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乙醇脱水制乙烯实验装置的改进

【朝花夕拾读后感】作者:刘承先 郭泉 陆敏 文艺摘要:对高职化工工艺类专业现有乙醇脱水制乙烯实验装置分析,在现有工艺原理、控制参数基础上,完善工艺流程、增设安全设施、改进控制系统,成为培养化工工艺高职学生专业技能的实训装置,实践表明效果良好。
关键词: 乙醇脱水;乙烯实验装置;改进完善
一、引言
化工工艺类高职教育培养的是既有一定化工生产理论知识、又有较强的实践操作技能及较强适应能力的技术应用性人才。实践教学是培养学生技能的关键,通过典型化工产品的生产工艺,使学生掌握化工生产过程的基本规律,熟悉化工生产过程的开、停车等基本环节,了解化工生产装置的调试、使用,从而加深对化工生产工艺理论的理解,培养工程实践能力。由于化工生产的特殊性,高职化工工艺实验应该是介于实验室、实习车间之间的一种
人才培养空间,主要功能是实现课堂教学无法完成的技能训练,有目的、有组织地进行系统、规范、模拟实际岗位的基本技能训练。
乙醇脱水制乙烯工艺便于在校内实训室实现,其反应设备和工艺参数的控制、整个生产流程的组织在化工生产中有典型意义。因此,高职化工工艺类专业的工艺实验普遍采用该流程。
二、改进的原由
目前国内高职化工工艺类专业的实验装置与高职教育的培养目标不够一致。
(一)实验装置仿照本科院校的模式,与实际生产装置相距较大,工艺流程不够完整。主要着眼于研究化学反应的过程。
(二)装置体现工程环境不够。学生进行实验时操作简单化,重点在参数的测定,通过实验学生没有化工生产全过程的体验,不注重培养学生对整个生产过程环节的认识及操作技能的训练。
(三)现有实验装置安全措施不够,对学生安全生产的意识培养不足。工艺参数主要由人工调节,自动控制也是简单的双位控制,对学生的岗位职业能力训练不够全面。
通过对现有装置的分析,笔者在现有工艺原理、控制参数基础上,对实训装置、控制系统、工艺流程进行改进与完善,效果良好。
三、实训装置的改进
(一)实训装置
(二)完善工艺流程及控制
1. 现有工艺流程主要是作为固定床反应器的实验,流程不够完善。改进后的装置增设贮气罐以及卸压装置,使工艺流程更完善。
2. 本实训所用的物料易燃易爆,若负压操作可能因泄漏空气进入装置,而存在安全隐患。采用正压操作更安全、合理,更符合固定床反应器的运行要求。
3. 自动调节蒸发器的加热电流大小控制乙醇蒸汽的压力,采用自动调节反应器加热电流的大小控制固定反应器的温度,为使自控更稳定,采用PID自控仪表系统,维持乙醇蒸汽压力、固定反应器温度在较小范围内波动,从而提高反应效果。
4. 实训结束后,蒸发器内仍有压力,从安全生产角度考虑,增设卸压装置,使蒸发器内的压力卸至常压后再结束试验。
5. 为避免因自控失灵造成乙醇蒸汽过高带来的后果,在蒸发器上增设安全阀,蒸发器上的压力传感器采用防爆型。同时,由于本装置采用电加热,在装置上增设空气开关,以防漏电造成的事故。
四、实验结果
采用改进后的乙醇脱水制乙烯装置进行试验,试验条件:乙醇蒸汽压力0.015-0.02MPa(表压),床层温度控制在320-340℃,空速(蒸汽)约250h-1。在此条件下的试验结果为乙烯单程收率约为65%,含量85%以上(由于试验前用氮气吹扫,装置内存有一定量的氮气)。
五、结束语
改进后的装置缩小与工业装置的差距,在实验过程中更具有工程环境,成为培养化工工艺高职学生专业技能的实训装置。
(一)完善了工艺流程,更好地训练学生较完整的工艺组织能力。通过较完整的化工过程的操作,训练学生的整个化工生产过程的操作技能。
(二)改进了控制系统,通过本装置训练学生自控参数的整定,培养高职化工工艺学生较全面的职业岗位能力。
(三)采用安全的工艺措施,增设安全设施,培养安全生产意识。
参考文献
[1 ] 黄英,王艳丽等. 化学工程与工艺专业实验与实践教学体系的改革与实践[J ] . 实验技术与管理,2005 ,22 (2) :96~99 ,109
[2 ] 周坚高. 强化校内实训基地建设之管见[J ] . 淮南职业技术学院学报,2003 ,3 (7) :10~12
[3 ] 朱伟萍. 高职实训基地的功能拓展与模式创新[J ] .职业技术教育(科教版) 2003 ,24 (22) :22~24
[4 ] 房鼎业等. 化学工程与工艺专业实验[M] . 北京:化学工业出版社,2000
[5 ] 徐鸽等. 化学工程与工艺专业实验[M] . 常州:江苏工业学院,2002 
 
 
 
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