一种半实物仿真的氯化反应釜制造技术

本实用新型专利技术公开一种半实物仿真的氯化反应釜。它包括由釜体、釜盖构成的氯化反应釜，与氯化反应釜共轴线方式设置、且一端向上延伸至釜盖外部的搅拌轴，安装在搅拌轴顶端的搅拌电机，安装在搅拌轴底端的搅拌桨，设置在釜体内腔底部的电加热器，设置在釜体外部的热效应程序控制器，电加热器通过电连接方式分别与热效应程序控制器和外部电源相连接；在釜体的外部套装有釜夹套，在釜夹套的底部连接有冷却水入口管，在釜夹套的顶部连接有冷却水出口管；在釜盖的顶部开设有分别用于连接进液管、出气管和温度传感器的功能口，在釜体的底部开设有连接进气管和出料管的功能口。本实用新型专利技术便于学生在绿色安全的环境下更直观地认识实际化工反应过程。

【技术实现步骤摘要】

本技术设及化工实训教学领域，具体讲设及一种半实物仿真的氯化反应蓋。
技术介绍
在高校化工实训教学领域，由于化工生产行业本身的特殊性，操作状态常常是高 溫高压、物料体系有毒有害，存在着安全隐患。若完全将实训装置做成冷模，给学生的真实 感不强，影响学生对工程知识的掌握，特别是对反应热效应缺乏较为直观的认知途径。例如 氯乙酸作为一种重要的化工原料，用途广泛，氯乙酸实训教学也变得十分重要。工业上常见 的生产氯乙酸工艺是氯气和乙酸催化反应生成氯乙酸。但由于原料氯气有毒性，乙酸有较 强的腐蚀性与刺激性，因此在实训教学过程中如果采用真实物料进行实验危险性较大。
技术实现思路
本技术的目的正是针对上述现有存在的不足之处而提供一种半实物仿真的 氯化反应蓋，通入空气、水作为模拟仿真反应原料，根据加料配比计算出反应热，在氯化反 应蓋内置入可W程序控溫的电加热器，真实再现反应热效应，让学生在绿色安全的环境下 学习工业氯乙酸生产过程的反应热效应，更直观地认识实际化工反应过程。 本技术的目的可通过下述技术措施来实现： 本技术的半实物仿真的氯化反应蓋，其特征在于：它包括由蓋体、蓋盖构成的 氯化反应蓋，与所述氯化反应蓋共轴线方式设置、且一端向上延伸至蓋盖外部的揽拌轴，安 装在所述揽拌轴顶端的揽拌电机，安装在所述揽拌轴底端的揽拌奖，设置在蓋体内腔底部 的电加热器，设置在蓋体外部的热效应程序控制器，所述电加热器通过电连接方式分别与 热效应程序控制器和外部电源相连接；在所述蓋体的外部套装有蓋夹套，所述蓋夹套与蓋 体之间形成冷却腔，在蓋夹套的底部连接有冷却水入口管，在蓋夹套的顶部连接有冷却水 出口管；在所述蓋盖的顶部开设有分别用于连接进液管、出气管和溫度传感器的功能口，在 所述蓋体的底部开设有分别用于连接进气管和出料管的功能口。 本技术中所述热效应程序控制器的型号为KC01，WSTC51系列单片机为核 屯、。 本技术中所述溫度传感器用于实时检测仿真反应过程中的物料溫度；所述热 效应程序控制器用于控制电加热器的发热。 本技术的原理如下： 本技术通过热效应程序控制器对电加热器进行程序控溫，W水模拟乙酸，空 气模拟氯气，真实再现了氯气和乙酸催化反应生成氯乙酸的反应热效应。更具体讲，本实用 新型经进液管通入一定体积的水来模拟乙酸，经进气管鼓入一定流量的空气来模拟氯气； 由热效应程序控制器控制电加热器发热，并启动揽拌电机带动揽拌奖均匀揽拌物料；随着 反应热的不断释放，还需要经冷却水入口管给蓋夹套的冷却腔中通入冷却水进行降溫，使 氯化反应蓋内的物料维持最适合的催化反应溫度范围；再由溫度传感器实时检测仿真反应 过程的物料溫度。 其中，热效应程序控制器接收模拟的氯气质量流量信号或上位机设定的流量信 号，经A/D转换后存入单片机。W反应方程式泌饼站r+巧3--打说站f+.岛巧计 算的理论反应热为目标，经逻辑运算输出PWM控制信息，驱动功率调节器控制电加热器产 生对应的热功率。从而真实再现反应过程的热效应。由于仿真过程是W水代替乙酸进行模 拟，两种物质比热不同，而溫度传感器检测的是水中的溫度，所W通过反应方程式计算的理 论反应热需要经过修正，使得水的表观溫度与实际物系的溫度一致，修正后的热效应参数 经计算后，适量调整PWM的输出。乙酸总量参数是仿真反应的结束条件，在工作过程中，根 据氯气质量的累计数据实时计算乙酸的消耗，当乙酸消耗完时反应过程结束，单片机停止 PWM信号输出，则仿真过程也随之终止。 本技术的有益效果如下： 由于本技术通过热效应程序控制器对电加热器进行程序控溫，W水模拟乙 酸，空气模拟氯气，真实再现了氯气和乙酸催化反应生成氯乙酸的反应热效应，所W便于学 生在绿色安全的环境下学习工业氯乙酸生产过程的反应热效应，更直观地认识实际化工反 应过程。【附图说明】 图1是本技术装置的结构示意图。 图2是热效应程序控制器的工作原理图。 