IC18DV/92/SCP - Impianto Distillazione Multifunzionale con Controllo Automatico

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1 CHIMICA INDUSTRIALE IC18DV/92/SCP - Impianto Distillazione Multifunzionale con Controllo Automatico - Cod IC18DV/92/SCP - Impianto Distillazione Multifunzionale con Controllo Automatico DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

2 1. Generalità L impianto di distillazione multifunzionale con controllo automatico Didacta IC18DV/92/SCP permette una vasta gamma di esperimenti sulla distillazione binaria, in continuo o discontinuo. Con opportuni opzionali è possibile ottenere la distillazione di miscele azeotropiche o la distillazione sotto vuoto o in corrente di vapore. L impianto è modulare e flessibile, facile da utilizzare, e consente di essere integrato in tempi successivi con i numerosi accessori disponibili. Il sistema di controllo SCP interagisce con il processo, esercitando un controllo computerizzato. Inoltre permette di acquisire in tempo reale i dati caratteristici dell impianto, la produzione su video o in stampa delle curve caratteristiche, l archiviazione su disco o la stampa dei dati sperimentali. Un manuale di esercitazioni completa la dotazione del gruppo. 2. Composizione Il gruppo IC18DV/92/SCP è composto da un impianto base dotato di doppio tronco di colonna a piatti e campanelle (cod ) e dai seguenti componenti opzionali: Doppio tronco di colonna a piatti forati (cod ). Doppio tronco di colonna ad anelli Rashig (cod ). Manometro differenziale (cod ). Dispositivo per la distillazione di miscele azeotropiche (cod ). Dispositivo per la separazione in più fasi del distillato (cod ). Dispositivo per la distillazione sotto vuoto (cod ). Caldaia elettrica per la produzione di vapore (cod ). 3. Descrizione Impianto base L impianto base è composto dalla colonna di distillazione, montata su un apposito telaio in acciaio inossidabile, e da un quadro elettrico di comando e controllo. La colonna permette il funzionamento in continuo e discontinuo e comprende (vedi fig. 1): N. 2 tronchi di colonna del tipo a piatti e campanelle, in speciale vetro borosilicato con diametro interno di 50 mm circa, dotati di 3 punti di misura temperatura e 1 punto prelievo campione per ciascun tronco (1); Ribollitore di coda con resistenze di riscaldamento da 2 kw, termometro (4); Refrigeratore del prodotto di coda (5); Recipiente del prodotto di coda (capacità 6 litri) con rubinetto di prelievo (6); Tronchetto intermedio di alimentazione in speciale vetro borosilicato con un punto di misura temperatura e prelievo campione (7); Testa di riflusso con condensatore, punto di misura temperatura e prelievo campione (8); Refrigeratore del distillato (9); Ricevitore intermedio graduato per misurare il volume del distillato (10); Recipiente di raccolta del distillato (capacità 1 litro) ( 11); Preriscaldatore dell'alimentazione con resistenza di riscaldamento da 1 kw, termometro (12); Serbatoio di alimentazione (capacità 10 litri) (16); N. 12 termoresistenze (T1 T12); Elettrovalvola di inserimento riflusso (EV1); Elettrovalvola di estrazione prodotto di coda (EV2); Elettrovalvola alimentazione (EV3); Elettrovalvola di alimentazione vapore (EV4); Elettrovalvola acqua di raffreddamento (EV5); Trasduttore di portata dell'acqua di raffreddamento (F) con uscita analogica; Sistema di controllo temperatura sul preriscaldatore (VR1); Sistema di controllo temperatura sul ribollitore di coda (VR2). Sistema Controllo del Processo consente di acquisire su Personal Computer, in tempo reale, i principali parametri di processo e di interagire con il processo stesso, esercitando un controllo computerizzato. Il kit trasduttori elettronici, attuatori elettronici e condizionamento segnali comprende i seguenti componenti: Sistema per il controllo automatico On-Off di 3 distinti livelli nel ribollitore di coda (A); Sistema per il controllo automatico On-Off del livello nel preriscaldatore (B); Sistema per il controllo automatico On-Off del riscaldamento nel ribollitore di coda; Sistema per il controllo automatico On-Off del riscaldamento nel preriscaldatore; Pressostato di segnalazione mancanza acqua di raffreddamento (D); Sistema per il comando automatico dell elettrovalvola di inserimento riflusso (EV1); Sistema per il comando automatico dell elettrovalvola di estrazione prodotto di coda (EV2); Sistema per il comando automatico dell elettrovalvola alimentazione (EV3); Sistema per il comando automatico dell elettrovalvola vapore (EV4); Sistema per il comando automatico dell elettrovalvola acqua di raffreddamento ( EV5); Pompa dosimetrica con velocità regolabile per il controllo della portata di alimentazione (P). Page 2

