羰基合成醋酸反應系統
滿足高溫高壓反應器工藝,裝置包括:防爆反應器、防爆溫度控制器傳感器、防爆高溫控制循環裝置、防爆伺服自動升降裝置、高扭矩自吸式攪拌、、數字化控制操作柜、防爆真空泵、防爆高壓物料計量進料泵(含稱量),氣體分配及吹掃裝置,反應氣體進行流量計量控制、在線報警裝置、在線取樣器等。現場有良好的通風設施。根據甲方場地條件進行框架設計,模塊化安裝,設備安裝和維護方便。
裝置按主體部件防爆設計,控制柜非防爆隔間存放,與裝置分開;
羰基合成醋酸反應系統
系統模塊組成
1. 氣體計量及吹掃模塊
2. 液體計量進樣模塊
3. 主反應器及安全控制模塊
4. 真空及取樣模塊
5. 主控制系統
6. 安全泄露聯鎖說明
系統組成詳細說明
1. 氣體計量及吹掃模塊
用于CO氣體的恒壓進氣,并將整個過程中消耗的CO量計量并呈現在軟件上;
壓縮空氣正壓隔爆,配置小型空氣機
操作軟件和操作終端觸摸屏控制器上均可以讀取當前的CO消耗量數據及總消耗量數據;
且有完整的反應過程中CO的消耗量曲線圖與時間延續的關系曲線圖;
有助于統計或輔助了解整個工藝過程中CO與壓力、溫度、流量與在線取樣產品質量的動力學關系研究;
精確控制反應過程中CO的消耗與液體進樣的速度調節,可以有效的控制整個反應進程和了解相關的反應效率;
2. 液體計量進樣模塊
用于控制整個反應過程中液體進樣的速度,所有數據在終端控制器與操作軟件上均可讀取或改寫;
配合氣體防爆流量控制器,可有效的掌控整個反應的進程;
操作軟件和終端觸摸屏控制器上均有整個反應過程中,液體料被輸送的質量數據曲線與時間的關系圖,且有體積與整個時間的關系曲線圖,二圖可以相互參考,保證整個反應過程的反應效率及反應比例的把握;
液量計量高壓進樣裝置,流量范圍需要偏大,以免在不同的反應類型中,無法起到相應用途,
目前提供的0-20ml/min的流量,應該可以滿足絕大部分小試實驗過程的流量控制;
質量計量為通過高精度精密臺稱傳輸整個物料輸送過程中質量數據,與防爆計量泵的數據進行參考比對
質量數據消耗曲線圖同時間體現在終端觸摸屏控制器及操作軟件上
該曲線圖有:質量數據曲線圖與時間的延續關系圖,質量數據圖與體積消耗量的關系對比圖
3. 主反應器及安全控制模塊
主反應器為全鋯材質,精加制成,包含 釜體、釜蓋、攪拌連接軸,攪拌槳等物料接觸件;
釜體熱導采用防爆高溫熱循環油泵進行傳熱,釜體為三層夾套形式設計:
中間物料層 二層熱循環導熱層 外層真空隔熱保溫層
此設計可以最大程序的進行保溫傳熱,解決不必要熱損失,高節能,低功耗。且有助于防燙傷;
溫控系統采用高精的物料溫度控制,專用的熱導算法,保溫物料溫度的穩定及最小的波動;
溫控儀采購10英寸觸摸屏控制器+CT4的防爆結構,
可以直觀的看到整個升級過程及多點溫度動態變化;
溫度儀可以在需要快速降溫的情況下,在防爆面板上按下降溫鍵即可進行快速降溫。
降溫過程中,無需壓縮機制,可以大大減少電能的消耗。只需要接入自來水即可,隨降隨排,無工業污染。無害排放;
由于是氣液混合反應,要求攪拌槳為功能性攪拌槳,即自吸式
為了達到更好的自吸氣的循環效果,本攪拌裝置采用了以下特點設計:
1. 高扭矩:為保證在生成物粘度不斷升高的情況下,也能維持高轉速攪拌而不損傷攪拌電機。
2. 高轉速:最高1500轉,常期使用800轉情況下,自吸效果是最佳狀態。800轉時物料的飛濺也相對適中。
3. 高速攪拌槳有一定的斜切效果,可以保證物料的高度混合
反應器動態設計原理:釜蓋固定,釜體自由升降,釜體上有提拉出釜輔助部件。
釜蓋上設計:進氣管線,進液管線,安全控制管線,真空管線,溫度傳感器管線
進氣管線,進液管線,真空管線,溫度傳感器管線 功能及用途PID流程上一目了然
安全控制管線:涉及:聯通排氣閥,安全閥,壓力表,壓力傳感器及EX-PSE壓力安全控制器
聯通排氣閥,安全閥:主要用于在壓力超限和氣管清潔狀態下使用
EX-PSE壓力安全控制器:可用于設定及限定,釜內壓力控制上限值,此值可自由設定。
比如:在反應體系只需要3Mpa情況下,在軟件和控制終端上即可設定,排氣壓為3MPa.
