專利名稱：用于實訓教學的均四氧化制均酐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工教學教具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于實訓教學的均四 甲苯氧化制均苯四甲酸二酐裝置。
背景技術(shù)：
均苯四甲酸二酐(簡稱均酐)，英文縮寫PMDA。
由于均酐具有特殊的結(jié)構(gòu)，分子中具有四個羧基，并且都是對稱的，可發(fā)生酯化、 酰氯化、氫化、酰胺化、酰亞胺化、腈化等化學反應，用它能制成許多具有優(yōu)越的耐熱 性、電絕緣性和耐化學藥品性的產(chǎn)品。應用極廣泛，是重要的化工原料。
工業(yè)生產(chǎn)方法為均四甲苯氣固相催化氧化法，該法以均四甲苯和空氣中的氧為原料 在催化劑的作用下生成均苯四甲酸二酐，是利用空氣中的氧作為有機氧化反應中原料之 一的一個例子，而達到此目的則又必需借助催化劑為唯一手段。
均四甲苯氣固相催化氧化是制取含氧化合物的典型實例，由于主副反應均為強放熱 反應，尤其完全氧化反應在熱力學上有很強的競爭性，高溫必然導致完全氧化反應的進 行，其結(jié)果放出更多的熱量，使催化劑床層溫度難以控制，甚至產(chǎn)生"飛溫"現(xiàn)象，燒 壞催化劑。
均酐的生產(chǎn)控制有常規(guī)儀表(基本為早期的小裝置)和計算機控制(DCS) 二種， 采用DCS控制的為方便員工培訓基本都有與裝置相對應仿真培訓軟件，如南京化工職業(yè) 技術(shù)學院的均酐裝置其DCS控制是用亞控的"組態(tài)王"制作，其DCS仿真培訓是"北京 東方"為其制作。
由于均酐的特殊性能，國內(nèi)有關(guān)高校也建有實驗裝置從事教學及科研，如南京工業(yè) 大學等。也有部分高校從"北京東方"購買了南京化工職業(yè)技術(shù)學院的"均酐仿真培訓 系統(tǒng)"。由于仿真軟件畢竟是在計算機上模擬操作裝置，學生在沒有實物感的情況下訓 練就會有虛假的感覺，真實裝置與模擬裝置還是存在很大的差別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對學校專業(yè)教學需要，開發(fā)了均四甲苯氧化制均苯四甲酸二酑 教學實訓裝置，解決了實際裝置占地面積大、投資大、運行費用高及安全因素的問題， 可以有效地緩解目前學校普遍存在的經(jīng)費不足的問題。
為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明為建在實訓室中用于教學及實訓的小裝置，裝置主要包 括依次聯(lián)接的空氣壓縮機、空氣預熱器、均四甲苯汽化器、反應器、捕集器、水吸收器、 尾氣流量計、操作站、色譜及工作站；其工作過程如下從空壓機出來的空氣進空氣預 熱器預熱，預熱后的空氣進均四甲苯汽化器與汽化后的均四甲苯混合進入反應器反應，反應后的混合氣進捕集器凝華結(jié)晶，氧化尾氣進水吸收器，洗滌后的尾氣進尾氣流量計； 該裝置采用計算機控制，具有實時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)歷史保存，實時數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù) 査詢、報表查詢、曲線繪制、報表曲線打印、PID參數(shù)整定的功能。
計算機控制軟件采用的DCS軟件為標準網(wǎng)絡(luò)版，接入實訓系統(tǒng)專用服務(wù)器，聯(lián)網(wǎng)用 戶無需安裝額外軟件，通過瀏覽器輸入服務(wù)器IP地址即可實時瀏覽裝置運行狀況，以 方便教與學。本發(fā)明裝置還具有動畫功能的三維界面。


圖l為本發(fā)明實施例裝置示意圖。
圖中，1—空氣壓縮機，2—第一空氣預熱器，3—第二空氣預熱器，4一汽化器，5 一氧化反應器，6—第一捕集器，7—第二捕集器，8—水吸收器，9一尾氣流量計，10、 11、 14一電磁閥，12、 13—調(diào)節(jié)閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明加以詳細描述。
本發(fā)明實施例裝置根據(jù)設(shè)計要求，對照附圖l進行設(shè)備制造、工藝配管、設(shè)備儀表 安裝及DCS組態(tài)。本裝置的開車操作過程
1. 將加有均四甲苯的汽化器4稱重，同吋稱重第一捕集器6、第二捕集器7的重量；
