Автоматизация адсорбционной установки - Производство и технологии реферат

Главная

Производство и технологии
Автоматизация адсорбционной установки

Адсорберы с неподвижным слоем адсорбента. Датчики давления и температуры. Измерение расходов, уровня, концентрации паров этанола. Программное регулирующее устройство. Вторичные измерительные приборы. Спецификация приборов и средств автоматизации.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Обоснование выбора параметров контроля и регулирование
2. Обоснование выбора приборов и технических средств автоматизации
2.5 Измерение концентрации паров этанола
2.6 Программное регулирующее устройство
2.7 Вторичные измерительные приборы
2.8 Специальные исполнительные устройства
3. Спецификация приборов и средств автоматизации
Адсорбция обычно проводится на твердых адсорбентах, на которых адсорбируются газы или растворенные вещества. В процессе адсорбции растворенных веществ из воды наблюдаются два вида межмолекулярного взаимодействия:
1. взаимодействие молекул растворенного вещества с молекулами (атомами) поверхности адсорбента;
2. взаимодействие молекул растворенного вещества с молекулами воды в растворе - процесс гидратации.
Адсорбция газов аналогична адсорбции из растворов, за исключением того, что отсутствует конкурирующее действие воды. В процессе адсорбции происходит задержка адсорбата на поверхности адсорбента в течении определенного времени. После чего адсорбат снова может перейти в газовую фазу. Процесс адсорбции из водной (газообразной) фазы идет до установления равновесия. Количество газа или растворенного вещества, которое адсорбируется определенным количеством адсорбента, зависит от вида газа или раствора и от условий:
? концентрация растворенных веществ и т.д.
В первый момент сорбции скорость максимальна. В процессе сорбции концентрация адсорбата на поверхности адсорбента увеличивается и при определенных соотношениях может происходить обратный процесс, т.е. переход адсорбционного вещества с поверхности адсорбента в раствор или газ, т.е. наступает равновесие, при котором концентрация извлекаемого вещества в растворе или парциальное давление газа становится постоянным. Эта концентрация раствора называется равновесной концентрацией, а парциальное давление - равновесным.
Абсорбционные установки являются промежуточными стадиями в технологическом процессе, поэтому задача оптимального управления ими подчиняется общей задаче управления процессом в целом. Чаще всего - это задача минимизации технологической составляющей себестоимости готового продукта, характеризующей стадию абсорбции. В зависимости от конкретных условий работы абсорбционной установки такая задача сводится либо к максимизации степени абсорбции, либо к минимизации энергозатрат на разделение смеси.
Автоматизация адсорбционной установки приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда, обеспечивает высокое качество продукции, сокращение отходов, способствует уменьшению затрат на сырье и энергию, уменьшению численности рабочих, удлиняет сроки межремонтного пробега оборудования. Внедрение в производство систем автоматизации способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение воздуха и водоемов промышленными отходами. 6
Адсорберы с неподвижным слоем адсорбента относятся к периодически действующим аппаратам. Смесь этанола и воздуха из охлаждающего калорифера со скоростью 1 м3/с попадается в адсорбер, расход смеси необходимо контролировать. Газ с контролируемой температурой 20 єС поступает в пространство между стенкой корпуса и наружной стенкой корзины, в которой расположен адсорбент - активированный уголь марки АР-А. При прохождении газа при контролируемом давлении 0,25 МПа через слой адсорбента протекает процесс массообмена, то есть происходит поглощение этилового спирта из парогазовой смеси. После протекания этой реакции очищенный газ через центральный штуцер отводится в атмосферу.
Процесс идет до тех пор, пока на линии отработанного воздуха не будет обнаружен проскок этилового спирта (0,01%), для этого нужно контролировать состав отработанного воздуха. При обнаружение этилового спирта вентили на трубопроводе подачи смеси паров этанола с воздухом вентиль трубопроводе отработанного воздуха закрываются, а вентили на трубопроводах насыщенного пара для отдувки насыщенных паров этанола и вентиль на трубопроводе насыщенных паров открываются.
Процесс регенерации начинается с подачи в адсорбер насыщенного пара с контролируемым давлением 0,25 МПа. Пар через, нижний центральный, штуцер попадает в центральную часть адсорберов. Затем происходит процесс регенерации перфорированных решеток (процесс десорбции), в частности активного угля. При этом температура активированного угля не должна подниматься выше 50 єС, для этого контролируем температуру угля и при необходимости регулируем подачей насыщенного пара. Образовавшейся конденсат, через нижний правый штуцер, попадает в канализацию. Промывной водяной пар со следами этилового спирта и частицами адсорбента штуцер поступает в циклон.