此功能模塊用途廣泛,壓力排出值可任意設定。適用各類不同的功能安全壓力控制要求。
也是最及時的壓力控制屏障。
當壓力超定值時,物理動作(如安全閥,背壓閥等)出現不可預知的錯誤時。此裝置亦可作為最后的安全保證;
所有通過此裝置的排壓點及排壓時間,都記錄在軟件上,在無人值守時,可用來校對工藝過程;
4. 真空及取樣模塊
取樣器為活接設計 ,操作人員無須費力即可裝取樣器安裝或卸下;
取時只需在軟件或者操作終端上點擊取樣按鈕,輸入取樣時間(如2秒,1秒),取樣后,高壓閥自動關閉,打開吹掃閥,將取樣瓶的CO吹掃干凈后,工作人員進行置換取樣瓶的工作即可。
取樣瓶一直置于低溫槽中,所以樣品會很快冷卻,氣液分離。
最高耐受6Mpa壓力
真空泵配置的緩沖接收器,起到緩沖及殘料收集,保護真空泵。
可視化視察窗有于操作過程的維持保養,廢料的清潔。
5. 主控制系統
10英寸觸摸屏終端控制器+遠端電腦版操作軟件控制,功能相同,優先級相同,設置界面同步更新。
曲線圖:
1.氣體消耗量與時間的關系曲線圖
2.液體的消耗量與時間的關系曲線圖
3.液體與氣體消耗量的關系曲線圖
4.氣、液與壓力、溫度的關系曲線圖
5.EX-PSE 排出點在時間點上曲線圖
6.液體質量消耗過程與時間的關系曲線圖
7. 攪拌系統電泳輸出值變化曲線圖
數據設定采集:
1.液體流量及質量的值設定
2.氣體流量的值設定
3.攪拌速度值設定
4.目標溫度值設定(溫度系統界面設置)
5.氣體泄露報警值的設定及相產線聯鎖動作處理
6.真空系統的開關設定
7.系統安全壓力排壓點值的設定
8.自動升級控制
9.釜內溫度及夾套溫度數據的采集成圖
10.攪拌系統電泳輸出值的實時數據呈現
11.CO泄露時關系進氣的安全聯鎖控制
6.泄露及其他安全聯鎖說明
當出現CO泄露時,關于減壓閥后端防爆高壓截止閥(通斷閥),關于防爆進氣閥。
打開前端氣體管線吹掃防爆閥和釜體管道吹掃排空閥,同時打開PSE控制閥及備用緊急排空閥,讓N2吹掃整個涉及CO的管路,把CO氣體吹掃出整個反應體系,排到室外大氣。
吹掃一定時間后,關閉(可手動或自動設定吹掃定時)各管道閥門之后,打開真空閥,開啟真空制作 ,進一步消除管些微量殘留,再通入N2事體物料保護。
至此泄露安全聯鎖工作完成。開啟人工檢漏工作。