Реферат на тему Автоматизация процесса абсорбции (схема стабилизации процесса абсорбции)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.   ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
АБСОРБЦИИ.. 6

2. Выбор параметров контроля и регулирования.. 10

3. Описание регулируемых и измеряемых параметров.. 11

4. Выбор технических средств автоматизации.. 12

5. Разработка принципиальной.. 22

схемы автоматизации.. 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 24

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 25

Введение:

Управление объектом – это процесс
воздействия на объект с целью обеспечения нужного протекания процесса в объекте
или нужного изменения его состояния.

Автоматическое управление –
управление, происходящее без участия человека.

Техническое устройство,
осуществляющее автоматическое управление объектом, называется управляющим
устройством.

Автоматизация производства приводит к
улучшению основных показателей эффективности:

· увеличению
количества продукции;

· улучшению
качества и снижению цены выпускаемой продукции;

· повышению
производительности труда.

Внедрение автоматических устройств
обеспечивает сокращение брака и отходов, уменьшение затрат сырья и
энергии, уменьшение численности основных рабочих.

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. По виду энергии носителя сигнала канала связи, 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.

Целью
управления процессом
абсорбции является поддержание постоянства заданной концентрации извлекаемого
компонента в обедненном газе, а также соблюдение материального и теплового
балансов абсорбционной установки. В ряде случаев целью процесса абсорбции
является получение насыщенного абсорбента заданного состава.

Концентрацию извлекаемого компонента
в обедненном газе можно определить по разности количеств извлекаемого
компонента, приходящего с сырьем и поглощаемого из нее абсорбентом в единицу
времени.

Концентрация извлекаемого компонента
в обедненной смеси зависит от его начальных концентраций в газовой и жидкой
фазах, расхода поступающей газовой смеси, относительного расхода абсорбента, а
также от температуры и давления в абсорбере. Изменения расхода газовой смеси и
начальных концентраций извлекаемого компонента в фазах представляют собой
выходные величины предыдущих технологических аппаратов, а, следовательно,
представляют собой основные возмущения, процесса абсорбции. Регулирующими
воздействиями являются расходы свежего абсорбента, обедненного газа и
насыщенного абсорбента.

Повышение давления в абсорбере
способствует извлечении: ценных компонентов из исходной газовой смеси.
Поддержание заданного значения давления в верхней части колонны требует
применения регулятора давления, действующего на клапан, установленный на
трубопроводе отвода 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 обедненного газа, уровень в кубе абсорбера, давление и перепад давления в
нем.

Заключение:

В реферате разработана схема
автоматизации процесса абсорбции. Для этого были подобраны определённые приборы
и датчики, рассмотрены их характеристики, монтаж, наладка и работа в
абсорбционной колонне. Выбор приборов производился по их характеристикам, таким
как:

· пределы
измерений;

· схема
соединения;

· безопасность;

· лёгкость
использования

и по другим параметрам.

Выполнив все эти действия, мы
достигли нужной цели для данного процесса.

Поскольку в процессе абсорбции
приходится регулировать большое количество параметров, то автоматизация этого
процесса заметно облегчает эту задачу, сокращая его трудоёмкость. Ввиду того,
что автоматизация приводит к сокращению брака и отходов, затраты на
автоматизацию быстро окупятся.

Фрагмент текста работы:

1. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
АБСОРБЦИИ

Абсорбцией называется процесс
поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими
поглотителями (абсорбентами) [1, c. 7].

Кинетика абсорбции – это скорость
процесса массообмена. Она определяется движущей силой процесса, свойствами
поглотителя, компонента и инертного газа, а также способом соприкосновения фаз.
В абсорбционных аппаратах движущая сила, как правило, изменяется по их длине и
зависит от характера взаимного движения фаз. При этом возможно осуществление
непрерывного или ступенчатого контакта. В абсорберах с непрерывным контактом
характер движения фаз не меняется по длине аппарата и изменение движущей силы
происходит непрерывно. Абсорберы со ступенчатым контактом состоят из нескольких
ступеней, последовательно соединенных по газу и жидкости, причем при переходе
из ступени в ступень происходит скачкообразное изменение движений силы [2, c. 114].

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. Кроме того, абсорбционные процессы являются
основными процессами при санитарной очистке выпускаемых в атмосферу отходящих
газов от вредных примесей. 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).