В циклоне смесь паров воды и этилового спирта очищается от пыли и сконденсированных капель пара под действием центробежных сил. Полученный конденсат через нижний штуцер циклона переходит в холодильник. Для избежания перелива в циклоне контролируем уровень в циклоне и регулируем его отбором этанола. Оставшаяся смесь переходит в конденсатор, где при подводе свежей воды через верхний штуцер, конденсируется капли пара, которые затем переходят в холодильник.
Для управления стадиями адсорбции устанавливает программные устройства, которые по жесткой временной программе осуществляет следующие операции: открывает клапаны и закрывает клапаны (операция адсорбции); открывает клапаны и закрывает клапаны (операция десорбции). 1,2,7
Параметры адсорбции с неподвижным слоем адсорбента приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Параметры технологического процесса
Температура паров этанола с воздухом
Концентрация этанола в отработанном воздухе
Температура активированного угля в адсорбере
Уровень отработанной воды при отдувки паров этанола
При выборе технических средств автоматизации следует учитывать пожароопасность производства физико-химические свойства сред.
Выбранные технические средства, ориентированы на новейшие, отечественные и импортные разработки, удовлетворяющие наибольшему количеству вышеперечисленных требований.
Интеллектуальные датчики давления серии Метран-150TG предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART входных измеряемых величин: избыточного давления; абсолютного давления; разности давлений.
· Измеряемые среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси
· Диапазоны измеряемых давлений: минимальный 0-0,025 кПа; максимальный 0-60 МПа
· Основная приведенная погрешность до ±0,075%
· Диапазон температур окружающей среды от -40 до 80°С
· Дополнительная температурная погрешность до ±0,05%/10°С
· Диапазон перенастроек пределов измерений 50:1
· Высокая стабильность характеристик
· Взрывозащищенное исполнение вида «искробезопасная цепь» и «взрывонепроницаемая оболочка».
Датчики температуры ТСП Метран - 205 предназначены для измерения температуры в различных технологических объектах. Могут быть использованы для измерения температуры воздуха, для измерения температуры жидкостей, вязких сред и пр. в технологических емкостях.
Количество чувствительных элементов: 1 или 2
Диапазон измеряемых температур: от -50 до 450°С или от -196 до 600°С в зависимости от типа чувствительного элемента
Глубина погружения: 60 мм минимум при испытании согласно IEC 751
316/321 с минеральной изоляцией внутренних проводов
Температура окружающей среды (общепромышленное исполнение): от -40 до 85°С.
адсорбер датчик автоматизация регулирующий
Для измерения расхода предусмотрен интеллектуальный вихревой расходомер Rosemount 8800DF принадлежит к известному семейству приборов Rosemount SMARTFAMILY.
Принцип действия расходомера основан на эффекте образования вихрей поочередно с каждой стороны тела обтекания, помещенного в поток среды. Частота образования вихрей прямо пропорциональна скорости среды и соответственно объемному расходу. В конструкции расходомеров отсутствуют пазы и щели, которые могут засоряться в процессе эксплуатации, что повышает стабильность измерений и надежность работы расходомера. Пьезоэлектрический сенсор изолирован от измеряемой среды и конструкция расходомера позволяет произвести его замену без остановки технологического процесса.
Для измерения уровня предусмотрен радарный уровнемер серии Rosemount 5400 придел измерения, выходной аналоговый сигнал 4-20 мА.
Уровнемеры 5400 представляют собой новейшие интеллектуальные приборы, предназначенные для бесконтактных измерений уровня жидкостей в резервуарах, успокоительных колодцах и трубах различного типа и конфигурации. Радарный уровнемер серии Rosemount 5400 представляет собой сложный прибор, предназначенный для проведения бесконтактных измерений уровня различных продуктов. Принцип работы радарных уровнемеров бесконтактное измерение уровня благодаря новаторским решениям, повышающим способность слежения за поверхностью продукта и обработки сигнала. Уровень жидкости измеряется короткими импульсами радара, которые передаются от антенны, находящиеся в верхней части резервуара, по направлению к этой жидкости.
Для измерения концентрации паров этанола выбираем стационарный взрывозащищённый оптический датчик-газоанализатор СГОЭС-М11 применяется для непрерывного контроля взрывоопасных концентраций углеводородов, этилового, метилового или изопропилового спиртов в смеси с азотом или воздухом, а также для контроля загазованности рабочей зоны парами реальных промышленно-используемых продуктов нефтепереработки.
Газоанализатор может использоваться как часть автоматизированной системы сигнализации либо абсолютно независимо, как газоанализатор горючих паров и газов.
Определяемые газы метан, пропан, бутан, изобутан, пентан, циклопентан, гексан, пропилен, метанол, этанол, этан, этилен, ацетон, бензол, толуол, метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), орто-ксилол, пара-ксилол, гептан, изопропанол, этилбензол, циклогексан, пары нефтепродуктов
Материал корпуса алюминий / нержавеющая сталь SS316
Рабочий диапазон напряжения питания, В 18 - 32
Потребляемая мощность, Вт, не более:
- режим обогрева выключен, 24 В 3,6
Выходные сигналы трёхцветная светодиодная индикация
унифицированный аналоговый сигнал (4 - 20) мА в диапазоне показаний с протоколом HART
В качестве программного регулирующего устройства выбрано устройство программно-временное микроэлектронное, технические характеристики УВПМ-1-128
УВПМ-1 устройство программно-временное микроэлектронное предназначено для коммутации электрических цепей с определенными предварительно установленными выдержками времени и применяется в промышленной аппаратуре различного назначения, для получения выдержек времени в схемах промышленной автоматики и релейной защиты.
- Напряжение питания постоянного тока 27 ± 2,7
- Максимальное отклонение мгновенного значения пульсирующего напряжения с частотой следования не более 200 кГц от среднего уровня напряжения постоянного тока, В 2,7
- Диапазон выдержки времени: 0-750 сек
В качестве вторичных измерительных приборов применяем автоматические показывающие потенциометры КП140. Автоматические показывающие потенциометры КП140 предназначены для измерения температуры и других величин, изменение значений которых может быть преобразовано в сигнал постоянного тока или напряжения, имеют сигнализирующее (регулирующее) трёхпозиционное устройство.
Отдельные модификации приборов одновременно с измерением и сигнализацией осуществляют дистанционную передачу показаний на дублирующий прибор посредством встроенного реостатного устройства.
- термоэлектрический преобразователь;
- датчик напряжения постоянного тока 0-10 mV, 0-100 mV;
- термоэлектрический преобразователь ТПР;
- датчик напряжения постоянного тока 0-1 V, 0-10 V;
- датчик постоянного тока 0-5 mA, 0-20 mA, 4-20 mA.
Основная погрешность приборов, выраженная в процентах от нормирующего значения измеряемой величины по показаниям:
- диапазон измерения свыше 10 mV ±0.5
- по каналу сигнализации, не более ±1.5
- по каналу с реостатным устройством, не более ±1.0
Мощность, потребляемая прибором, VA, не более 19
Прибор устойчиво работает при воздействии вибрационных нагрузок от 5 до 100 Hz с ускорением 9.8 m/s2. При воздействии ударных нагрузок - частота следования импульсов в пределах 40ё180 в мин., общее число ударов - не менее 1000, максимальное ускорение удара - 100 m/s2.
В качестве специальных исполнительных устройств применяют клапан регулирующий двухседельный фланцевый 25ч48нж - 16, 25, 40 атм. Рабочая среда - Вода, пар, воздух и др. жидкие и газообразные среды, нейтральные к материалам деталей, соприкасающихся со средой
Таблица 1 - Спецификация приборов и средства автоматизации 3,4,5
Наименование и техническая характеристика
Температура паров этанола с воздухом (19±2єС).
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Расход паров этанола с воздухом (1±0,01 м3/с) Интеллек. датчик Измерительная среда пар.
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Концентрация этанола в отработанном воздухе (0,1±0,001 %)
Газоанализатор Измерительная среда пары этанола
Давление насыщенного пара (0,25±0,01 МПа) Интеллек. датчик Измерительная среда пар.выходной сигнал 4-20 мА
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Температура активированного угля в адсорбере (18±2 єС)
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Давление в адсорбере (0,25±0,01 МПа)
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Уровень отработанной воды в адсорбере (0,1±0,001 м). Радарный уровнемер t=40-150єС, Р=0,1-1МПа выходной сигнал 4-20мА
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Уровень конденсата в циклоне (5±0,1 м).
Промышленная группа заводов «МЕТРАН», г. Челябинск
Вторичный показывающий потенциометр
Клапан регулирующий односедельный фланцевый 25с947нж
В данной работе был рассмотрен процесс адсорбции. Это широко используемый процесс для разделения и концентрирования веществ. Адсорбция это универсальный метод, позволяющий практически полностью извлечь примеси из жидкой фазы. Приведены результаты разработки схемы автоматического управления процессом адсорбции в адсорбенте с неподвижным слоем адсорбента, позволяющие повысить производительность и улучшить качество адсорбции. Подобраны и обоснованы параметры контроля, регулирования и сигнализации процесса. Обоснован выбор первичных приборов для каждого параметра.
1. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - 22-е изд., исправленное/Под ред. Рабиновича В.А. - Л.: Химия,1982 г.
2. ГОСТ 21.404-85. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. -М.: Изд-во стандартов, 1985. - 18 с.
