[发明专利]用于教学培训的环己酮肟合成实训装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工领域的教学装置，属于教育、化工工艺及设备技术领域，用于企业院校化工类及相关专业的教学、培训、实习，及进行化工类技师及高级技师的培训。

背景技术

由于化学工业存在易燃、易爆、有毒、有害及高温、高压等特殊性，在进行实习、实训教学培训中不适合在工业装置上进行。费用及安全也是必须考虑的因素，例如其原材料消耗、能耗等，而且在重复训练中会产生大量产物，处理这些产物也是难题。而化工产品种类繁多，其合成方法不尽相同。同一原料可以生产不同的化学品，同一产品可以由不同的原料生产，而同一原料的产品线其工艺也不完全相同。所以院校的教学、培训、实习一般采用某一分类选择进行，如固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器等；或放热反应、吸热反应等。

目前化工类专业教学的主要场景大致有以下几种：第一种是完全真实的化工装置，这种装置一般是原校办工厂由于各种原因停办后，直接用于教学，学生可以在此装置上熟悉化工生产工艺流程，也可以进行模似生产的演练，但是该装置占地面积较大，不可能将其搬至教室，难以进行理实一体化教学，而且该装置不能投料，一切都处于静止状态，学生没有化工生产运行的感觉，起不到应有的效果；第二种是完全虚似的化工装置，没有任何实物一切都在计算机上进行，目前绝大多数院校都采用此装置，这种装置除了计算机外没有任何的实物投入，运行成本较小，学生在计算机房上课，在计算机前，根据操作步骤进行仿DCS及装置现场操作，通过这种培训可以使学生对DCS及装置现场操作有了较为直观的了解，但是由于缺少了真实的实物，更象是在玩软件游戏；第三种是在一相对较大教室里建一化工装置，该装置一般是将某个化工产品的生产工艺装置进行同比例缩小，做成装置模型，再辅以仿真软件对装置实施DCS控制，所要进行的现场操作靠阀门的附加信号远传至计算机，通过这种培训可以使学生在进行DCS及装置现场操作时，有了真实感，更接近了化工生产的真实状态，但是此种装置不投化工原料，不产生化工产品，学生在此装置上可认识化工设备、仪表及熟悉化工生产工艺流程，还可以进行仿真操作，由于是在模拟操作装置，学生在此环境下训练就会有虚假的感觉，不会产生真实化工装置那样的后果，也就是说如此训练很难投入，不会有身临其境之责任感。真实装置与模拟装置存在很大的差别，如其异常现象仿真是人预先设定的，而真实装置是由多种原因生产的，这与真实化工装置相差甚远。

己内酰胺是一种重要的有机化工原料，主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龙6切片，或锦纶6切片)，可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜，尼龙6切片随着质量和指标的不同，有不同的侧重应用领域。目前国内主要生产厂商如南京东方公司、巴陵石化公司等均采用以苯为原料的羟胺-环己酮(HPO)法来生产己内酰胺。环己酮肟是HPO法制己内酰胺的重要中间产物，工业上环己酮肟生产方法,依其羟胺盐制造过程的区别,主要有拉西法、催化还原法和磷酸羟胺化法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实践性、操作性强，可完好实现理论与实践一体化教学的目的的用于教学培训的环己酮肟合成实训装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于教学培训的环己酮肟合成实训装置，包括环己酮肟合成装置区、操作区和教学讨论区；

其中，化工装置建设区内设置有小型化工装置、装置框架和化工仪表，小型化工装置设置在装置框架上，化工仪表与其相应的小型化工装置相连接，室内操作区内设置有控制系统，控制系统与上述的小型化工装置通过信号电缆联通，而教学讨论区则设置有多台计算机及多媒体教学设施；

所述的小型化工装置包括肟化反应装置、真空精馏装置、水解装置，其中肟化反应装置、真空精馏装置、水解装置依次连接。

所述小型化工装置还包括尾气处理装置，所述尾气处理装置分别连接肟化反应装置、真空精馏装置、水解装置，用于处理肟化反应、真空精馏、水解过程中产生的尾气。

所述肟化反应装置包括甲苯罐、羟胺罐、环己酮罐及相应的进料计量泵，预热器、肟化塔、脉冲泵、产品罐、酸液罐及在线pH计，所述甲苯罐、羟胺罐、环己酮罐分别通过相应的进料计量泵、预热器连接肟化塔，肟化塔的顶部连接产品罐，底部连接酸液罐，肟化塔底部连接有脉冲泵。

所述真空精馏装置包括进料罐、进料泵、真空精馏塔、甲苯收集罐、冷凝系统、釜液罐，真空系统及测量仪表；进料罐通过进料泵连接真空精馏塔，真空精馏塔的塔顶连接冷凝系统和甲苯收集罐，塔底连接釜液罐；甲苯收集罐、釜液罐、进料罐均连接真空系统；真空系统由真空集气站和真空泵组成，所述冷凝系统由串联的低温槽和冷凝器组成。