美麗的格爾木，地處青海省中西部、青藏高原腹地；風(fēng)景優(yōu)美，資源豐富；那里有著可愛的野生動物，還有著水天一色的鹽湖，風(fēng)景美不勝收！那么你們知道這美麗的鹽湖中有著什么樣的資源嗎？是金屬鎂！

日常生活中金屬鎂的身影隨處可見，汽車行業(yè)、建筑行業(yè)、工業(yè)等都有金屬鎂的應(yīng)用，鎂作為?合金材料?使用可以減重、節(jié)能、降低污染、改善環(huán)境。雖然純鎂的強(qiáng)度小，但?鎂合金?是良好的輕型結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于空間技術(shù)、航空、汽車和儀表等工業(yè)部門。日常生活中我們常常騎行的自行車也有用到鎂合金材料。

在醫(yī)療領(lǐng)域，鎂首先被作為整形外科生物材料植入人體，因其很多的特點(diǎn)和屬性，使鎂植入物及類似應(yīng)用材料成為非常具有吸引力的選擇。

金屬鎂的提煉最常見的就是鹵水提煉，?高溫熔鹽電解制金屬鎂?也是鹵水提煉金屬鎂最為常見的工藝方法，通過對鹵水的層層處理，我們可以將鹽湖中的鹵水變成貴重的金屬鎂。那么如此神奇的工藝，到底是怎么運(yùn)行的呢？

今天，就讓我來帶你們走進(jìn)鹵水變鎂的神奇工藝！

01?

項目介紹

高溫熔鹽電解制金屬鎂安全生產(chǎn)仿真工廠培訓(xùn)裝置系統(tǒng)，是?格爾木職業(yè)學(xué)校委托北京歐倍爾?，采用合理化的設(shè)計方案和工藝流程，為其量身定做的?半實物仿真項目。該項目的順利實施有效解決?了院校學(xué)生實習(xí)、受訓(xùn)效果不佳、實習(xí)內(nèi)容難以保證的難題。該項目歷時半年施工建設(shè)，于2021年五月中旬順利完成驗收。

項目概況

高溫熔鹽電解制金屬鎂安全生產(chǎn)仿真工廠培訓(xùn)裝置系統(tǒng)模擬的是?鹵水制鎂的生產(chǎn)裝置，該裝置采用的HCl氣氛保護(hù)脫水電解煉鎂法。主要包括除雜、脫水、電解?三個工段，?設(shè)備包括樹脂再生塔、離心造粒塔、空氣干燥塔、HCl干燥塔、電解槽、精煉爐等。能夠模擬正常開車、正常停車、樹脂塔再生等工藝項目和停車事故處理項目的培訓(xùn)?。

設(shè)計理念

1、工藝流程

該工藝流程是以諾斯克·希德羅1978年投產(chǎn)的普斯格隆鎂廠(挪威)和諾斯克·希德羅1989年投產(chǎn)的貝坎庫鎂廠(加拿大)使用的方法為基礎(chǔ)，在保持原有總體工藝流程不變的情況下，適當(dāng)刪減與合并后形成本流程。其?宗旨?是滿足工藝要求的情況下，又適合與教學(xué)與培訓(xùn)。

圖示-高溫熔鹽電解制金屬鎂仿真軟件配套半實物裝置

2、模擬實際裝置

高溫熔鹽電解制金屬鎂安全生產(chǎn)仿真工廠培訓(xùn)裝置系統(tǒng)是以實際裝置的P&ID圖（管道及儀表流程圖）為?基準(zhǔn)?，按照實際裝置的工藝流程、化工過程原理、設(shè)備工作原理、質(zhì)量平衡、能量平衡等進(jìn)行開發(fā)，面向化工專業(yè)學(xué)生以及專業(yè)操作人員，通過?線上線下兩種軟件操作模式?進(jìn)行學(xué)習(xí)，帶動學(xué)生了解高溫熔鹽電解制金屬鎂的基本工藝原理、工藝操作及參數(shù)控制，以滿足教學(xué)、科研和生產(chǎn)需要。

該裝置具有高仿真精度、全流程范圍的機(jī)理模型，能系統(tǒng)性的逼真地模擬實際裝置在開車、停車、正常生產(chǎn)、異常處理、應(yīng)急演練過程中的工藝動態(tài)變化過程。

軟件模式

本軟件細(xì)化為三個軟件，按照工段的特點(diǎn)區(qū)分制作，分別是：除雜工段、脫水工段、電解工段，每個工段都可以獨(dú)立操作，并配置了相應(yīng)的半實物裝置，讓學(xué)生和專業(yè)相關(guān)人員可以通過線上或者下線的模式充分的認(rèn)知和學(xué)習(xí)金屬鎂的相關(guān)工藝。

02

設(shè)計特色

1、半實物與軟件結(jié)合

可操作性更強(qiáng)，互動性、真實性更好，設(shè)備布局充分考慮學(xué)?，F(xiàn)有條件，將設(shè)備的尺寸按照工業(yè)裝置等比例縮小的總原則設(shè)計，整體美觀、協(xié)調(diào)，并具有?真實工業(yè)裝置氛圍。

圖示-半實物版現(xiàn)場演練

2 、仿DCS系統(tǒng)

