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应用案例 | 关于LAUDA TCU (温度控制单元) 在防爆环境中的应用细节分析

2021-06-29

 


背景分析

 

当下TCU(温度控制单元,以下简称TCU)配套反应釜仍然是化工行业,化学制药行业等行业较重要也是常用的一种化学合成反应装置。无论是在小试,中式还是到生产环节,反应釜的选择可以从小体积几百毫升的到大体积几百升,与之相匹配的TCU 也同样具有很多的选择性,以满足不同的实验需求。在TCU配套反应釜的合成实验中往往会涉及到合成的物质具有易燃,易爆,易毒等性质,尤其是到了中试阶段,反应的容器过大,无法放在通风橱内,所以更需要顾及到TCU在运行过程中产生的电火花和易燃易爆气体爆燃,造成人员伤亡,财产损失的风险。正因为这些种种的原因就需要在给用户选择TCU配套反应釜方案的时候,具有相关的安全经验,能够有效的规避安全风险的方案,才是用户的最佳选择方案。

 

方案分析

 

当用户遇到需要在防爆的环境下使用TCU搭配反应釜单元的时候,当前绝大多数的解决方案是将反应釜放置在防爆区,TCU等会产生电火花的电器元件放置在非防爆区,然后实行远程控制。操作时或集成接入用户原有的PLC控制系统或接入DCS控制系统中,以实现在防爆环境下的合成反应,如下示意图

 

  

这是目前在防爆环境中应用最广泛的方案,像康龙化成,药明康德等做化药合成反应的企业,都是使用这种方案。万物皆有缝隙,我们来看看他的优缺点:

 

优势:有效规避安全风险

但其中还是有不可避免的一些劣势 例如:连接的管路会很长,造成压力损失过多,冷量/热量损失过大,实验进程变慢。又譬如:不能在现场操作TCU单元,无法及时直观的观察反应,一般需要两名操作人员。

 

以上方案中的劣势是显而易见,许多客户找到LAUDA 希望可以提供一种在防爆现场操作的解决方案。说来就来,我们就做了一个现场方案,见如下分析。

 

新的方案

中试反应 —— LAUDA IN 950 XTW 配套50L反应釜

 

工厂环境要求:

 


√具有10度左右的冷却循环水供应TCU水冷设备带走热量

√具有惰性气体或者压缩空气的气路

√具有整套排风排水排废气系统

√具有防爆的电源插座

√具有足够的空间可以放置隔爆柜和反应釜

 

我们把 IN 950 XTW 这个型号按照长和宽的尺寸的2倍,高1.3倍定制一款正压型的隔爆柜,内部持续通入工厂的压缩空气或者惰性气体,柜子要有进气口和高压泄气孔。留好和反应釜连接管路的接口。柜子上配置防爆触屏电脑,或者配置普通工业电脑连接防爆的键盘鼠标操作,防爆柜要求正常运转情况稳定下柜内气压保持在200-300Pa左右,低于200Pa柜子要报警,高于300Pa柜子会自动泄压保持压力稳定。当压力低于100Pa的时候,柜内自动断电,TCU以及操作电脑等电器元件的电源同时断电,柜子配有3KW左右空调给TCU设备本生电器元件降温,TCU采用水冷型设备,接入工厂冷却水带走反应热量。TCU通过网线连接到操作电脑上,通过LAUDA  APP 实现通讯操作功能

  

 

这样我们就可以在现场环境中操作TCU单元,并且实时观测反应釜的反应情况,一个操作人员即可完成,TCU和反应釜离得很近,压力降以及冷量损失也会少很多。如下示意图

 

 

 

LAUDA提供的这种防爆解决方案,目前已有实际的应用案例。这为广大用户提供了研发的便捷性,由于防爆环境和生命安全息息相关,本文内容有限,如需了解更多细节内容请联系LAUDA 销售人员。

 

 

关于LAUDA

我们是 LAUDA——精确温度控制领域的专家。我们的温度控制设备和加热/冷却系统是许多应用的核心。作为全方位服务供应商,我们在研究、生产和质量控制中保证最佳温度。我们是值得信赖的合作伙伴,特别是在汽车、化学/制药、半导体和实验室/医疗技术行业。65年来,我们每天都以崭新面貌在全球范围内提供我们专业咨询和创新的环保设计方案,满足我们的客户。