ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор контролируемых и регулируемых параметров из "Общая химическая технология" Качественные и технико-экономические показатели химического производства зависят прежде всего от точности соблюдения техно логического режима. При нарушении режима снижается произво дительность процесса и ухудшается качество продукции, поэтому поддержание всех параметров технологического процесса в пределах установленных норм имеет большое практическое значение. [c.227] Большинство химических процессов являются непрерывными и состоят из ряда последовательных стадий. Поэтому при перебоях в работе одного аппарата или одной стадии, т. е. при отклонении от нормы какого-либо показателя процесса (объема смеси, концентрации исходного реагента, температуры и др.), нарушается режйй последующих стадий. Чтобы не допустить отклонения режима от заданного, воздействуют на соответствующие параметры, т. е. [c.227] Следует подчеркнуть, что устойчивая работа химического процесса зависит прежде всего от постоянства исходных параметров — количества и состава сырья и температуры. Известны случаи, когда отдельные стадии и даже отдельные химические производства в течение многих суток непрерывно работают без регулирования. Так, например, при постоянных значениях основных параметров (количества газовой смеси, концентрации исходного реагента и температуры) каталитический реактор с неподвижным слоем катализатора может изменить свои показатели в результате заметного снижения активности катализатора, что иногда происходит после длительной работы (в производстве серной кислоты 1—2 года), или же в результате резкого снижения температуры окружающего воздуха (так как при этом изменяется теплообмен с окружающей средой, что влияет на температурный режим процесса). [c.228] Контроль производства заключается в своевременном обнаружении отклонений от установленного режима и быстром устранении их с целью предотвращения нарушений режима на других стадиях процесса. [c.228] Методы контроля можно условно подразделить на ручные и автоматические. К ручным методам контроля обычно относят химические анализы. Вначале отбирают пробу сырья, полупродукта или продукта, затем производят химическую обработку пробы и делают соответствующие вычисления, поэтому во многих случаях результаты химического анализа получают через несколько часов с момента отбора пробы. В то же время при проведении непрерывных процессов своевременное обнаружение отклонения параметров технологического режима от установленных оптимальных норм имеет решающее значение. [c.228] При автоматических методах контроля измерения производят в основном непрерывно. Приборы автоматического контроля не только указывают, но и регистрируют показания, а также сигнализируют об отклонении измеряемого параметра от заданного вначения. При этом регистрация показаний может производиться дистанционно — на значительном расстоянии от места замера, что позволяет при установке измерительных приборов возле рабочих мест одновременно сосредоточить регистрацию всех основных показателей в одной точке — на контрольном пункте. Таким образом, становится возможным одновременный контроль работы на каждом участке цеха или отделения и всего цеха из контрольного пункта. В связи с этим автоматический контроль производства применяется все более широко и вытесняет другие методы контроля. При этом часто используют косвенные методы измерений. Например, концентрация серной кислоты, вытекающей из концентратора, зависит от ее температуры, методы измерения которой хорошо разработаны, поэтому на практике предпочитают автоматически измерять температуру, а не концентрацию кислоты. [c.228] Применение автоматических методов контроля технологических параметров в химических производствах является особенно актуальным, потому что на основе этих методов становится возможным внедрение автоматических методов регулирования процесса. Последнее имеет особенно большое значение и в тех случаях, когда в ходе химических процессов возможно выделение вредных продуктов (газы, пары, пыль и др.) в атмосферу производственных помещений. [c.229] Однако для многих показателей отсутствуют надежные автоматические методы измерения, поэтому во многих химических производствах еще распространены ручные, в частности, химические методы контроля. [c.229] Регулирование технологического процесса состоит в поддержании заданного оптимального технологического режима по каждой физической и химической операции, составляющей этот процесс. В большинстве случаев регулирование технологического процесса осуществляется автоматически при сочетании трех основных приборов измерителя (или датчика), регулятора и исполнительного