Разработка системы защиты атмосферы при производстве поливинилхлорида

В таблице 3.1 представлен материальный баланс процесса производства поливинилхлорида при производительности по готовому продукту 100 тыс. т/год. Количество рабочих дней - 331, процесс периодический. В сутки проводится 5 операций.

Таким образом, для производства 100 тыс. т/год готового продукта - поливинилхлорида требуется 47850 т/год винилхлорида и 59895 т/год обессоленной воды. Отходы производства вместе с незаполимеризовавшимся винилхлоридом составляют 9548,484 т/год (8,788% полученных в результате полимеризации винилхлорида продуктов), а потери - 1088,955 т/год (1% полученных в результате полимеризации винилхлорида продуктов).

Таблица 3.1 - Материальный баланс процесса производства поливинилхлорида

4. Разработка контроля и автоматики технологического процесса производства поливинилхлорида

Применение методов и средств автоматизации позволяет повысить производительность труда, уменьшить брак и потери.

Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированных производств, где роль человека сводиться к составлению режимов и программ протекания технологических процессов, к контролю за работой приборов и их наладке.

4.1 Выбор и обоснование средств контроля и регулирования

При выборе средств контроля и регулирования руководствуются следующими положениями:

приборы должны обеспечивать необходимую точность измерения, быть достаточно чувствительными и надежными в работе;

показывающие приборы должны иметь наглядную шкалу и указатель;

местные приборы должны иметь месторасположение легко доступное для наблюдения за их показаниями.

Все измерительные и регулирующие приборы должны соответствовать требованиям по взрывопожароопасности.

Датчики температуры

В качестве чувствительного элемента для измерения температуры применяют термопары ТХА-0515с пределами измерения от - 50 до 600 0С.

Для преобразования термо-ЭДС в токовый сигнал применяется нормируемый преобразователь ТХАУ-205. Градуировка ХА.

Датчики давления

В качестве датчиков давления используется первичные измерительные преобразователи "Сапфир-22 ДИ" со стандартным выходным сигналом. Диапазон измерения 0-5 МПа.

Датчики уровня

В качестве датчиков уровня используются измерительными преобразователи "Сапфир-22 ДД" с унифицированным токовым выходным сигналом.

Датчики расхода

С целью создания переменного перепада давления на линии потока используются расходомерные диафрагмы типа ДК6-200. Расход, как функция перепада давления измеряется измерительным преобразователем разности давления "Сапфир-22 ДД" с унифицированным токовым выходным сигналом.

4.2 Описание схемы контрольно-измерительных приборов

Давление обессоленной воды, подаваемой в торцевое уплотнение, контролируется с помощью прибора PIR 4-2 с сигнализацией минимального значения на 0,05 МПа менее давления в реакторе.

Уровень в мернике Е-15 контролируется с помощью прибора LIRCA 6-2 с сигнализацией максимального значения на рабочем месте оператора.

Давление в мернике Е-15 контролируется с помощью прибора LIRCA 6-2 с сигнализацией максимального значения 1,3 МПа на рабочем месте оператора.

Уровень в сборнике Е-14 контролируется с помощью прибора LIRCA 7-2 с сигнализацией максимального значения 860 мм на рабочем месте оператора. Предусмотрена блокировка - невозможность пуска реактора при уровне в сборнике Е-14 менее 860 мм.

Давление в сборнике Е-13 контролируется с помощью прибора LIRC 9-2 с сигнализацией максимального (более 1,45 МПа) и минимального (менее 1,4 МПа) значений на рабочем месте оператора. Предусмотрена блокировка: невозможность пуска реактора при давлении в сборнике Е-13 менее 1,4 МПа.

Уровень в мернике Е-11 контролируется с помощью прибора LIRC 10-2 с сигнализацией максимального уровня на рабочем месте оператора.

В течение всего процесса полимеризации поддерживается режимная температура, которая контролируется с помощью приборов TIRC 3-3 и TIR 13-3.

