技术参数及配置要求 | 一、装置功能要求 1、可测定全回流时板式精馏塔全塔效率和单板效率。 2、装置为筛板单溢流降液管塔，塔身局部设置观察视盅，能观察塔体内部结构及气液交换状态。 3、能实现回流比手动控制，研究回流比对精馏塔分离效率的影响。 4、装置能实现料液循环使用，节省操作时间。 5、装置无需外接自来水即可正常实验。 二、主要技术参数要求 1、设计要求 1.1 体系：水—乙醇。 1.2 操作压力：常压。 1.3 原料处理量：10~100mL/min。 1.4回流比：0~+∞。 1.5 不锈钢筛板塔，筛板开孔率≥9.44%。 1.6塔顶产品浓度V20≥92% 2、装置主体参数要求 2.1 装置主体由塔体、塔釜、塔顶全冷器、原料管、馏分器、产品罐、塔釜溢流组成，均采用304不锈钢材质。 ▲2.1.1塔体隔热壳体为镂空工艺，其它罐体采取喷砂工艺。 2.1.2塔体：内径≤68mm，内置不少于12块弓形降液管塔板，设有观察视盅。 2.1.3 塔釜：容积≥5L，加热功率≤3kW，功率连续可调，要求塔釜设有液位保护，当液位低于一定高度自动停止加热。 2.1.4 塔顶全凝器：横置列管式，换热面积≥0.35m2。 2.1.5 原料罐：直径≥270mm，容积≥20L。 2.1.6 馏分器：直径≥60mm，容积≥300ml。 2.1.7 产品罐：直径≥100mm，容积≥1000ml。 2.1.8 塔釜溢流罐：直径≥150mm，容积≥5000ml。 2.2 转子流量计：量程1～11L/min、15～60ml/min、2.5～25ml/min、25～250ml/min，透明可视。 2.3 进料泵、回流泵 均采用蠕动泵，转速范围0.1～200rpm，实现液体输送计量精准、稳定性高、安全无污染。 2.4 倒料泵：磁力泵，功率≥15W，流量≥7L/min，扬程≥4m。 2.5 压力测量采用耐高温压力传感器，量程0～5kPa，用于塔釜测温，4～20mA远程信号输出。 2.6 温度测量采用温度传感器，Pt100，量程0～150℃，显示分度≤0.1℃。 2.7 低温冷却液循环泵：容积≥10L，电压220V。 2.8 塔釜产品罐可通过倒料泵使液体返回原料罐，塔顶产品罐可通过放料阀使液体通过自重力返回原料罐，实现料液循环使用。 2.9通过低温冷却液循环泵向塔顶冷凝器供给制冷循环水，同时通过转子流量计显示和调节冷却水流量，无需外接自来水。 2.10 管路采用冷弯加工工艺，减少焊接点，防锈蚀滴漏。 2.11 塔身至少预留三个不同进料位置。 2.12 装置尺寸：不大于2200mm*580mm*2460mm（长*宽*高）。 2.13 装置外观：要求装置采用高品质铝合金框架，装置配有可升降万向脚轮，脚轮带有ABS调节手把，可分别调节高度。配有支撑底座用于固定装置。 2.14安全要求：精馏塔配有保温层、隔热壳，塔釜具备液位过低联锁保护、过压保护，电控系统具备超压提示和联锁保护停机，装置具备综合放空口，所有罐体放空口并联至综合放空口，便于集中排气。 3、控制系统参数要求 3.1 硬件控制部分： ▲3.1.1 集成模组：包含主模组、扩展模块、信号模块。主模组内部集成不低于12路插槽口，不低于24路信号的监控。在主模组内部，每个插槽口兼容安装PT、TC、DO、DI、AD、DA等信号模块。要求投标现场提供集成模组实物1个，提供每路插槽口兼容以上6种信号模块的功能演示视频U盘。 ▲3.1.2 主模组MCU芯片：时钟频率范围：4MHz~16MHz。GPIO端口数量：80。16位Timer数量：6。外设/功能/协议栈：DMA。CCP捕获/比较。LIN总线协议。LCD/LED驱动。片载温度传感器。 ▲3.1.3工业一体化操控终端，数量：1个。主要参数：电容触摸式操作，15寸，控制屏分辨率为：1920*1080，前置200万像素摄像头，内存：DDR4 8G，硬盘：SSD硬盘，128G；内置：5G双频WIFI、4G模块、加密狗接口；内置麦克风及扩音器各1个；网口2个，USB3.0接口4个，独立RS232串口2个，独立RS485接口1个；DB9免焊母头1个；HDMI接口1个；可控安全盘接口1个；UPS不间断电源适配器1个。