信息化教学大赛化工单元仿真操作讲稿

. 2017年全国职业院校信息化教学大赛信息化课堂教学讲 稿课程名称： 化工单元操作技术 总 课 时： 106 授课教师： 所在部门： 环境与化学工程系 授课时间： 2016-2017学年第1学期 同学们好！今天我们来学习蒸馏技术仿真技能，这部分内容实践性较强，但也是前面理论内容的应用。上一周我已经在蓝墨云班课的资源库里上传了操作说明书和冷态开车操作视频，并发布了复习及预习任务，待签到结束后我们进行抽查。首先进行签到，请大家打开手机，登录蓝墨云班课的签到界面，准备签到（发布签到手势）。利用这个时间，请大家思考复习问题：精馏的典型工艺流程是什么？一、理论知识复习阶段（约10分钟）白酒的酿造工艺中就有蒸酒的这一工序，在这一工序中，酒的浓度得到提升，但这只能得到乙醇含量约70%的液体。在现代工业发展中，无水乙醇的用途非常广泛，最常见的就是我们汽车上加的汽油，里面就添加的有乙醇。那么，高浓度的乙醇如何获得呢？就需要采用精馏技术。关于精馏的理论知识内容前面已基本学习过了，我们找1、2个同学来回答我刚才所提出的问题：精馏的典型工艺流程是什么？请*同学来回答。请坐。请*同学进行补充。请坐。精馏的典型工艺流程很简单，精馏工艺中的主要设备有哪些呢？对，最主要的是精馏塔，可以是板式塔，也可以是填料塔。那么在精馏的工艺中哪些参数比较重要呢？ 对，精馏工艺中对精馏塔的温度、回流液流量、进料流量、塔顶采出流量、塔釜采出流量、压力这些参数的控制比较重要，如果这些参数控制不当，就难以得到合格的产品。但这些参数之间又是相互关联的，比如回流液的流量大小就会影响塔的温度。那么，精馏塔的这些主要参数在操作中，又是通过什么方法来进行控制呢？二、主要内容讲解1.仿真界面认识及工艺流程识读这是模拟实际生产中精馏生产工艺的单元仿真操作，一个是DCS操作界面，一个是现场图，还有报警画面图以及主要参数的趋势图等，这与工厂控制室电脑上的操作界面是相似的。这次课程的主要内容就是学习精馏生产工艺的仿真操作。看到这个画面，是不是觉得有点眼晕？不要着急，我们刚才也知道了精馏的主要设备都有哪些，现在，我们分别在DCS仿真界面和现场图上找出精馏的主要设备：首先是精馏塔，其次是塔底的再沸器，然后是塔顶的冷却器，这个是贮存塔顶馏出液的容器。找到了这些主要设备，那么，本次单元仿真的工艺流程就容易解读了。首先，上一工段来的原料液通过阀门FIC101来进行自动控制，进入精馏塔中，这一工序的原料液是汽液混合物，进来的蒸汽随着塔底来的蒸汽一起上升到塔顶，在塔顶的冷凝器EA419中进行冷凝，冷凝后的冷凝液进入回流罐FA408贮存。这部分的问题是：进料是汽液混合物，对塔的压力及回流罐液位有影响吗？对，进料越多，塔内蒸汽越多，压力就越高，如何控制压力呢？可以通过冷凝器的冷却水阀门PIC102开度大小来进行控制，阀门开度越大，冷却水流量越大，冷凝速度就快，塔压就下降了。有同学问了：PIC101貌似也是控制压力的阀门，有什么作用呢？PIC101所控制的是压力高到无法控制的程度时，放空一部分蒸汽来降低塔压，但是这样做的后果是塔内蒸汽减少，冷凝液量减少，回流罐的液位迟迟不能上升，就影响下一步的操作。了解了塔顶，再来看进料后的液体部分随着塔上部来的液体一起流到塔底，在塔底通过再沸器EA408被加热成蒸汽。那么，再沸器是用什么来进行加热的？对，同学们都看到了，是通过低压蒸汽来进行加热的。那么，塔的温度是怎么控制的？对，有同学已经看到了，塔的温度主要是通过自动控制阀门TC101来进行控制的。TC101的动作阀门就是在低压蒸汽管线上，所以，控制塔温度的主要阀门就是通过TC101来进行控制，但还有一个辅助阀门V13，这个阀门主要控制进塔蒸汽压力，在通过TC101控制塔温升温不明显的时候，可以把这个阀门开度调大一些，正常情况下，这个阀门的开度维持在50%左右。除了低压蒸汽影响塔温以外，还有哪些因素会影响塔的温度？请*同学回答。对，除了低压蒸汽以外，影响的还有进料流量，进料量加大，温度降低，以及回流液流量，回流液流量加大，塔温下降比较明显。因此，当塔温不在正常值时，需要从这几个方面找原因。补充说明：FA414是低压蒸汽的冷凝液贮罐，它的液位是独立的，可以在开始投入使用时就投自动，不用再管。学习了塔压、塔温的控制，我们来了解一下塔顶产品和塔釜产品的采出。先来看塔顶。塔顶的产品贮存在哪里？对，回流罐。回流罐下方有红色的泵GA412，把塔顶产品抽出，一部分返回塔内，通过阀门FC104控制流量；一部分通过FC103控制采出的流量。这两个流量在后期的参数调节中，不太容易调节至正常，因为是从一个管线中分流而出，因此这两个流量的大小会相互影响，在操作中要注意。再来看塔底，塔底的产品流量是通过阀门FC102来进行控制的。FC103、FC102的阀门还分别和LC103、LC101相关联，因此，这两个流量大小还影响着回流罐液位和塔釜液位。2.操作步骤解读资源库里已经发布的有操作说明和操作视频，下面我们抽查同学来检查预习情况。*来讲解冷态开车的主要操作步骤有哪些？很好，有四大步骤：进料及排放不凝气体、启动再沸器、建立回流，调节正常。其中，在操作中，比较难以进行的步骤主要是最后一步：调节正常。在调节这些参数时，一定要注意各参数之间的关系。它们之间的关系图如下。3.课堂讨论讨论问题：精馏操作的要点及重要步骤是什么？请把答案汇总至蓝墨云班课的头脑风暴。给大家5分钟时间进行讨论并提交答案。*同学回答不错，点赞。4.小结及下阶段任务布置一起来总结主要内容：（1）操作中各参数之间的关系：冷却水流量及加热蒸汽流量、进料流量影响塔压；低压蒸汽流量、回流液流量影响塔温；塔顶产品采出与回流液流量相互影响；（2）下面时间我们将进行冷态开车练习，请大家打开东方仿真学生端，进入自由训练室；（3）练习中要思考的问题：精馏的主要参数对操作过程有什么指导意义？三、课后拓展同学们，经过学习及实践训练，我们初步掌握了精馏的工艺流程及冷态开车操作，但很多同学在操作中还存在很多问题：如压力控制不当、温度超温以及塔釜液位超限等情况。请大家在课后认真总结本次练习及学习过程，并