Автор:

Рубрика: Автоматика и вычислительная техника

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №2 (8) апрель 2018 г.

Дата публикации: 06.02.2018

Статья просмотрена: 6 раз

Библиографическое описание:

Михайлов П. Ю. Автоматизированная система управления технологическим процессом дистилляции сероуглерода // Техника. Технологии. Инженерия. — 2018. — №2. — С. 31-33. — URL https://moluch.ru/th/8/archive/85/3131/ (дата обращения: 23.05.2018).



Химическая промышленность, имеет большое множество технологий, существует множество способов получение того или иного вещества или материала, который в последствии находит множество применении во многих отраслях. Сероуглерод обладает высокой растворяющей способностью жиров масел, относительной химической устойчивостью и низкой температурой кипения (46°). Используется для получения четыреххлористого углерода, для вулканизации каучука и в качестве яда для борьбы с вредителями и растениями. Наибольшее применение сероуглерод нашел в производстве искусственного шелка-вискозы. Получение вискозного шелка из целлюлозы основано на общей реакции взаимодействия сероуглерода со спиртами. Чистый сероуглерод представляет собой бесцветную жидкость. И является очень токсичным и взрывоопасным веществом, что требует особых требований к технике безопасности как при производстве, так и при применении.

В промышленности наибольшее распространение получил синтез сероуглерода, проводимый в ретортах или электропечах, с применением в качестве сырья твердого углеродистого материала и серы. Обычно используют природную или газовую серу и древесный уголь из твердолиственных пород древесины. После того как сероуглерод получен, далее необходима его очистка от примесей.

Процесс очистки производится на стадии стабилизации от легкокипящих примесей (сероводород), а на стадии дистилляции от высококипящих примесей (керосина-растворителя и других).

Процесс основан на том, что жидкости, составляющие исходную смесь, имеют различные температуры кипения. Разделение достигается одновременным многократным испарением и конденсацией их в колонах.

Сероуглерод, содержащий примеси сероводорода, воды и керосина-растворителя, из сборника сероуглерода сырца по стадии абсорбции и десорбции подается в теплообменник, где сероуглерод нагревается до (10010)0С, а затем поступает в колонну стабилизации.

Сероуглерод, подлежащий очистке от примесей, подается в головную часть колонны и затем стекает в куб колонны, откуда поступает в выносной кипятильник,где сероуглерод нагревается сухим паром под давлением. Испарившийся в кипятильнике сероуглерод с примесью сероводорода с температурой (1005)0С возвращается в нижнюю часть колонны, испаряется и поступает в обратный холодильник.

Температура в колоне составляет (10010)0С, с давлением в колоне (0.41 0.05) МПа. Расход сероуглерода на стабилизацию составляет (8500 3500) кг/ч.

Пары сероводорода с примесью сероуглерода, охлаждаемые до (4010)0С в холодильнике направляются на стадию абсорбции.

Сконденсированный сероуглерод самотеком поступает в верхнюю часть колонны стабилизации. Освобожденный от сероводорода сероуглерод из теплообменника направляется в колонну дистилляции. Сероуглерод подается в среднюю часть колонны дистилляции и стекает по тарелкам в куб колонны, самотеком попадется в теплообменник. Проходя по трубам теплообменника сероуглерод испаряется и в виде газа из верхней части теплообменника возвращается в нижнюю часть дистилляционной колонны. Газообразный сероуглерод подается в колонну, поднимается вверх колонны через тарелки. При этом происходит дополнительная очистка от примесей.

Очищенный газообразный сероуглерод из верхней части дистилляционной колоны поступает в холодильник. Высококипящие органические соединения от колонны дистилляции выводятся снизу и с помощью исполнительного механизма передаются в линию подачи керосина — растворителя на стадию абсорбции. Охлажденный сероуглерод в конденсационном виде (после прохождения холодильника) поступает в емкость, откуда поступает на склад сероуглерода. Часть сероуглерода из промежуточной емкости в количестве не более 8000 кг/ч подается вверх колонны дистилляции в качестве флегмы.

Основной показатель эффективности — качество получаемой продукции характеризуется рядом физико-химических свойств и регулировать его не представляется возможным, причиной этого является отсутствие необходимых средств автоматизации. На основной показатель эффективности оказывают влияние ряд параметров. Это температура окружающей среды, качество и своевременность поставки исходного сырья, соблюдение параметров технологического регламента. Все эти возмущения нельзя устранить до объекта; они допускаются в объект и при разработке типового варианта регулирования учитываются.

Для наилучшего очищения сероуглерода от примесей в данном технологическом процессе регулированию подвергаются следующие основные параметры:

– Температура, подаваемого сырья в колонну, которая регулируется большей или меньшей подачей пара в теплообменник;

– Температура внутри колонн, которая регулируется большей или меньшей подачей пара в теплообменники;

– Объем, подаваемого сырья в колонну, который регулируется исполнительным механизмом;

– Уровень в емкости, который регулируется исполнительным механизмом;

– Уровень в кубе колонны, который регулируется исполнительным механизмом.

В результате анализа технологического процесса и средств автоматизации были выбраны оптимальные режимы подбор оборудования для автоматизации.

В настоящее время применяется все большее распространение, находят схемы сигнализации, выполненные на основе микропроцессорной техники. И так как в этой работе, для регулирования используется контроллер ОВЕН ПЛК160, то было задействовано для нужд сигнализации возможности, реализованные в этом контроллере.

В пользу этого решения говорит и то, что в схему контроллера уже заведены сигналы со всех датчиков установленных на технологических аппаратах. Остается только написать программу обработки, которая при изменении параметра на сигнализируемое значение выдаст сигнал на монитор оператора.

Литература:

  1. Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК160 [Электронный ресурс] // компания ОВЕН. URL: http://www.owen.ru/catalog/programmiruemij_logicheskij_kontroller_oven_plk160/opisanie
  2. Калиниченко А. В. Справочник инженера по КИПиА / А. В. Калиниченко. — М.: «Инфра-Инженерия», 2008
  3. Дудников Е. Г. Автоматическое управление в химической промышленности / Е. Г. Дудников — М.: Химия, 2007.
  4. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А. Г. Касаткин. — М., «Химия», 2006.
Основные термины (генерируются автоматически): часть колонны, колонны дистилляции, сероводорода сероуглерод, трубам теплообменника сероуглерод, Наибольшее применение сероуглерод, куб колонны, исполнительным механизмом, Чистый сероуглерод, Газообразный сероуглерод, кипятильнике сероуглерод, газообразный сероуглерод, Сконденсированный сероуглерод, меньшей подачей пара, часть колонны дистилляции, нижнюю часть колонны, часть колонны стабилизации, головную часть колонны, часть дистилляционной колонны, процессом дистилляции сероуглерода, стадию абсорбции.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Посетите сайты наших проектов

Задать вопрос