兼容Windows操作系统，可安装监测与控制软件、实验数据处理、存储等。可显示蠕动泵转速、塔釜压力、14个温度等数值，可控制蠕动泵转速、塔釜加热功率。4G模块可支持安装物联网卡。用于实现无线传输实验数据功能。 ▲3.1.4采用彩色摄像技术在线观测精馏塔塔板处实验现象，并将实验画面实时传输到本设备的工业一体机显示终端。 3.1.5装置可实现分步式语音操作反馈功能：根据实验操作步骤进行语音播报。 ▲3.2 软件控制部分：装置监测与控制软件，具备自检测功能。 4、 配套**要求 ▲4.1 配套在线学习系统，实现虚实结合的教学模式。包含课程学习板块、题库板块、音视频**板块等。 ▲4.2 ****实验室场景和实验装置，实现模拟操作、测试，模拟操作成绩可同步至在线教学系统账号，并具备在无网络环境进行模拟练习。 4.3 装置配套在线仿真软件主要技术要求： 4.3.1仿真软件以筛板精馏实验装置为仿真对象，基于真实实验数据，准确模拟筛板精馏实验工艺流程、实验现象和实验规律，具有操作说明、认知、实验操作、数据记录、实验报告和评分6大功能模块，支持桌面端和网页端2种运行方式。 4.3.2仿真实验基于乙醇-水二元体系t—x（y）相平衡曲线、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程、理论板数以及回流流量-馏分器液位高度等数学模型进行设计，仿真实验内容由全回流操作和部分回流操作两部分组成。 ▲4.3.3实验参数调节：支持用户在一定区间内设置阀门任意开度、回流流量、加热功率比例等数值，能够可靠模拟筛板精馏操作中回流比、温度、压力、液位高度等参数的联动变化，以便于用户探究实验变量之间的关系。 4.3.4 实验数据实时显示：支持在虚拟三维场景中设备对应位置上或控制界面上显示流量、液位高度、温度等实时数据，方便实验观察和操作。 ▲4.3.5过程模拟：仿真实验基于可靠实验数据，可根据实验参数的调节模拟升温过程中的压力变化、温度变化以及塔板温度分布曲线。 4.3.6设备认知学习：仿真实验提供不少于50个相机路径动画，以便于用户熟悉设备组成、了解设备结构。 4.3.7实验操作说明：仿真实验提供交互操作说明和实验操作步骤说明，以便于用户快速掌握实验操作。 ▲4.4 MES实验信息管理系统能同时连接多种实验装置，根据需要自由切换当前监测装置，与装置现场的工业组态软件操作界面实时同步数据显示和报警同步提示。 ▲4.5 实验辅助系统，学生可通过手机端APP学习实验分步式操作视频。 ▲4.6 实验微课视频，含真实实验人员进行的流程、局部功能、逐步操作过程讲解，视频时长≥20分钟。 ▲4.7实验装置动画二维码，可通过扫描二维码观看实验动画，预习实验内容。动画时长不小于2min，视频配有全流程语音讲解。 ▲4.8提供化工类实验与实践装置3D动画视频二维码**库，投标需提供该3D动画视频二维码不少于40个，能实现移动终端扫码观看3D动画视频。 ▲4.9提供阿贝折射仪，数量：2台，型号：WAY（2WAJ），单目，折射率测量范围（nD）：1.3000-1.7000，测量示值误差（nD）：±0.0002，仪器体积：100mm*200mm*240mm（长*宽*高） 三、配置要求 1、装置主体硬件部分 1.1 塔体、塔釜、塔顶冷凝器、原料管、馏分器、产品罐、塔釜溢流管 各1个 1.3 转子流量计 4个 1.4 进料泵、回流泵 各1台 1.5 倒料泵 1台 1.6 耐高温压力传感器 1个 1.7 温度传感器 14个 1.8 低温冷却液循环泵 1台 2、控制系统 2.1 总控制柜 1个 2.2 工业一体化操控终端 1台 2.3 装置监测与控制软件 1套 3、配套** 3.1 阿贝折射仪 2台 3.2 在线学习系统（账号满足实际学生数量） 3.3 MES实验信息管理系统 3.4 实验辅助系统（账号满足实际学生数量） 3.5 实验微课视频（网络链接） |
