预热器1、脱硫净化器2、固定床反应器3、产品冷凝器4、产品分离器5、产品贮罐6安全阀7、压缩机8和压力表9。原料预热器1、脱硫净化器2和固定床反应器3顺序通过管道和阀门(未图示)连接，脱硫净化器2用于防止原料中的杂质影响催化剂活性，对原料进行脱硫净化。固定床反应器3的出口连接产品冷凝器4的产品进口。产品冷凝器4设有多重管道，同时设有产品进口、产品出口、原料进口、原料出口，利用热的产品和冷的原料之间进行换热，对原料进行预热。产品冷凝器4的产品出口连接产品分离器5，产品分离器5用于将冷凝后的反应产物进行分离，成气相和液相。产品分离器5的液体出口连接产品贮罐6，气体出口经压缩机8连接原料预热器，进入原料中。 产品冷凝器4的原料出口连接原料预热器1的进口，将经预热后的原料送到实训装置中进行反应。为了保证系统的运行安全，在实际的装置中，在系统中设有安全阀，防止压力过高导致危险。在本发明的实训装置中，也可以在脱硫净化器2和固定床反应器3的连接上设置安全阀7，用于检测管道中的压力。当管道压力出现波动超压时，安全阀7开启，装置停车，调整到正常压力下，系统继续运行。安全阀7的起跳压力可以按照具体反应需要进行设定。为了便于观测原料压力，在原料预热器1的进口管道上设置压力表。进一步的，为了在不进料的情况下能够方便操作和演示，在原料预热器1、脱硫净化器2、固定床反应器 3、产品冷凝器4、产品分离器5、产品贮罐6和安全阀7上连接有显示仪表，并且与外部计算机(未图示)分别连接，显示仪表也与外部计算机连接。这样可以在不进料的情况下，通过计算机组态软件将信号传输到实训装置，并通过显示仪表显示，模拟实际生产中的内、外操到装置现场进行操作，也可以模拟常见的超压事故现象的处理，实现了投料和不投料情况下的操作。在教学中，具体步骤如下来自原料贮罐的原料调整好压力后，经与产品冷凝器4 的产品换热后，与产品分离器5中回收的原料一起送到原料预热器1中进行预热，预热后的原料经脱硫净化器2脱硫或净化后，送到固定床反应器3中进行反应。当系统压力发生波动超压时，安全阀7启动，装置停车，调整到正常压力下系统继续运行。反应后的产物经产品冷凝器4进行冷凝，并加热原料，冷凝后的产物经产品分离器5进行产品分离，气相部分回收经压缩机8压缩后进入原料部分，分离后的产品收集到产品贮罐6中。本实施例所有操作数据通过计算机组态软件将信号传输到上述实训装置，并通过显示仪表显示，和实际生产装置相同。为了避免固定床反应系统出现极端情况如超压，设置的安全阀7将启动，通过手动操作进行调整或停车。同时，本实训装置也可以投料进行固定床催化反应。本实施例中的固定床反应系统中的压缩机只是模拟运行，反应系统的压力控制通过设定不同值适应不同操作压力体系，当压力超过设定值时，安全阀7将启动，避免反应系统超压。由于采用了模拟数据，本实训装置可体现紧急状况下的情况，被培训人员既可体验真实生产过程的操作，而装置仍然安全可靠的运行。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种固定床反应器实训装置，其特征在于包括原料预热器、脱硫净化器、固定床反应器、产品冷凝器、产品分离器和产品贮罐，所述的原料预热器、脱硫净化器与固定床反应器顺序通过管道和阀门进行连接，固定床反应器的出口连接产品冷凝器的产品进口，产品冷凝器的产品出口连接产品分离器的进口，产品分离器的液体出口连接产品贮罐，产品分离器的气体出口经压缩机连接原料预热器的进口 ；在产品冷凝器上还设有原料进口和原料出口，原料出口连接原料预热器的进口。
2.根据权利要求1所述的固定床反应器实训装置，其特征在于在脱硫反应器和固定床反应器的连接管道上设有检测管道压力的安全阀。
3.根据权利要求1或2所述的固定床反应器实训装置，其特征在于在原料预热器的进口管道上设有压力表。
4.根据权利要求1或2所述的固定床反应器实训装置，其特征在于在所述的原料预热器、脱硫净化器、固定床反应器、产品冷凝器、产品分离器、产品贮罐和安全阀上连接有显示仪表，并且与外部计算机分别连接，显示仪表也与外部计算机连接。
全文摘要
本发明涉及一种固定床反应器实训装置，原料预热器、脱硫净化器与固定床反应器顺序通过管道和阀门进行连接，固定床反应器的出口连接产品冷凝器的产品进口，产品冷凝器的产品出口连接产品分离器的进口，产品分离器的液体出口连接产品贮罐，气体出口经压缩机连接原料预热器的进口；产品冷凝器原料出口连接原料预热器的进口。本发明可以投料反应，也可不进物料通过计算机组态软件将信号传输到实训装置，并通过显示仪表显示，模拟实际生产中的内、外操到装置现场进行操作，也可以模拟常见的超压事故现象的处理，比真实生产装置更加灵活；实现了操作、培训的一体化，比真实装置的培训更加安全。
文档编号G09B25/02GK102394026SQ20111034347
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者周莲凤, 陈学梅 申请人:南京化工职业技术学院