3 Опис функціональної схеми автоматизації.

На снові технологічної карти параметрів розробимо функціональну схему автоматизації. Схема автоматизації повинна виконувати всі вимоги і функції які описані в попередньому розділі.

Основним завданням технологічного процесу є очистка циклогексанону-сирцю від спиртової фракції. Наведемо стислий опис процесу за існуючими технологічними схемами.

Відгонка спиртів (аліловий, бутиловий і інші), які є легколетючою фракцією в циклогексаноні-сирці, здійснюється в колоні поз. К-369/1.

Циклогексанон–сирець із попереднього технологічного процесу поступає в колону поз. К-369/1.

В колону поз. К-369/1 може також подаватись некондиційний циклогексанон (анон) ;

Перед подачею в колону початкова суміш проходить трубний простір підігрівача поз. Т-352/1, де підігрівається до температури не більше 153С.

Процес ректифікації в колоні поз. К-369/1 здійснюється на 65-ти тарілках з капсульними ковпачками.

Живлення в колону поз. К-369/1 подається на 45 тарілку (основний вхід). Можлива подача живлення на 49 і 53 тарілки.

Необхідне для ректифікації тепло вводиться в колону через виносний випарник поз. Т-370/1 .

Парова фаза колони поз. К-369/1 (спирти, вода, анон) потрапляє в конденсатор поз. Т-371/1, що охолоджується оборотною водою, в якому здійснюється конденсація парів.

Сконденсований продукт із конденсатора поз. Т-371/1 збирається в перший відсік ємності поз. Е-372/1, де проходить розділення водного і органічного шарів.

Органічний шар (спиртова фракція) через вертикальну перегородку переливається в другий відсік.

Частина спиртової фракції із ємності поз. Е-372/1 подається в колону поз. К-369/1 в якості флегми. Перед подачею в колону спиртова фракція проходить трубний простір підігрівача поз. Т-355/1, де нагрівається до температури не більше 140С.

Залишок спиртової фракції з ємності поз. Е-372/1 подається на наступний технологічний процес для відгонки циклогексанона і циклогексанола із дистиляту колони поз. К-369/1.

Циклогексанон–сирець з кубу колони поз. 1 по рівню виводиться на подальше оброблення.

Покажемо вмще описаний технологічний процес на спрощеній функціональній схемі автоматизації:

Рис. 2.1. Спрощена ФСА очистки циклогексанону в процесі виробництва адипінової кислоти

В даному курсовому проекті будуть розглядатися чотири контури регулювання: 1, 2, 4, 6.

В контурі 1, - автоматична стабілізація температури циклогексанону-сирцю на вході в колону. Первинним перетворювачем виберемо термоелектричний перетворювач (термопару) типу ТХК-0179* із градуювальною характеристикою ХК(L). Діапазон вимірювання 0÷500 ⁰С, умовний тиск Р_у=0.4 МПа, рідке середовище, що не руйнує захисну арматуру. Для перетворення вихідного сигналу термопари у струмовий сигнал 0÷5 мА застосуємо блок БУТ-20 (24В). Для живлення всіх блоків, які потребують 24 В, будемо застосовувати двоканальний блок живлення БП-21. Виконавчий механізм в даному контурі регулювання повинен бути іскро-вибухо захищений, оскільки в цьому контурі регулюється подача циклогексанону-сирцю. Отже тип ВМ виберемо МЭО-16/25-0,25-77 з іскро- та вибухо- захистом.

В контурі 2,- автоматична стабілізація тиску верху колони зміною витрати холодоносія в конденсатор. Для перетворення тиску виберемо манометр типу Сапфир-22-ДА 2050 з вихідним сигналом 0÷5 мА, діапазон вимірювання 0÷0,6 МПа, основна допустима похибка δ=0,5%. Для живлення дифманометру типу Сапфир застосуємо шестикнальний блок живлення 22БП-36. В цьому контурі регулювання виберемо виконавчий механізм із сталою швидкістю обертання типу МЭО-16/25-0,25-77 та струмовим давачем положення. Номінальний крутний момент на вихідному валі становить 16 Н∙м, номінальний час повного ходу вихідного валу становить 25 с, номінальний повний хід вихідного валу рівний 0,25 об., напруга живлення при частоті 50 Гц становить 220 В, споживана потужність рівна 55 В∙А. Для живлення струмового давача положення використуємо блок БСПТ/2К. Для пуску, зупинки та зміни напрямку руху цього виконавчого механізму застосуємо пускач типу ПБР-2М.

В контурі 4, - автоматична стабілізація рівня кубу колони зміною витрати циклогексанону-ректифікату на виході з колони, для вимірювання рівня виберемо акустичний рівнемір типу АП-5В. Діапазон вимірювання 0÷16 м. Для живлення всіх блоків, які потребують 24 В, будемо застосовувати двоканальний блок живлення БП-21. Виконавчий механізм в даному контурі регулювання повинен бути іскро-вибухо захищений, оскільки в цьому контурі регулюється витрата циклогексанону-ректифікату. Отже тип ВМ виберемо МЭО-16/25-0,25-77 з іскро- та вибухо- захистом.

В контурі 6, - автоматична стабілізація витрати гріючої пари в теплообмінник, з корекцією по складу НКК в кубі колони та з корекцією по кількості НКК, що поступає в колону за одиницю часу. Для аналізу вмісту НКК в початковій суміші виберемо інфрачервоний аналізатор рідин типу „Анализ-3” 0107 (етиловий спирт, вода, диетиловий ефір, ацетальдегід, вищі спирти в складі, що визначає замовник), діапазон вимірювання від 0 до 100 % . Для вимірювання витрати використаємо витратомір змінного перепаду тиску з камерною діафрагмою ДК25.Обчислення кількості НКК, що поступає в колону за одиницю часу реалізуємо безпосередньо на контролері.