• Задать вопрос менеджеру

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика

Принципиальная схема автоматической системы управления производства нитробензола

Предмет:Химия
Тип:Курсовая
Объем, листов:11
Word
Получить полную версию работы
Релевантные слова:помощник, эва, смесеобразование, ацетали, мешалка, сигнал, уровневый, помощь, водно-воздушный, бензол, аппарат, система, ацетиленокислородный
Процент оригинальности:
57 %
Цена:100 руб.
Содержание:

1. Краткое описание технологического процесса. Характеристика объекта управления. Специфика автоматизации опасных производств.

2. Анализ существующей автоматической системы управления, рекомендации по её усовершенствованию.

3. Постановка задачи управления на основании проведённого анализа.

4. Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования.

5. Выбор и обоснование методов и средств контроля, регулирования, сигнализации, защиты и блокировки. Составление спецификации на выбранные технические средства.

6. Описание разработанной автоматической системы управлений технологическим процессом.

Вступление:

Процесс производства нитробензола является непрерывным и состоит из следующих стадий:

-приготовление кислотной смеси;

-нитрование бензола до нитробензола;

-кислая промывка нитробензола;

-содовая и водная промывка нитробензола.

Приготовление кислотной смеси проводится из меланжа или концентрированной азотной кислоты (48-52%) и технической серной кислоты (44,6-45,7%). ФНА=69-71%. Смеситель снабжен рубашкой, в который подаётся оборотная вода, для охлаждения кислотной смеси. Температура кислотной смеси в смесителе должна быть не более 40 0 С. После наполнения хранилища кислотная смесь перемешивается в течение 2 часов и анализируется в цеховой лаборатории. Аппарат подсоединен к системе абсорбции.

Нитрование бензола HNO3 в среде H2SO4 описывается уравнением:

HNO3 + H2SO4 => H2O + NO2 + HSO4-

C6H5H + NO2+ ? (C6H5HNO2)+ ? C6H5NO2 + H+

Нитрование проводят при температуре 50-60 0С и оптимальном ФНА=70,07%.

Реакция нитрования экзотермичная. Qр-ции=123 кДж/моль.

Нитрование бензола проводят в каскаде из последовательно соединённых двух нитраторов, основного нитратора, с трубчатой поверхностью теплообмена и пропеллерной мешалкой и буферного нитратора со змеевиками, пропеллерной мешалкой, шнек-подъёмником и центробежным сепаратором. Необходимое время пребывания реакционной массы на стадии нитрования не менее 50 минут.

В зону смешения основного нитратора дозируют бензол через дозатор и кислотную смесь через дозатор кислотной смеси.

В нитраторах основном и буферном поддерживается температура 50-600С, автоматически подачей оборотной воды в межтрубное пространство и змеевики.

Процесс нитрования ведут при разряжении 20-50 Па, нитрозные газы поступают через конденсатор на абсорбцию.

Плотность НБ в основном нитраторе должна быть в пределах 1,17-1,175 г/см3, массовая доля азотной кислоты от 1,0 % до 4 %, модуль не менее 2.

В буферном нитраторе плотность нитробензола должна быть в пределах 1,180-1,200 г/см3, массовая доля азотной кислоты от 0,2 до 1,0 %, модуль не менее 2.

При достижении в нитраторах температуры 600С происходит автоматически отсечка дозирования компонентов, при Т=1000С в реакционной массе производится аварийный слив дистанционно или по месту в пустой аварийный бак.

Нитробензол из буферного нитратора поступает в сепаратор. Отработанная кислота через узел рециркуляции частично в основной нитратор для создания необходимого модуля, избыток кислоты поступает в разбавитель, куда поступает кислая вода из аппарата кислой промывки. Разбавление в разбавителе ведётся при температуре не выше 600С. Температура в разбавителе регулируется автоматически подачей оборотной воды в змеевики.

Заключение:

Процесс нитрования бензола до нитробензола непрерывный, поэтому контроль и регулирование ведется непрерывно. АСУТП выполнена на базе ЭВМ в режиме прямого управления. Сигналы с датчиков поступают на аналого-цифровой преобразователь. Затем преобразованный сигнал поступает на ЭВМ, где происходит сравнение текущих значений с заданными. Сигнал рассогласования через преобразователь ЦАП поступает на пневмоклапаны, которые регулируют подачу бензола, кислотной смеси и отработанной кислоты.