3 Un simulatore di guasti consente la simulazione di sette guasti più comuni sull impianto attraverso dei microinterruttori e l indicazione del guasto tramite LED. Il software di supervisione e controllo opera in ambiente MS-Windows e permette di acquisire su Personal Computer tutte le grandezze in esame durante le esperienze, di elaborarle e di produrre grafici finalizzati alla approfondita comprensione del processo e delle problematiche impiantistiche. Permette inoltre il salvataggio su disco e la stampa dei dati e dei diagrammi ottenuti. Inoltre consente la realizzazione del controllo digitale del processo via software e la gestione di allarmi, con intervento automatico sull impianto (vedi fig. 2). L unità di condizionamento segnali, la scheda di conversione A/D-D/A e I/O digitale, il simulatore di guasti ed il quadro comandi e controlli vengono inseriti in un armadio a rack. Il quadro elettrico di comando e controllo comprende: No. 12 strumenti digitali, per la lettura simultanea delle temperature nell'impianto, con uscita analogica; No. 1 strumento di controllo e misura della potenza elettrica del ribollitore di coda dotato di due resistenze controllabili separatamente; No. 1 strumento di controllo e misura della potenza elettrica del preriscaldatore; No. 1 strumento temporizzatore per il controllo del riflusso; No. 1 strumento misura portata acqua di raffreddamento; No. 5 interruttori per il comando manuale delle elettrovalvole; No. 1 interruttore generale con differenziale magnetotermico; No. 7 interruttori simulazione guasti. Componenti Opzionali Doppio tronco di colonna a piatti forati (cod ) L accessorio (2) comprende n. 2 tronchi di colonna a piatti forati secondo Oldershaw, in speciale vetro borosilicato con diametro interno di 50 mm circa, con 3 punti di misura temperatura e 1 punto prelievo campione per ciascun tronco. Possono essere facilmente sostituiti ai tronchi in dotazione (1) del tipo a piatti e campanelle. Doppio tronco di colonna ad anelli Rashig (cod ) L accessorio (3) comprende n. 2 tronchi di colonna a riempimento con anelli Rashig, in speciale vetro borosilicato con diametro interno di 50 mm circa, con 3 punti di misura temperatura e 1 punto prelievo campione per ciascun tronco. Possono essere facilmente sostituiti ai tronchi in dotazione (1) del tipo a piatti e campanelle. Manometro differenziale (cod ) Il manometro differenziale ad U a mercurio (13) permette la misura delle perdite di carico tra la colonna, lo strumento include un refrigeratore di sicurezza (18). Dispositivo per la distillazione di miscele azeotropiche (cod ) Il dispositivo comprende: Divisore di fase universale per miscele azeotropiche (17); Refrigeratore di sicurezza (18); Recipiente di raccolta (capacità 1 litro) (19). Dispositivo per la separazione in più fasi del distillato (cod ) Il dispositivo (20) consente la separazione in più fasi del distillato e comprende 4 ricevitori di capacità 0,1 litri; per il suo funzionamento necessita del dispositivo per la distillazione di miscele azeotropiche (opzionale cod ). Dispositivo per la distillazione sotto vuoto (cod ) Il dispositivo permette di creare il vuoto nella colonna e comprende: Pompa a vuoto rotativa completa di accessori e olio di lubrificazione (21); Dispositivo di controllo elettronico del vuoto ad elevata precisione (22); Trappola di separazione tra il dispositivo di controllo del vuoto e il collettore (23) ; Collettore per la distribuzione del vuoto nei quattro punti della colonna (24); Manometro differenziale ad U a mercurio (25). Caldaia elettrica T71D/9 per la produzione di vapore (cod ) La caldaia (26) è del tipo a resistenze elettriche ed ha le seguenti caratteristiche tecniche: Produzione vapore: 9 kg/h max.; Pressione d'esercizio: 4,5 bar; Alimentazione acqua: dalla rete idrica; Alimentazione elettrica: 220/380 V trifase - 50/60 Hz - 7 kw max.