В течение всего процесса полимеризации система управления с помощью приборов LIRC 2-2 и PIR 4-2 контролирует давление в реакторе Р-11/1-4 и сравнивает его с заданным значением, определяя каждые 10 секунд скорость роста давления в реакторе. При отклонении давления от заданного значения на величину 0,05 МПа подается сигнал на рабочее место оператора и включается в работу аварийная программа защиты реактора от превышения давления, состоящая из пяти ступеней, срабатывающих последовательно в зависимости от скорости роста давления.

В процессе полимеризации постоянно контролируется нагрузка на мешалку и при превышении заданного в рецепте значения начинается аварийное дозирование обессоленной воды в ректор по специальной программе.

Давление затворной жидкости у насоса ЦН-12 контролируется с помощью прибора FIRC 1-3, оно должно быть не мене 0,7 МПа.

Уровень в дегазаторе Р-21/1-4 контролируется с помощью прибора LIRC 10-2.

Процесс выгрузки суспензии контролируется по уровню в емкостном дегазаторе Р-21/1-4.

Для поддержания требуемого перепада давления между давлением в емкостном дегазаторе и давлением запирающей жидкости в контуре предусматривается подача в пневмогидроаккумулятор азота давлением 0,7 МПа, которое контролируется с помощью прибора PIR 12-2 и регистрируется.

Уровень в емкостном дегазаторе Р-21/2 во время выгрузки из реакторов Р-11/1-2 контролируется с помощью прибора LIRC 10-2 с сигнализацией максимального (10000 мм) и минимального (1000 мм) значений на рабочем месте оператора. При максимальном уровне в дегазаторе Р-21/2 отключается насос ЦН-12/1-4. Работа мешалок дегазаторов сигнализируется на рабочем месте оператора.

Уровень воды в абшайдере С-21/1,2 контролируется с помощью прибора LIRC 15-2 с сигнализацией максимального значения (650 мм) на рабочем месте оператора. Контроль за сливом воды из абшайдера С-21/1,2 осуществляется с помощью смотрового фонаря.

Давление в системе дегазатор-абшайдер контролирутеся с помощью прибора PIR 12-2 в пределах 0,55-0,02 МПа с сигнализацией максимального (0,55 МПа), предмаксимального (0,53 МПа) и минимального (0,02 МПа) значений. Показания прибора регистрируются.

Давление суспензии до и после фильтра Ф-21/3,4 контролируется с помощью приборов, установленных по месту. При перепаде давления на фильтре более 0,1 МПа рабочий фильтр необходимо отключить на чистку, в работу включить резервный фильтр.

В процессе выгрузки суспензии из дегазатора Р-21/2 в дегазатор Р-21/1 оператор следит за уровнем в них с помощью приборов LIRC 10-2.

Работа насоса ЦН-21/1,2 сигнализируется на рабочем месте оператора.

Количество суспензии, подаваемой на колонну поддерживается постоянным в пределах 15-35 м3/ч в зависимости от количества находящихся в работе с помощью прибора LIRC 17-2 и LIRC 15-2.

Перепад давления на фильтре Ф-21/1,2 контролируется по месту с помощью прибора PIR 12-2. Перепад давления на фильтре Ф-21/1,2 контролируется по месту в пределах 0-0,00014 МПа. При максимальном значении перепада необходимо заменить фильтрующие элементы.

Управление вентилятором и сигнализация его работы осуществляется на рабочем месте оператора.

Давление воздуха, подаваемого на сушку, контролируется с помощью местных приборов, установленных в распределительном коллекторе (в пределах 0-0,0055 МПа) и на подаче в каждую зону.

Для поддержания в сушилке постоянного “кипящего слоя” с достаточной турбулентностью требуется, чтобы подача воздуха сушки не выходила за установленные пределы. Расход воздуха поддерживается постоянным (36800 кг/ч) с помощью многосекционной заслонки с пневмоприводом поз.23-3, установленной на трубопроводе после вентилятора, контролируется с помощью прибора PIR 23-2 и регистрируется. Максимальное значение расхода (34000 кг/ч) и предминимальное (28000 кг/ч) сигнализируются на рабочем месте оператора. При минимальном значении (23000 кг/ч) отключается подача суспензии на центрифугу Х-31/1,2.