В смесителе идет приготовление кислотной смеси из меланжа и серной кислоты. В аппарат через дозаторы, снабжённые датчиками уровня (14-1, 14-2), сигналы с которых поступают через АЦП на ЭВМ, где регистрируются; сигнал рассогласования с ЭВМ через ЦАП поступает на пневмоклапаны (14-7,14-8), через которые подаётся меланж и серная кислота. Измерение и регулирование уровня компонентов происходит при помощи датчиков уровня. Контроль температуры в смесители осуществляется при помощи датчика температуры (14-5), сигнал с которого поступает через АЦП на ЭВМ. Контроль скорости мешалки осуществляется при помощи тахометра (14-3).

В нитратор через дозаторы, снабженные датчиками уровня (1-1;2-1), сигналы с которых поступают через АЦП на ЭВМ, где регистрируются, регулируются; сигнал рассогласования с ЭВМ через ЦАП поступает на пневмоклапаны (1-2;2-2), заливают бензол и кислотную смесь. Измерение и регулирование расхода компонентов осуществляется следующим образом: сигналы от датчиков расхода (1-1;2-1) поступают через АЦП на ЭВМ, где происходит сравнение текущего значения с заданным. При измерении температуры в реакционной массе и зоне аварийного сброса сигналы от датчиков температуры (6-4, 7-3), находящихся в основном и буферных нитраторах, поступают через АЦП на ЭВМ. Сигнал рассогласования через ЦАП и ЭПП поступает на пневмоклапан (6-6, 7-5), через которые при необходимости происходит сброс в аварийную ёмкость. Контроль скорости вращения мешалок осуществляется с помощью тахометра (5-2, 6-3), сигнал с которого поступает на ЭВМ через АЦП.

После нитраторов реакционная смесь через сепарационную колонну, где контролируется уровень (8-1), поступает в аппарат кислой промывки. Контроль температуры осуществляется при помощи датчика температуры (9-3), сигнал на ЭВМ поступает через АЦП. Контроль скорости вращения мешалки осуществляется при помощи тахометра (9-2).

Далее через сепарационную колонну, где контролируется уровень (9-4), нитробензол для очистки поступает в аппарат содовой промывки. Контроль температуры осуществляется при помощи датчика температуры (10-3) и контроль скорости вращения мешалки при помощи датчика (10-2).

Из аппарата содовой промывки нитробензол поступает в два аппарата водной промывки. Здесь контролируется температура (11-3, 12-3) и скорость вращения мешалки (11-2, 12-2).

Далее через сепаратор водной промывки нитробензол идее в хранилище нитробензола. В сепараторе ведется контроль уровня при помощи датчика уровня (13-1), а на выходе из сепаратора ведётся контроль плотности при помощи плотномера (13-2).

В разбавитель из аппарата кислой промывки поступает кислая вода, сюда же поступает купоросное масло для укрепления ОК. В данном аппарате контролируется скорость вращения мешалки с помощью тахометра (5-2), сигнал с которого поступает на ЭВМ через АЦП.

Для обеспечения безопасности технологического процесса предусматривается срабатывание САЗ и Б. Автоматическое прекращение дозировок всех компонентов и открытие клапанов рециркуляции продукта с одновременной звуковой и световой сигнализацией происходит при следующих нарушениях техпроцесса:

- при повышении температуры;

- при аварийной температуре;

- при остановке мешалки;

- при отсутствии расхода одного из компонентов.

При достижении аварийной температуры (1000С) в нитраторе происходит автоматический сброс содержимого соответствующего аппарата.

Для оперативности ведения процесса предусматривается предупредительная (свет и звонок) и аварийная (свет и сирена) сигнализации.

При отсутствии отклонений параметров от нормы сигнализации отсутствуют, за исключением сигнализации двигателей работающих мешалок. При остановке двигателей мешалок, загорается ровным светом соответствующее табло нарушения и мигает лампа в символе аппарата, где имеются нарушения, звенит звонок.

Ведение процесса с отключением блокировки запрещено.

Список литературы:

1. Технологический регламент производства нитробензола на ОАО «Промсинтез».

2. Каталог продукции ОАО «Автоматика», Воронеж, часть 1, 2005 г.

3. Каталог продукции ООО НПП «Элемер», часть 2, 2005 г.

Бесплатные работы:

Рекомендованные документы: