Автоматизация процесса абсорбции

Краткое описание технологического процесса абсорбции. Выбор параметров контроля и регулирования. Особенности выбора главного контура. Основные управляющие воздействия, поддерживающие количество концентрации извлекаемого компонента в обедненном газе.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 28.09.2017
Размер файла 412,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерства средне специального и высшего образования

БУХАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

Факультет: НГСТТ

Группа: 1-08 НГКИТ

Самостоятельная работа

По предмету: Автоматизация технологических процессов

На тему: Автоматизация процесса абсорбции

Выполнил: Армонов Х.

Проверил: Абдурайимова М.

Бухара-2012

Содержание

Введение

1. Краткое описание технологического процесса

2. Выбор параметра регулирования и контроля

Выбор главного контура

Введение

абсорбция технологический концентрация газ

Управление каким-либо объектом - это процесс воздействия на него с целью обеспечения требуемого течения процесса в объекте или требуемого изменения его состояния. Управление без участия человека называется автоматическим управлением.

Техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление объекта, называется управляющим устройством, а система управления совместно с объектом образует автоматическую систему управления.

Развитие технических средств автоматизации (ТСА) является сложным процессом, в основе которого лежат интересы автоматизированных производств потребителей с одной стороны и возможностей предприятия производителя с другой. Стимулом является повышение эффективности работы производств потребителей за счет внедрения новой техники автоматизации.

Развитие ТСА можно разделить на три характерных периода:

- начальный этап;

- этап комплексной автоматизации и механизации;

- этап автоматических систем управления

По виду энергии носителя сигнала канала связи применяемой для приема, выдачи и обмена информацией различают следующие ветви устройств:

- электрическая ветвь (ЭВ);

- гидравлическая ветвь (ПВ);

- пневматическая ветвь (ГВ);

- комбинированная ветвь (КВ).

Наиболее универсальной является электрическая ветвь. Её приборы и устройства обладают высокой чувствительностью, быстродействием, обеспечивают дальность связи и большую ёмкость передаваемой информации.

Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда. Внедрение автоматических устройств обеспечивает высокое качество продукции, сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и энергии, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий (производство организуется под открытым небом), удлинение сроков межремонтного пробега оборудования.

1. Описание технологического процесса

Абсорбцией называется процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).

Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции растворение газа в жидкости не сопровождается химической реакцией или влиянием этой реакции на скорость процесса можно пренебречь.

Физическая абсорбция в большинстве случаев обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора - десорбция.

Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный компонент в чистом виде. Во многих случаях проводить десорбцию не обязательно, так как абсорбент и абсорбтив представляют собой дешевые или отбросные продукты, которые после абсорбции можно вновь не использовать (например, при очистке газов).

В промышленности процессы абсорбции применяют главным образом для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных примесей.

Абсорбционные процессы широко распространены в химической технологии и являются основной технологической стадией ряда важнейших производств (производство неорганических кислот; абсорбция различных компонентов из коксового газа; абсорбция паров различных углеводородов из газов нефтепереработки и т.п.). Кроме того абсорбционные процессы являются основными процессами при санитарной очистке выпускаемых в атмосферу отходящих газов от вредных примесей ( очистка топочных газов от SO2; очистка от фтористых соединений газов при производстве минеральных удобрений).

При абсорбции содержание газа в растворе зависит от свойств газа и жидкости, давления, температуры, и свойств газовой фазы (парциального давления растворяющего газа в газовой смеси).

2 Выбор параметров контроля и регулирования. Выбор главного контура

Основной регулирующей величиной в процессе абсорбции является концентрация определенного компонента в полученном продукте или содержание в нем примесей, которые я буду определять при помощи оптико-акустического газоанализатора.

Положение рабочей линии зависит от начальной и конечной концентрации компонента в обеих фазах, а положение равновесной линии - от температуры и давления в аппарате. Из этого следует, что концентрация извлекаемого компонента в обеденной смеси зависит от его начальных концентраций в газовой и жидких фазах, от расхода поступающей газовой смеси, от относительного расхода абсорбента, а также от температуры и давления в абсорбере.

Температуру я буду измерять при помощи термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом 4…20 мА серии ТСПУ Метран - 276.

Расход в трубопроводе буду измерять при помощи кориолисового расходомера серии Метран - 360.

