Практическая работа Функцианальная схема АСУ ТП По приведенному описанию технологического процесса : 1- проанализировать технологический процесс; 2- выполнить функцианальную схему автоматизации объекта; 3- составить спецификацию приборов. Чертеж выполняется на формате А3 с оформлением рамки и штампа. Спецификация на формате А4. Функции АСУ ТП 1- измерение; 2 сигнализация; 3 - контроль по вызову; 4 - периодическая регистрация; 5 - регистрация по отклонению; 6 - дистанционное управление; 7 - защита; 8 – контроль состояния; 9 – регулирование; 10 – расчет заданий регулятору; 11 – балансовые расчеты; Вариант1 Функциональная схема АСУ ТП установки разложения гидроперекиси изопропилбензола Схема АСУ ТП установки разложения гидроперекиси изопропилбензола: Р реактор; Т - теплообменник; Н - насос. Описание технологического процесса Гидроперекись изопропилбензола в присутствии концентрированной серной кислоты разлагается по уравнению: C6 H5CCH3 2 OOH C6 H5OH CH3COCH3 с образованием фенола и ацетона. Распад гидроперекиси идёт слишком энергично и трудно поддаётся управлению, поэтому указанную реакцию проводят в продуктах реакции. Последние из реактора Р поступают с помощью циркуляционного насоса Н в теплообменный аппарат Т. После охлаждения до необходимой температуры часть продуктов реакции отводится в виде готового продукта, другая часть направляется в реактор Р в виде рециркулята. Стабилизация производительности установки может быть достигнуть созданием в АСУ ТП локальных контуров регулирования подачи сырья в реактор и подачи серной кислоты. Для этой цели на трубопроводах сырья и кислоты установлены датчики расхода и дистанционно-управляемые регулирующие органы. Стабилизация температурного режима установки может быть достигнута образованием как простых, так и сложных контуров регулирования. Таким же образом стабилизирован расход охлаждающей воды в теплообменник Т. На линии подачи воды установлен датчик расхода и дистанционно-управляемый регулирующий орган. В зависимости от температуры на линии выхода из теплообменника воды или пара можно в системе АСУ ТП организовать коррекцию температуры либо осуществить принцип регулирования ее по ограничениям. Измерение количества получаемого продукта необходимо не только для решения уравнений материального баланса, но для коррекции работы локальных регуляторов. Вариант 2 Схема АСУ ТП установки производства полимеров Описание технологического процесса Производство полимеров в настоящее время занимает одно из ведущих мест в нефтехимической отрасли. Оно обычно осуществляется путем полимеризации исходных мономеров при высоких (свыше 100 МПа, t = 200...300°С),средних (до 7 МПа, t = 200...275°С) и низких (P = 0,1...1 МПа, t = 70 ...80°С) давлениях. При высоких давлениях получают обычно полиэтилен. Аппаратное оформление производств получения полимеров при среднем и низких давлениях одинаково . Такая установка включает: реактор Р с мешалкой; теплообменные аппараты Т1, Т2; сепараторы С1, С2; насос Н. Мономер подается в нижнюю часть реакторе Р совместно с бензином играющим роль растворителя, и катализатора. Барботаж мономера и перемешивание обеспечивают необходимей контакт компонентов. Примечание: Барботаж (от фр. barbotage — «перемешивание»), или барботирование, — это процесс пропускания газа или пара через слой жидкости. Газ продавливается через слой жидкости с помощью труб с мелкими отверстиями (3–6 мм), называемых барботёрами, ситчатых или колпачковых тарелок абсорберов и ректификационных колонн. При барботировании создаётся большая межфазная поверхность на границе жидкость — газ, что способствует интенсификации теплои массообменных процессов, а также более полному химическому взаимодействию газов с жидкостями. Схема АСУ ТП установки производства полимеров: Р – реактор; С1, С2 – сепараторы; Т1, Т2 – теплообменники; Н – насос. Вариант 3 Функциональная схема АСУ ТП колонны окисления изопропилбензола Описание технологического процесса В производстве фенола и ацетона кумельным методом важную роль играет процесс окисления изопропилбензола. Данный процесс проводится в реакционной колонне Р тарельчатого типа – реактора, снабженной по высоте холодильниками Изменяя подачу воды в секции, поддерживаем температуру жидкости от 120°С на верхней тарелке до 105°С в нижней части колонны. Воздух, предварительно очищенный от загрязнений и механических и подогретый до определенной температуры, подают в нижнюю часть колонны под давлениям порядка 0,4 МПа. На верхнюю тарелку реактора подают подогретый в теплообменнике Т2 свежий и оборотный изопропилбензол, к которому добавлен гидропероксид, инициирующий начальную стадию окисления. Воздух в реакторе движется противотоком по отношению к жидкости, барботируя через неё на тарелках колонны. При этом он увлекает с собой пары изопропилбензола. и летучих побочных продуктов, которые конденсируются в конденсаторе Т1. В сепараторе С происходит отделение газовой фазы от сконденсированных жидких продуктов изопропилбензола, муравьиной кислоты, формальдегида и др. Оксидат из нижней части колонны Р содержит до 30% гидропероксида. Он отдаёт своё тепло изопропилбензолу в теплообменнике Т2 и поступает далее на ректификацию для концентрирования гидропероксида. Температурный профиль по высоте колонны регистрируется на щите оператора. Общее количество подаваемой воды также может быть стабилизировано. Для этой цели установлен датчик расхода воды и управляемый регулирующий орган на общей линии подачи её в реакционный аппарат. Установка датчика давления на этой же линии способствует дополнительной информации и возможности принятия правильных решений системой управления. В системе АСУ ТП предполагается организовать локальные контуры регулирования расхода воздуха, уровня остаточного продукта в реакторе. Возможно также стабилизировать работу теплообменника Т1 и сепаратора С. Организацию управления подачи сырья в реактор позволяет осуществить информацию о расходе сырья и её температуре после выхода из теплообменника Т2 и установка на этой линии управляемого регулирующего органа. Схема АСУ ТП установки окисления изопропилбензола: Р - реактор; Т1, Т2 – теплообменники; С – сепаратор; Н – насос.