4 Fig. 1 - Sinottico generale in nero componenti del gruppo base in verde i componenti opzionali Page 4

5 4. Esperienze Impiantistica Studio del processo e della componentistica industriale impiegata. Tecniche di collaudo di un impianto di distillazione con colonna a piatti e campanelle. Tecniche di conduzione di impianti di distillazione. Determinazione dei parametri ottimali di regolazione. Strumenti e tecniche di misura, controllo e regolazione di temperatura, pressione, livello, portata. Fig. 2 - Software controllo del processo in tempo reale Tecnologia della distillazione Valutazione del comportamento idraulico dei piatti e delle campanelle; Valutazione del rendimento dei piatti; Valutazione delle perdite di carico dei piatti e della colonna (con opzionale cod ); Effetti sul funzionamento della colonna: - della portata di riflusso - della geometria dei piatti - della portata di alimentazione - della composizione dell'alimentazione; Valutazione del bilancio di massa alla separazione (con opzionale cod ); Valutazione del bilancio termico alla separazione (con opzionale cod ); Determinazione delle caratteristiche fisiche e chimiche dell'alimentazione del riflusso e dei prodotti di testa e coda; Analisi delle caratteristiche dinamiche di un processo di distillazione. Processi fondamentali di distillazione Rettifica binaria continua; Frazionamento binario continuo; Distillazione differenziale discontinua binaria; Distillazione binaria in corrente di vapore (stripping) (con opzionale cod ).

6 Studi avanzati sulla distillazione Preparazione del diagramma di stato e della curva di equilibrio relativi ad un sistema binario (ad esempio acqua/alcool metilico); Determinazione della retta di lavoro e del rapporto di riflusso effettivo; Rettifica di una miscela binaria (ad esempio acqua/alcool metilico); Distillazione continua multicomponente (con opzionale cod ); Distillazione di miscele azeotropiche (con opzionale cod ). 5. Servizi Richiesti (impianto base) Alimentazione elettrica 220/240 V CA monofase - 50/60 Hz - 3,5 kw Alimentazione idrica: 200 l/h - 1bar minimo Scarico acqua 6. Configurazione minima PC PC minimo Pentium con Hard Disk (>10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA minimo, mouse, RAM 32 MB, porta USB. Windows XP o successivi. Stampante grafica. 7. Pesi e Dimensioni (impianto base) Dimensioni: 1600 x 630 x 2900 h mm Peso: 310 kg Cod. R01072/I 1210 Ed. 01 Rev. 03 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 6

7 TERMODINAMICA T71D/9 - Caldaia Elettrica per la Produzione di Vapore, 9 kg/h - Cod Generalità Il generatore di vapore di tipo automatico ha una capacità di produzione di vapore di 9 kg/h, alla pressione di 4,5 bar. Il riscaldamento dell acqua avviene tramite tre resistori con una potenza totale di 7 kw. L alimentazione della caldaia si ottiene collegandola alla rete idrica normale attraverso una pompa di circolazione incorporata di 0,55 kw ed elettrovalvola. Sono previste tutte le protezioni e segnalazioni più importanti come indicatore livello, pressostato, valvola di sicurezza, manometro, lampade spia. 2. Caratteristiche tecniche Produzione vapore: 9 kg/h Pressione d esercizio: 4,5 bar Potenza elettrica: 7 kw, fornita da 3 resistori inseriti nella caldaia Manometro: 0 10 bar Indicatore livello acqua Interruttore generale Lampade segnalazione funzionamento pompa ed alimentazione resistori Valvole di sicurezza, pressostato DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

8 3. Servizi richiesti Alimentazione elettrica: 220/380 V trifase, 50/60 Hz Potenza elettrica: 8 kw Alimentazione acqua: dalla rete idrica 4. Peso e dimensioni Dimensioni: 650 x 450 x 1000 h mm Peso: 76 kg Cod. R00365/I 0201 Ed. 01 Rev. 01 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 2