Давление в абсорбере буду измерять при помощи датчика давления фирмы КОРУНД-ДД-101.

Также требуется измерять и регулировать уровень жидкости в абсорбере. Измерять его будем при помощи дифмонометра серии Метран-100.

Регулировать в процесс абсорбции будем уровень, давление, температуру и расход абсорбента. Для регулирования используем электрический привод прямоходовой фирмы SAUTER. Данный привод включает в себя преобразователь и регулирующий орган.

В качестве главного контура возьмем контур регулирования давления в абсорбере с помощью расхода. Опишем этот контур по подробней. Давление будем измерять при помощи датчика КОРУНД-ДД-101, который питается от 24 В постоянного напряжение. На выходе из датчика получаем получаем унифицированный токовый сигнал 4…20 мА, который поступают на наш регулятор, где сигнал преобразуется при помощи ПИД закона. На выходе из регулятора получаем токовый сигнал 4…20 мА, который поступает на исполнительный механизм, в нашем случае эта AVF 234S SUT Привод Клапана с Возвратной Пружиной.

Основными управляющими воздействиями, поддерживающими количество концентрации извлекаемого компонента в обедненном газе, является изменение расхода свежего абсорбента. осуществляемое регулятором расхода. Такая схема обеспечивает приемлемое качество регулирования только при равномерной подаче исходного продукта и постоянных начальных концентрациях извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах.

Температура в абсорбере зависит от температур теплоемкостей и расходов газовой и в большей степени жидкой фаз. а также от интенсивности выделения тепла в процессе абсорбции и потерь тепла в окружающую среду. Большинство этих величин колеблется во времени, что приводит к нарушению теплового баланса и изменению температуры в абсорбере. Повышение температуры замедляет протекание процесса. Во избежание этого для интенсификации процесса абсорбент пред подачей его в абсорбер 1 охлаждают в холодильнике 2. Охлаждение абсорбента можно поддерживать по его температуре на выходе из холодильника, при этом регулятор воздействует на клапан, изменяющий расход хладагента.

Повышение давления в абсорбере способствует извлечению ценных компонентов из исходной газовой смеси. Поддержание заданного значения давления в верхней части колонны требует применения регулятора давления, действующего на клапан установленный на трубопроводе обедненного газа из абсорбера.

Для предотвращения проскока газовой смеси из абсорбера в линию насыщенного абсорбента в кубе абсорбера, собирают некоторое количество жидкости, уровень которой поддерживается регулятором, управляющим клапаном, установленным на линии отвода насыщенного абсорбента в десорберы. АСР уровня обеспечивает соблюдение материального баланса абсорбера.

При эксплуатации установки контролю подлежат расходы и температуры всех материальных потоков, составы исходной газовой смеси и обеденного газа, уровень в кубе абсорбера. давление и перепад давления в нем.

При переменном составе и расходе исходной газовой смеси, поступающей на абсорбер, с целью повышения качества регулирования заданной степени извлечения компонентов из нее используют многоконтурные системы.

Компенсация изменения расхода исходного насыщенного газа (нагрузки абсорбера по газу) обеспечивается путем использования регулятора соотношения расходов этого газа и свежего абсорбента. При переменной концентрации извлекаемого компонента в исходной газовой смеси дополнительно предусматривают корректировку соотношения расходов насыщенного газа и свежего абсорбента с помощью регулятора концентрации извлекаемого компонента в газовой смеси, выход которого направляется в корректирующую камеру регулятора соотношения. Однако основной регулирующей величиной в этой системе является концентрация извлекаемого компонента в обедненном газе. Текущее значение данной величины поступает на свой регулятор, вырабатывающий сигнал, который в качестве задания подается на регулятор концентрации извлекаемого компонента в исходной газовой смеси, что также приводит к изменению соотношения расхода веществ, поступающих в абсорбер.

С помощью рассмотренной схемы минимизируются потери ценного компонента, содержащегося в уходящем обедненном газе.

Насыщенный абсорбент, отбираемый из куба абсорбера, направляют на десорбцию, т.е. извлечение поглощенного в нем ценного компонента. Поэтому качественное регулирование состава насыщенного абсорбента, если он не является конечным продуктом не обязательно: достаточно обеспечить равномерную подачу насыщенного абсорбента в десорбер и одновременно поддерживать постоянство уровня в кубе абсорбера. Ля этого применяют двухконтурную каскадную систему регулирования, воздействующую на расход отводимого из абсорбера кубового продукта. Стабилизирующим регулятором в этой системе является регулятор расхода насыщенного абсорбента, а корректирующим - регулятор уровня в кубе абсорбента.