механизма. Измеритель, замеряя какой-либо показатель технологического режима, посылает импульс регулятору, который сравнивает значение измеренного показателя с заданным, т. е. оптимальным, и в случае отклонения посылает команду исполнительному механизму для изменения условий процесса (рис. X. 13). [c.229] В химических производствах прибор-измеритель наиболее часто измеряет температуру, концентрацию веществ, скорость потоков,, давление и другие параметры. [c.229] В некоторых случаях трудно или экономически нецелесообразно применять автоматические методы регулирования процесса. Тогда используют дистанционное или ручное регулирование. [c.229] Дистанционное регулирование — это неполное автоматическое регулирование, при котором в качестве измерителя и исполнителя применяются приборы, а регулятором является человек. Он наблюдает за показаниями приборов-измерителей и управляет процессом на расстоянии (например, с пулВта), воздействуя на исполнительные устройства по показателям измерителей. [c.229] Чтобы иметь представление об автоматизации химического производства в целом, на рис. X. 14 в качестве примера показана схема автоматического контроля и регулирования процесса производства серной кислоты из сероводорода. [c.230] Постоянная температура газа на входе в контактный аппарат поддерживается при воздействии импульса термопары, измеряющей эту температуру (через терморегулятор), на клапан, который регулирует объем воздуха, разбавляющего горячий газ. Для поддержания заданной температуры газа на входе во второй, третий н четвертый слои контактной массы предусматривается аналогичное воздействие термопар, цзмеряющих эти температуры (через соответствующие регуляторы), на клапаны, регулирующие объем воздуха, добавляемого в газ на входе в слой катализатора. [c.230] Поддержание постоянного температурного режима процесса выделения серной кислоты в башне-конденсаторе 5 обеспечивается с помощью регулятора температуры орошающей кислоты, который воздействует на клапан, изменяющий количество воды, подаваемой на орошение холодильника 7. Количество кислоты, перекачи ваемой на склад, регулируется путем соответствующего воздействия (по импульсу от регулятора уровня) на клапан, установленный на продукционном кислотопроводе к складу. [c.231] Постоянная концентрация 80г в газе достигается путем воздействия газоанализатора 14 на клапан 10, регулирующий объем воздуха, поступающего в систему. Постоянство температуры газа на входе в первый слой контактной массы поддерживается за счет воздействия импульса от термопары 21 на клапан 6 и изменения объема байпасного холодного газа, поступающего в контактный аппарат, минуя теплообменник 3. Температура газа на входе во второй и последующие слои контактной массы регулируется также воздействием импульсов от остальных термопар 21 на клапаны 13, изменяющие объем газа, который поступает во внутренние теплообменники контактного аппарата. [c.232] Цех-автомат приводится в действие контактом Пуск , с помощью которого включается в сеть электродвигатель нагнетателя 2 и одновременно включается реле времени, последнее через определенное время (когда нагнетатель приобретает нормальное число оборотов) включает электрический подогреватель 5. Регулятор расхода 11 через исполнительный механизм воздействует на регулирующий клапан 10, и таким образом обеспечивается определенный, строго заданный объем воздуха на период разогрева реактора (контактного аппарата), который несколько меньше объема пропускаемой газовой смеси при нормальной работе. [c.232] Нагнетатель 2 подает воздух в теплообменник 3, а затем в электрический подогреватель 5. [c.232] Режим работы электрического подогревателя регулируется силой тока в цепи по показаниям термопар 17 к 18. Первая из них измеряет температуру спиралей, которая не должна превышать определенного предельного значения, вторая термопара измеряет и поддерживает заданную температуру газа на выходе из подогревателя 5 (около 500 °С). Когда температура газа на входе в первый слой контактной массы (измеряется верхней термопарой 21) достигнет 420 °С, исполнительный механизм постепенно открывает регулирующий клапан 9. Конечная степень открытия этого клапана ограничивается регулятором расхода 8 в соответствии с заданной производительностью цеха. [c.232] Когда температура газа после первого слоя контактной массы станет на 30—50 °С ниже заданной для нормальной работы, исполнительный механизм в результате воздействия на него импульса от термопары 18 изменяет ток, питающий лектроподогреватель. По мере повышения температуры в контактном аппарате термопары 21 воздействуют на клапаны 13, регулируя подачу газа в каждый слой контактной массы. [c.232] Вернуться к основной статье