При включенных насосах Н-32/1-4 на циркуляции при установлении расхода воды более 140 м3/ч, что контролируется с помощью измерительной диафрагмы FIRC 24-3, установленной на нагнетательной линии, открывается клапан поз. 19-3 на подаче острого пара через инжекторы, встроенные в сборник горячей воды Е-31. Расход пара контролируется прибором LIRC 19-2. Вода в сборнике нагревается до температуры 90 0С. Температура в сборнике контролируется с помощью прибора TIRC 18-3 в пределах 80-95 0С. показания прибора регистрируются на рабочем месте оператора, сигнализируется максимальное и минимальное значения.

Управление и сигнализация работы насоса ЦН-32/1-4 осуществляется на рабочем месте оператора.

С помощью измерительной диафрагмы FIRC 24-3., установленной на нагнетательной линии насоса ЦН-32/1-4 контролируется расход горячей воды в сушилку в пределах 140-240 м3/ч. максимальное (240 м3/ч) и предминимальное (180 м3/ч) значения сигнализируются на рабочем месте оператора.

Падение расхода горячей воды до минимального значения (из-за утечек) сигнализируется, срабатывает блокировка с отключением подачи суспензии на центрифугу, отключается насос ЦН-32/1-4. Температура воды на нагнетании насоса ЦН-32/1-4 контролируется с помощью прибора TIRC 20-3 в пределах 80-95 0С. значения температуры 80 0С и 95 0С сигнализируются на рабочем месте оператора.

Температура в сушилке контролируется в разных зонах:

1. В зоне загрузки продукта с помощью прибора TIRC 21-3. в пределах 50-100 0С. Предминимальное (50 0С) и предмаксимальное (95 0С) значения параметра сигнализируются на рабочем месте оператора. Повышение температуры до максимального значения (100 0С) сигнализируется на рабочем месте оператора. При этом срабатывает блокировка с отключением подачи пара к воздухоподогревателю Т-31/1,2. Понижение температуры до минимального значения (50 0С) сигнализируется на рабочем месте оператора. При этом срабатывает блокировка с отключением подачи суспензии на центрифугу Х-31/1,2.

2. В средней зоне с помощью местного прибора TIRC 22-3. в пределах 55-59 0С.

3. В последней зоне сушки (на выходе) с помощью местного прибора TI 4926.1,2 и прибора TIRC 21-3. в пределах 52-75 0С. показания прибора регистрируются на рабочем месте оператора, сигнализируются предминимальное (55 0С) и предмаксимальное (65 0С) значения.

Температура отработанного воздуха на выходе из сушилки контролируется при помощи прибора TIRC 21-3 в пределах 52-140 0С. показания прибора регистрируются на рабочем месте оператора, значения температуры предминимума (550С) и предмаксимума (700С) сигнализируются. Поддерживается оптимальное значение температуры (64 0С) с помощью прибора TIR 22-3, установленного на трубопроводе подачи пара в теплообменник Т-31/1,2. Максимальное значение температуры (750С) сигнализируется и при этом срабатывает блокировка по отключению подачи пара в воздухоподогреватель Т-31/1,2. Минимальное значение (52 0С) сигнализируется и при этом срабатывает блокировка с отключением подачи суспензии в центрифугу Х-31/1,2. Повышение температуры отработанного воздуха до 140 0С (что возможно при загорании в сушилке) сигнализируется на рабочем месте оператора и в этом случае автоматически закрывается отсечной клапан поз.23-4 на подаче азота в сушилку. Управление клапаном поз.23-4 и сигнализация его положения осуществляется на рабочем месте оператора.

Спецификация на средства измерения, контроля и автоматического регулирования приведена в табл.5.1.

5. Разработка требований по качеству сырья и конечного продукта

Данный раздел содержит требования, предъявляемые к качеству сырья, информацию о свойствах конечного продукта, а также технические требования к качеству готового продукта.

5.1 Технические требования к качеству сырья

Характеристика исходного сырья и материалов приведена в табл.5.1

Таблица 5.1 - Характеристика исходного сырья, материалов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8