Возмущения по расходу хладагента можно скомпенсировать с помощью каскадной системы регулирования расхода хладагента с корректировкой по температуре охлаждаемого абсорбента.

В промышленных схемах насыщенный абсорбент десорбнруют и регенерируют для повторного использования. Схема автоматизации абсорбционно-десорбционной установки с замкнутым контуром по абсорбенту приведена на рисунке.

Схема автоматизации процесса абсорбции была рассмотрена ранее. Заданная степень очистки компонента газовой смеси от абсорбента в десорбере обеспечивается АСР расхода этого компонента с коррекцией по температуре в укрепляющей части десорбера и составу газовой фазы на выходе из десорбера. Давление в десорбере поддерживается регулятором, управляющим отводом газов, нескондеционировавшихся в дефлегматоре 5. Требуемый расход хладагента через дефлегматор обеспечивается регулятором температуры скондеционировавшихся газов. Заданное значение этой температуры устанавливается на несколько градусов ниже температуры десорбируемого газа.

Постоянство подачи тепла в нижнею часть колонны обеспечивается посредством установки регулятора расхода на линии подачи греющего пара в кипятильник. Скондеционировавшихся пары отводятся с установки регулятором уровня в емкости 7. а адсорбент регулятором уровня в кубе десорбера.

1. Заданная степень очистки компонента газовой смеси от абсорбента в десорбере обеспечивает АСР расхода этого компонента с коррекцией по температуре в укреплённой части колонны и составу газовой фазы на выходе из десорбера.

2. Давление в десорбере поддерживает регулятор, управляющим отводом газов, не сконденсировавшихся в дефлегматоре 6.

3. Требуемый расход хладагента через дефлегматор обеспечивается регулятором температуры сконденсировавшихся газов.

4. Постоянство подачи тепла в нижнюю часть колонны обеспечивается посредством установки регулятора расхода на линии подачи греющего пара в кипятильник.

5. Сконденсировавшиеся пары отводятся с установки регулятором уровня.

6. Абсорбент после десорбера содержит некоторое количество компонентов исходной смеси, что влияет на процесс абсорбции.

Поэтому в систему вводят определённое количество свежего абсорбента, и отводят такое же количество отработанного.

Ввод свежего абсорбента в систему поддерживается регулятором состава абсорбента, а вывод отработанного абсорбента из системы - регулятором уровня в ёмкости абсорбера 3.При такой схеме автоматизации абсорбент после десорбера может содержать некоторое количество компонентов исходной газовой смеси, что будет влиять на состав обедненного газа. Поэтом для улучшения процесса абсорбции в систему необходимо постоянно вводить определенное количество свежего абсорбента и отводить такую же часть отработанного. Ввод свежего абсорбента с систему поддерживается регулятором состава абсорбента, направляемого в абсорбер, а вывод отработанного абсорбента из системы - регулятором уровня в емкости абсорбента 3.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Описание технологического процесса производства хлебного кваса. Описание функциональной схемы автоматизации. Выбор и обоснование средств автоматического контроля параметров: измерения уровня, расхода и количества, температуры, концентрации и давления.

    дипломная работа [3,1 M], добавлен 09.09.2014

  • Физико-химические основы абсорбции. Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, их классификация. Расход поглотителя, температура процесса и количество отводимой теплоты. Скорость подачи газа и поглотителя, подбор типа тарелок, размеров аппарата.

    курсовая работа [186,8 K], добавлен 18.12.2009

  • Краткое описание технологического процесса. Описание схемы автоматизации с обоснованием выбора приборов и технических средств. Сводная спецификация на выбранные приборы. Системы регулирования отдельных технологических параметров и процессов.

    реферат [309,8 K], добавлен 09.02.2005

  • Анализ технологического процесса абсорбции циклогексана и циклогексанона как объекта управления. Основные технологические стадии получения продукта. Синтез системы автоматического управления технологическим процессом. Разработка панели для SCADA.