图中序号：1、揽拌奖，2、蓋夹套，3、进液管，4、揽拌电机，5、溫度传感器，6、出气 管，7、氯化反应蓋，7-1、蓋体，7-2、蓋盖，8、冷却水出日管，9、电加热器，10、出料管，11、冷却 水入口管，12、热效应程序控制器，13、进气管，14、揽拌轴。【具体实施方式】 本技术W下将结合实施例（附图）作进一步描述： 如图1所示，本技术的半实物仿真的氯化反应蓋，其特征在于：它包括由蓋体 (7-1)、蓋盖（7-2)构成的氯化反应蓋（7)，与所述氯化反应蓋（7)共轴线方式设置、且一端 向上延伸至蓋盖（7-2)外部的揽拌轴（14)，安装在所述揽拌轴（14)顶端的揽拌电机（4)，安 装在所述揽拌轴（14)底端的揽拌奖（1)，设置在蓋体（7-1)内腔底部的电加热器（9)，设置 在蓋体（7-1)外部的热效应程序控制器（12)，所述电加热器（9)通过电连接方式分别与热 效应程序控制器（12)和外部电源相连接；在所述蓋体（7-1)的外部套装有蓋夹套（2)，所述 蓋夹套（2)与蓋体（7-1)之间形成冷却腔，在蓋夹套（2)的底部连接有冷却水入口管（11)， 在蓋夹套（2)的顶部连接有冷却水出口管（8);在所述蓋盖（7-2)的顶部开设有分别用于连 接进液管（3)、出气管（6)和溫度传感器（5)的功能口，在所述蓋体（7-1)的底部开设有分别 用于连接进气管（13)和出料管（10)的功能口。 本技术中所述热效应程序控制器（12)的型号为KC01，WSTC51系列单片机为 核屯、。本技术中所述溫度传感器（5)用于实时检测仿真反应过程中的物料溫度；所 述热效应程序控制器（12)用于控制电加热器（9)的发热。 本技术的具体使用情况如下： 本技术通过热效应程序控制器（12)对电加热器（9)进行程序控溫，W水模拟 乙酸，空气模拟氯气，真实再现了氯气和乙酸催化反应生成氯乙酸的反应热效应。更具体 讲，本技术经进液管（3)通入一定体积的水来模拟乙酸，经进气管（13)鼓入一定流量 的空气来模拟氯气；由热效应程序控制器（12)控制电加热器（9)发热，并启动揽拌电机（4) 带动揽拌奖（1)均匀揽拌物料；随着反应热的不断释放，还需要经冷却水入口管（11)给蓋 夹套（2)的冷却腔中通入冷却水进行降溫，使氯化反应蓋内的物料维持最适合的催化反应 溫度范围；再由溫度传感器（5)实时检测仿真反应过程的物料溫度。 如图2所示，热效应程序控制器（12)接收模拟的氯气质量流量信号或上位机设 定的流量信号，经A/D转换后存入单片机。W反应方程式 CHi€OOH\Cl2--狂-f好a计算的理论反应热为目标，经逻辑运算输出PWM控制信息，驱动功率调节器控制电加热器（9)产生对应的热功率。从而真实再现反应过程的 热效应。由于仿真过程是W水代替乙酸进行模拟，两种物质比热不同，而溫度传感器（5)检 测的是水中的溫度，所W通过反应方程式计算的理论反应热需要经过修正，使得水的表观 溫度与实际物系的溫度一致，修正后的热效应参数经计算后，适量调整PWM的输出。乙酸总 量参数是仿真反应的结束条件，在工作过程中，根据氯气质量的累计数据实时计算乙酸的 消耗，当乙酸消耗完时反应过程结束，单片机停止PWM信号输出，则仿真过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半实物仿真的氯化反应釜，其特征在于：它包括由釜体（7‑1）、釜盖（7‑2）构成的氯化反应釜(7)，与所述氯化反应釜(7)共轴线方式设置、且一端向上延伸至釜盖（7‑2）外部的搅拌轴（14），安装在所述搅拌轴（14）顶端的搅拌电机（4），安装在所述搅拌轴（14）底端的搅拌桨（1），设置在釜体（7‑1）内腔底部的电加热器（9），设置在釜体（7‑1）外部的热效应程序控制器（12），所述电加热器（9）通过电连接方式分别与热效应程序控制器（12）和外部电源相连接；在所述釜体（7‑1）的外部套装有釜夹套（2），所述釜夹套（2）与釜体（7‑1）之间形成冷却腔，在釜夹套（2）的底部连接有冷却水入口管（11），在釜夹套（2）的顶部连接有冷却水出口管（8）；在所述釜盖（7‑2）的顶部开设有分别用于连接进液管（3）、出气管（6）和温度传感器（5）的功能口，在所述釜体（7‑1）的底部开设有分别用于连接进气管（13）和出料管（10）的功能口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金叶，李应选，张子谦，高领，张秀涛，陈媛媛，
申请(专利权)人：河南莱帕克化工设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41