Перечень задач к государственному экзамену по специальности 1-53 01 01 «Автоматизация технологических процессов и производств»

Задача 1. Разработать функциональную схему автоматизации технологического процесса полимеризации. Составить схему автоматического регулирования температуры в зоне реакции. Выбрать и обосновать средства автоматизации. Пояснить принципы действия выбранных приборов.

Схема процесса полимеризации

Пропилен поступает в нижнюю часть реактора - полимеризатора 1. Туда же по­ступает инертный растворитель (обычно бензин) и катализатор. Необходимая степень перемешивания реакционной массы обеспечивается механической мешалкой и барботажем мономера через жидкую фазу.

В результате реакции полимеризации получают полипропилен. Основным пока­зателем качества продукта полипропилена является средняя молекулярная масса, оп­ределяющая механические и физические свойства получаемого продукта. Молекуляр­ная масса полимера определяется расходом специальной добавки-регулятора молеку­лярной массы, в качестве которого, как правило, используют водород.

Для отвода теплоты реакции в рубашку реактора подают хладоноситель. Полу­ченная суспензия полимера вместе с непрореагировавшим мономером (пропилен) че­рез подогреватель 2 поступает в испарительную камеру 3. В последней происходит выделение из жидкости растворенного мономера и испарение части растворителя. Суспензия полимера отводится из нижней части испарительной камеры и подается на выделение растворителя, а парогазовая смесь охлаждается в холодильнике 4 и посту­пает в сепаратор 5. Конденсат растворителя из сепаратора возвращается в испаритель­ную камеру 3, а газовая фаза, состоящая в основном из мономера, направляется на очистку. В дальнейшем мономер вновь возвращается в реактор 1.

Технологические параметры.

Расход растворителя 0,7 кг/мин

Расход катализатора 0,85 кг/мин

Расход водорода 0,65 кг/мин

Температура в зоне реакции поддерживается изменением расхода хладоносителя 210° С

Давление в реакторе стабилизируется изменением расхода суспензии полимера 0,15МПа

Температура суспензии после подогревателя стабилизируется изменением расхода пара 190°С

Температура в холодильнике стабилизируется изменением расхода хладоносителя 70 С

Уровень в испарительной камере 1,5 м

Давление в испарительной камере 0,1 МПа

Расход количества не прореагировавшего мономера 5 кг/мин

Расход мономера регулируется с помощью двухконтурной системы, в которой основным регулятором является регулятор расхода не прореагировавшего мономера (5 кг/мин), а вспомогательным - регулятор расхода мономера, подаваемого в реактор - 20кг/мин

Диаметр трубопровода для пара 75мм

Хладоносителя 100мм

Задача 2. Разработать функциональную схему автоматизации технологического процесса очистки технических стоков воды. Составить схему автоматического регулирования содержания кислорода и гипохлорида в воде. Выбрать и обосновать средства автоматизации. Пояснить принципы действия приборов контроля кислорода в воде.