3. Зингель Т.Г. Системы управления химико-технологическими процессами. Функциональные схемы автоматизации: Учебное пособие для практических занятий, курсового и дипломного проектирования для студентов химико-технологических специальностей всех форм обучения. - Красноярск: СибГТУ, 2004. - 212 с.
4. Зингель, Т.Г. Системы управления химико - технологическими процессами: Учебное пособие для самостоятельного изучения дисциплины студентами химико - технологических специальностей всех форм обучения [Текст] / Т.Г. Зингель. - Красноярск: СибГТУ, 2003. - 344с.
5. Зингель, Т.Г. Системы управления химико - технологическими процессами. Функциональные схемы автоматизации: учебное пособие к практическим занятиям, курсовому и дипломному проектированию для студентов химико - технологических специальностей очной и заочной форм обучения. - Издание второе, переработанное и дополненное / Т.Г. Зингель. - Красноярск: СибГТУ, 2012. - 270 с.
6. Золотова Ю.А., Дорохова Е.Н. и др. Основы аналитической химии.- М.; Химия, книга 2, -2000 г.
7. Стабников В.Н., Ройтер И.М., Процюк Т.Б.. Этиловый спирт - М.; Изд-во Пищевая промышленность, - 1976 г.
Преобразователи температуры с унифицированным выходным сигналом. Устройство приборов для измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве. Государственные промышленные приборы и средств автоматизации. Механизм действия специальных приборов. курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.02.2015
Выбор, разработка технологической схемы процесса улавливания этилового спирта. Описание технологической схемы улавливания. Технологический расчет вертикального кольцевого адсорбера. Схема общего вида, устройство и принцип действия адсорбционной установки. курсовая работа [131,9 K], добавлен 15.11.2009
Определение тепловой нагрузки теплообменника, средней разности температур, коэффициента теплопередачи и трения, гидравлического сопротивления. Эскиз конденсатора и схема адсорбционной установки непрерывного действия с псевдоожиженным слоем адсорбента. курсовая работа [432,0 K], добавлен 03.07.2011
Описание абсорбционных, каталитических, термических методов очистки отходящих газов. Физико-химические свойства Н-бутанола и бензола. Расчет адсорбера системы ВТР периодического действия с неподвижным слоем адсорбента для улавливания паров н-бутанола. курсовая работа [174,5 K], добавлен 16.12.2012
Описание функциональной схемы автоматизации процесса пастеризации молока. Исследование средств измерения температуры, давления (манометра), расхода, концентрации и уровня, принцип их действия. Сравнение двух типов контактных температурных датчиков. курсовая работа [2,3 M], добавлен 07.05.2016
Классификация контрольно-измерительных приборов. Основные понятия техники измерений. Основные виды автоматической сигнализации. Требование к приборам контроля и регулирования, их обслуживание. Приборы контроля температуры, частоты вращения, давления. презентация [238,0 K], добавлен 24.10.2014
Общая характеристика технологического процесса и задачи его автоматизации, выбор и обоснование параметров контроля и регулирования, технических средств автоматизации. Схемы контроля, регулирования и сигнализации расхода, температуры, уровня и давления. курсовая работа [42,5 K], добавлен 21.06.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Автоматизация адсорбционной установки реферат. Производство и технологии.
Реферат: Предмет и объект социологии управления. Скачать бесплатно и без регистрации
Проблема народного счастья в поэме Некрасова «Кому на Руси жить хорошо»
Лечение Туберкулеза Курсовая Работа
Практическая Работа Программного Обеспечения
Курсовая работа по теме Зовнішньоекономічні операції між українськими та французькими суб’єктами підприємницької діяльності (на прикладі експорту соняшникової олії ЗАТ з ІІ "ДОЕЗ")
Курсовая работа по теме Выбор конструкционных материалов
Реферат: Macbeth And The Unnatural Essay Research Paper
Реферат: Child Abuse Laws Essay Research Paper Child
Реферат: Техника безопасности при работе с ПК. Скачать бесплатно и без регистрации
Как Написать Практическую Часть Курсовой
Реферат: Беларусь у ХVІ-ХVІІІ cтагодзях
Д Исабековтің Әпке Эссе
Эссе Почему Я Работаю
Реферат: Остеохондроз позвоночника
Реферат: Управление системой обязательного социального страхования
Сочинение по теме Традиції та розвиток народного розпису
Дипломная работа по теме Проектирование автоматизированной системы управления подогревом нефти Самотлорского месторождения
Дипломная работа: Технологічна обробка дверних полотен
Сочинение Про Комедию Недоросль
Геометрия Атанасян Самостоятельные И Контрольные Работы
Объектно-ориентированная разработка программ - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Всенаправлений азимутальний радіомаяк VOR-4000 - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат
Империя Карла Великого - История и исторические личности презентация