    курсовая работа [5,6 M], добавлен 10.04.2011

  • 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

  • Сущность процесса ректификации с диффузионным процессом разделения жидких и газовых смесей. Расчет ректификационной установки, особенности процесса абсорбции. Подбор насоса и штуцеров для ввода сырья в колонну. Расчет материального баланса абсорбера.

    курсовая работа [358,9 K], добавлен 17.11.2013

  • Исследование технологического процесса систем тепловодоснабжения на предприятии и характеристики технологического оборудования. Оценка системы управления и параметров контроля. Выбор автоматизированной системы управления контроля и учета электроэнергии.

    дипломная работа [118,5 K], добавлен 18.12.2010

  • Описание технологического процесса отстаивания неоднородных систем. Выбор средств автоматического контроля и регулирования технологических параметров. Расчет ротаметра и сопротивлений резисторов измерительной схемы автоматического потенциометра типа КСП4.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.10.2013

  • Механизация и автоматизация в химической промышленности. Автоматизация процесса абсорбции циклогексана и циклогексанона. Производство работ и монтаж объекта автоматизации. Монтаж элементов объекта, диагностика систем, эксплуатация, метрологический надзор.

    курсовая работа [5,0 M], добавлен 10.04.2011

  • Проект автоматической системы управления технологическим процессом абсорбции оксида серы. Разработка функциональной и принципиальной схемы автоматизации, структурная схема индикатора. Подбор датчиков измерения, регуляторов и исполнительного механизма.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 25.12.2010

  • Материальный баланс процесса абсорбции. Расчёт движущей силы процесса абсорбции. Средняя логарифмическая разность концентраций. Расчёт диаметра абсорбера. Вязкость абсорбтива при нормальных условиях и константа Саттерленда. Расчёт высоты колонны.

    курсовая работа [439,4 K], добавлен 15.10.2015

  • Общая характеристика и описание схемы процесса гидроочистки ДТ. Выбор параметров контроля, регулирования, сигнализации, противоаварийной защиты и алгоритмов управления. Регуляторы и средства отображения информации. Контроль и регистрация давления.

    курсовая работа [71,2 K], добавлен 01.06.2015

  • Описание технологического процесса нагревания. Теплообменник как объект регулирования температуры. Задачи автоматизации технологического процесса. Развернутая и упрощенная функциональная схема, выбор технических средств автоматизации процесса нагревания.

    курсовая работа [401,0 K], добавлен 03.11.2010

  • Описание технологического процесса производства вяленой рыбы. Выбор параметров контроля, регулирования и сигнализации. Схема автоматизации цеха вяленой рыбы, предусматривающая в дефростационно–моечной ванне автоматическое поддержание температуры воды.

    курсовая работа [18,7 K], добавлен 26.11.2013

  • Автоматизация тепловых процессов. Схема многоконтурного регулирования процесса абсорбции. Стабилизация рабочей линии. Материальный баланс отгонной части колонны. Регулирование состава дистиллята с учетом изменения расхода и состава исходной смеси.

    реферат [82,2 K], добавлен 26.01.2009

  • Описание схемы процесса фильтрования газовых систем. Технологический процесс как объект управления, выбор параметров регулирования, контроля, сигнализации и противоаварийной защиты. Выбор технических средств автоматизации, контроля и регулирования.

    курсовая работа [978,8 K], добавлен 29.01.2013

  • Технологическое описание структурной схемы проекта по автоматизации процесса переработки предельных углеводородных газов. Изучение функциональной схемы автоматизации и обоснование выбора средств КИП установки. Математическая модель контура регулирования.

    контрольная работа [67,1 K], добавлен 13.06.2012

  • Назначение стенда, описание технологического процесса. Промышленный микроконтроллер ТКМ52. Математический расчет настроечных параметров регулятора. Определение показателей и оценка качества регулирования. Построение процесса системы регулирования.

    дипломная работа [6,1 M], добавлен 05.04.2012

  • Описание производственного процесса, нормализация молока, процесс заквашивания и сквашивания, упаковка и маркировка продукта. Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации, технических средств автоматизации; функциональная схема.

    курсовая работа [20,0 K], добавлен 11.04.2010

  • Система регулирования и контроля температуры в реакторе-автоклаве при производстве поливинилхлорида. Структурная схема автоматизации технологического процесса фильтрования. Принцип действия приборов системы регулирования. Конструкция шлангового клапана.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.02.2014

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.