結(jié)合實際工廠，真實感強(qiáng)。

3 、仿照真實中控室設(shè)計

多人聯(lián)機(jī)操作，通過OPC服務(wù)器上的通訊軟件，實現(xiàn)仿真軟件與設(shè)備裝置測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換通訊，使在仿真DCS上和現(xiàn)場閥在裝置現(xiàn)場的操作融合為一體，通過后臺模型計算，完成對生產(chǎn)過程的模擬。

圖示-學(xué)生聯(lián)機(jī)操作

4、評分設(shè)計

引導(dǎo)正確操作，能針對每個應(yīng)急演練項目的操作過程進(jìn)行自動的客觀評價，支持針對應(yīng)急團(tuán)隊和單個角色分別進(jìn)行量化評價。

評分系統(tǒng)根據(jù)廠家提供操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案、設(shè)備操作要求、工藝參數(shù)要求?定制開發(fā)，可按操作步驟和過程（多個步驟的集合）進(jìn)行綜合評價，并按照廠家的要求指定每個步驟和過程的評價權(quán)重和評價條件。操作步驟評價包含對于設(shè)備啟停等操作動作順序的正確性評價，還可對于工藝參數(shù)的連續(xù)性評價。

圖示-評分系統(tǒng)

在評分系統(tǒng)中，不僅設(shè)計了關(guān)鍵步驟的得分，還對危害工藝操作的重大失誤進(jìn)行合理扣分，以此不僅能合理增加互動性還能?指導(dǎo)?學(xué)生正確操作，減少失誤和警示重大風(fēng)險操作。

5、專業(yè)培訓(xùn)，快速入門

格爾木職業(yè)學(xué)校與北京歐倍爾進(jìn)行深度合作，北京歐倍爾派出專業(yè)技術(shù)人員對老師和學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，包括教師站、仿真系統(tǒng)監(jiān)控、半實物工廠操作、軟件全套培訓(xùn)等，做到培訓(xùn)無遺漏，解決廣大師生裝置“上手難”的技術(shù)問題。

圖示-軟件培訓(xùn)

03

項目評價

現(xiàn)場演練

格爾木職業(yè)學(xué)校本次與北京歐倍爾合作建設(shè)的高溫熔鹽電解制金屬鎂安全生產(chǎn)仿真工廠培訓(xùn)裝置系統(tǒng)，解決了學(xué)生實習(xí)效果不佳、實習(xí)內(nèi)容難以保證的困擾。

學(xué)生在設(shè)備裝置上能進(jìn)行實操實訓(xùn)，完成在實物裝置上的正常操作、冷態(tài)開車、正常停車和各種生產(chǎn)故障處理操作等培訓(xùn)，直觀深刻地體各工段的過程原理及操作規(guī)程。幫助老師對學(xué)生進(jìn)行全方位操作培訓(xùn)和生產(chǎn)故障處理操作培訓(xùn)，提升學(xué)生的綜合水平，獲得了師生的一致好評！

圖示-驗收培訓(xùn)現(xiàn)場

北京歐倍爾繼續(xù)以踏實、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，推出更多化學(xué)化工虛擬仿真產(chǎn)品，為化學(xué)化工專業(yè)半實物仿真?的發(fā)展貢獻(xiàn)出企業(yè)的一份社會力量和責(zé)任。對提高教育質(zhì)量、完善教育供給、培養(yǎng)創(chuàng)新人才起到積極的推動作用！

04

工藝原理

圖示-現(xiàn)場設(shè)備

1、 除雜工段

除雜工段在一次精制中用工業(yè)水和鹽溶解形成飽和鹵水，然后反應(yīng)器中利用鋇離子與鹵水中的硫酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀，去除鹵水中的硫酸根離子，通過過濾形成一次精制鹽水。

在二次精制中利用樹脂吸附一次精制鹽水中的硼，吸附完成后送往下游裝置繼續(xù)加工生產(chǎn)。除雜工段的產(chǎn)品硫酸根離子被完全去除，硼從40PPM降至1PPM。

2、脫水工段

在脫水工段中，將樹脂工段的鹵水經(jīng)過蒸發(fā)造粒系統(tǒng)的除雜凈化得到氯化鎂水合物的濕顆粒物料，經(jīng)過空氣干燥系統(tǒng)進(jìn)一步脫水得到1.8mol水合物顆粒，并且將反應(yīng)產(chǎn)生的堿式氯化鎂、氯化氫和水送入尾氣處理，水合物顆粒再經(jīng)過氯化氫干燥系統(tǒng)在氯化氫氣體的保護(hù)下脫水得到無水氯化鎂，循環(huán)氣降溫冷卻除水后循環(huán)利用。

圖示-現(xiàn)場設(shè)備

3、電解工段

高溫熔鹽電解制金屬鎂是指含鎂物料經(jīng)氯化鎂制取、氯化鎂熔鹽電解產(chǎn)出金屬鎂的鎂冶煉方法。電解工段?是將上部分中得到的無水MgCl2顆粒經(jīng)過電解槽高溫熔融電解，得到金屬鎂與氯氣，氯氣由凈化裝置凈化后輸送至其他項目中使用，而金屬鎂通過精煉鑄錠后得到產(chǎn)品。

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The End