基于PLC和iFIX的乙腈变压精馏实验装置控制系统设计.pdf

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1、·28·工业仪表与自动化装置2013年第5期基于PLC和iFIX的乙腈变压精馏实验装置控制系统设计卢英俊，孙小方，潘海天(浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州310014)摘要：根据共沸物组成随压力改变而变化的特性，设计了单塔可进行减压与加压两种操作方式的精馏装置，用于变压精馏分离乙腈一水的共沸物，以获得高纯乙腈。同时，应用西门子S7—300系列PLC及工业自动化监控组态软件iFIX，实现对乙腈变压精馏实验装置的实时监测和自动控制，控制系统运行稳定，实时性强，进一步提高了该精馏装置操作的安全性与便利性。装置及系统应用于化学工程与工

2、艺专业本科生的实验教学及化学工程专业研究生的理论研究，效果优良。关键词：变压精馏；乙腈；PLC；组态软件；控制系统中图分类号：TP273．5文献标志码：A文章编号：1000—0682(2013)05—0028—05Designofcontrolsystemforexperimentaldeviceofacetonitrilepressure-swingdistillationbasedonPLCandiFIXLUYingjun．SUNXiaofang．PANHaitian(CollegeofChemicalEngineeringa

3、ndMaterialsScience，Zh~iangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：Accordingtothefeaturethatcompositionoftheazeotropewouldbechangedwiththechangeofpressure，anexperimentaldeviceofpressure—swingdistillationwasdesignedtoseparatetheacetonitrile—waterazeotropean

4、dtoobtainhighpurityproduct，whichcanbeoperatedundertheconditionsofvacuumandpressure．Meanwhile，thereal—timemonitoringandsupervisorycontrolsystemwascon—struetedbasedonS7—300PLCofSiemensandindustrialautomationconfigurationsoftware—iFIXforfur—therenhancingthesafetyandconve

5、nienceofthedistillationdeviceoperation，whichensurethatthesys—ternrunstablyandreal—time．Theexperimentaldeviceandcontrolsystemhaveagoodeffectonexperi—mentalteachingforundergraduateswhomajoredinchemicalengineeringandtechnologyandforpostgrad—uateswhomajoredinchemicalengin

6、eeringintheoryresearch．Keywords：pressure—swingdistillation；acetonitrile；PLC；configurationsoftware；controlsystem易发生典型的腈类加成反应，因此除作为溶剂外，乙0引言腈还用于生产许多含氮化合物；同时，高纯乙腈还应乙腈(acetonitrile，CH3CN)又名甲基氰，是一种用于高效液相色谱HPLC的溶剂，合成多种医药和重要的有机化工原料，具有优良的溶剂性能，能溶解农药的中间体，最近开始被用作DNA合成／提纯溶多种无机、有机及

7、气体化合物；乙腈的碳氮三键之间剂、有机EL材料合成用溶剂、电子部件的清洗溶剂等。收稿日期：2013—03—08丙烯氨氧化副产法是工业上乙腈的主要来基金项目：浙江省公益性技术应用研究项目(2010C31019)源j，此方法得到的乙腈含有水、嗯唑、丙腈及丙烯作者简介：卢英俊(1988)，男，硕士研究生，从事化工过程控制腈等杂质，而工业上要求乙腈的纯度达到99．9％以与优化的研究。上才能被利用，因此丙烯氨氧化副产得到的乙腈需通讯联系人：孙小方0571—88320329，zgdsxf@zjut．edu．cn2013年第5期工业仪表与自动化

8、装置·29·要进一步的精制才能被使用。目前成熟的乙腈精制压)精馏乙腈一水共沸物系，利用单个塔实现变压流程如图1所示，粗乙腈经过脱氰塔、中间处理槽、精馏的操作，实现对乙腈一水共沸物的分离，从而得减压塔和加压塔4个工序的精馏才能达到工业上的到高纯乙腈。