Аппараты, в
которых осуществляются абсорбционные процессы, называют абсорберами. Как и другие
процессы массопередачи, абсорбция протекает на поверхности раздела фаз, поэтому
абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и
газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на
следующие группы [3, c. 147]:

1)
поверхностные;

2)
насадочные;

3)
барботажные (тарельчатые);

4)
распыливающие.

Поверхностные
абсорберы используют для поглощения хорошо
растворимых газов (например, для поглощения хлористого водорода водой).

Насадочные абсорберы. Широкое распространение в
промышленности в качестве абсорберов получили колонны, заполненные насадкой –
твердыми телами различной формы.

Барботажные (тарельчатые) абсорберы представляют собой, как правило,
вертикальные колонны,
внутри которых на определенном расстоянии друг от друга размещены горизонтальные перегородки
— тарелки.

Распыливающие абсорберы. В абсорберах этого типа тесный контакт между фазами
достигается путем распыливания или
разбрызгивания различными способами жидкости
в газовом потоке.

Регулирование
концентрации извлекаемого компонента в насыщенном абсорбенте.

Такая цель
управления часто ставится при проведении процесса абсорбции в производстве
кислот. В этом случае необходимо поглощение такого количества компонента, чтобы
концентрация кислоты оставалась постоянной. В качестве главной регулируемой
величины следует взять концентрацию извлекаемого компонента в насыщенном
абсорбенте, а регулирующее воздействие вносить изменением расхода абсорбента.

Регулирование
при переменном расходе газовой смеси.

Такое регулирование проводится, когда расход газовой смеси определяется
технологическим режимом предыдущего процесса. Изменение расхода газовой смеси,
как было сказано, является сильным возмущающим воздействием. Для получения
хорошего качества регулирования необходимо компенсировать возмущения до
поступления их в абсорбер. Эту задачу решает регулятор соотношения расходов
газовой смеси и абсорбента с коррекцией по концентрации извлекаемого компонента
в обедненной смеси.

Регулирование при постоянной концентрации извлекаемого компонента в
газовой смеси.

Если на установку поступает смесь постоянного состава, то есть отсутствует
сильное возмущающее воздействие, достаточно вместо регулирования концентрации
извлекаемого компонента в обедненной смеси ограничиться стабилизацией расходов
газовой смеси и абсорбента. Если расход газовой смеси меняется при постоянной
концентрации поглощаемого компонента в ней, устанавливают регулятор соотношения
расходов газовой смеси и абсорбента [4, c. 139].

Регулирование температуры в абсорбере при наличии внутреннего охлаждения.

Некоторые
процессы абсорбции протекают с большим тепловым эффектом, что ухудшает
массопередачу. Возникает необходимость в установке змеевиков для отбора тепла.
Расход хладоносителя в них должен определяться тепловым режимом всего абсорбера.
Если змеевики установлены на всей высоте абсорбера, то параметром,
характеризующим этот режим, будет температура хладоносителя на выходе из
абсорбера. Если же змеевики установлены только в нижней части абсорбера,
регулируемой величиной является температура насыщенного абсорбента.

Регулирование
состава абсорбента, поступающего в абсорбционную колонну.

Абсорбент,
возвращаемый с участка десорбции,  может
содержать большое количество компонентов газовой смеси, что значительно
ухудшает процесс абсорбции. В этом случае необходимо постоянно выводить часть
абсорбента из системы и вводить такое же количество свежего. Регулирование
осуществляется следующим образом. Стабилизируется состав абсорбента на входе в
абсорбер путем изменения расхода свежего абсорбента. Баланс между расходами
свежего и отработанного абсорбентов обеспечивается регулятором уровня путем изменения
расхода отработанного абсорбента, выводимого из системы [5, c. 26].

Регулирование нескольких
последовательно установленных абсорбционных колонн.

Система
автоматического регулирования последовательно установленных абсорберов в
принципе не отличается от САР одного абсорбера. Концентрация поглощаемого
компонента в обедненной газовой смеси, уходящей из установки, регулируется
изменением подачи абсорбента, поступающего в первый по ходу абсорбента аппарат.
Стабилизируются уровни в каждом абсорбере, температуры газовой смеси и
абсорбента на входе в установку и давление в последнем по ходу газа абсорбере. В
тех случаях, когда между абсорберами установлены промежуточные холодильники для
охлаждения абсорбента, необходимо предусмотреть регулирование температуры
абсорбента перед абсорберами за счет изменения расхода хладоносителей [6, c. 25].