2. 對照工藝流程圖安裝各部分儀器，要特別注意接管和接管連接處，要緊密以免 漏氣；
3. 檢查有關(guān)閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)，接通空氣預熱器、反應器及汽化器電源升溫；
4. 開壓縮機1，打開電磁閥10，按照預定的氣流中均四甲苯的濃度及進料速度， 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥12、 13，使汽化溫度及空氣熱器2、 3溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)；
5. 當反應器5溫度達到低于預定的反應溫度約20 30'C時，關(guān)閉電磁閥IO，并打 開電磁閥ll，接通汽化器4和反應器5進行氧化反應；
6. 每隔10分鐘，記錄一次空氣流量、二次空氣流量、尾氣流量、溫度、現(xiàn)象等；
7. 經(jīng)l小時反應結(jié)束，切斷反應器和汽化器的連接(關(guān)閉電磁閥IO),用二次空氣 吹掃15分鐘，切斷電源。取出汽化器4用水冷卻使均四甲苯成固體；
8. 分別稱取汽化器4及捕集器6、 7的重量，用扣減法得出均四甲苯的消耗耗量及 粗酐的總重量。粗產(chǎn)品經(jīng)色譜分析其中二酐的含量；
9. 當各部溫度下降到100'C時，清潔用品及工作區(qū)。
操作過程中隨時可以在操作站上查看實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)査詢、報表查詢、曲線繪 制、報表曲線打印和PID參數(shù)整定。
在系統(tǒng)服務(wù)器正常運行狀態(tài)下，通過互聯(lián)網(wǎng)在瀏覽器輸入服務(wù)器IP地址即可查看 實訓裝置運行狀況。
權(quán)利要求
1. 一種用于實訓教學的均四氧化制均酐裝置，其特征在于該裝置是建在實訓室中的多功能裝置，裝置主要包括依次聯(lián)接的空氣壓縮機、空氣預熱器、均四甲苯汽化器、反應器、捕集器、水吸收器、尾氣流量計、操作站、色譜及工作站；其工作過程如下從空壓機出來的空氣進空氣預熱器預熱，預熱后的空氣進均四甲苯汽化器與汽化后的均四甲苯混合進入反應器反應，反應后的混合氣進捕集器凝華結(jié)晶，氧化尾氣進水吸收器，洗滌后的尾氣進尾氣流量計；該裝置采用計算機控制，具有實時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)歷史保存，實時數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、報表查詢、曲線繪制、報表曲線打印、PID參數(shù)整定的功能。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于計算機控制采用的DCS軟件為標準網(wǎng)絡(luò) 版，客戶端無需安裝額外軟件，通過瀏覽器輸入服務(wù)器IP地址即可査看裝置運 行狀況，方便了教與學。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于具有動畫功能的三維界面。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工教學教具技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于實訓教學的均四氧化制均酐裝置，包括實訓裝置及計算機控制兩部分，實訓裝置為將工業(yè)裝置縮小后建在實訓室中的一種小裝置；計算機控制是用組態(tài)軟件來實現(xiàn)實訓裝置的控制過程。操作站采用標準網(wǎng)絡(luò)版，使每套裝置既能獨立運行，又能并入服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)運行。解決了工業(yè)裝置占地面積大、投資大、運行費用高及安全因素和高職院校普遍存在的尋找企業(yè)實訓困難的弊端；采用本裝置受訓人員可在校內(nèi)進行裝置的開車、停車、事故處理操作及工藝參數(shù)的驗證，也能有效的緩解目前學校普遍存在的實訓經(jīng)費不足的問題。
文檔編號G09B23/24GK101546489SQ200910026800
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者吳永貴, 徐建良, 寧 許 申請人:南京化工職業(yè)技術(shù)學院