Использование энергосберегающих технологий для кристаллизации сульфата натрия (стр. 7 из 12)

Предлагается так же установка циркуляционных насосов для вакуум – испарителей – кристаллизаторов. В результате чего снизится инкрустация (отложения солей) на поверхностях аппарата и тем самым увеличится продолжительность работы аппарата между технологическими чистками, снизятся затраты труда и материалов на проведение чистки, увеличится их производительность.

Так же предлагается установка тепловых насосов для обогрева корпусов вакуум – испарителей – кристаллизаторов с использованием их вторичного пара, что снизит расход тепла на вакуум – кристаллизацию сульфата натрия.

4. А втоматизация технологического процесса и контрольно – измерительные приборы

4.1 Введение

Промышленность химических волокон относится к одной из прогрессивных и развивающихся высокими темпами отраслей промышленности нашей страны.

Волокна используются главным образом для изготовления одежды; кроме этого, значительное количество их расходуется на изготовления всевозможных технических тканей и изделий, высокопрочной кордной ткани, рыболовных снастей, веревок, канатов и т.д. натуральных волокон недостаточно для удовлетворения все возрастающих потребностей населения в текстильных товарах, а для технических изделий натуральные волокна во многих случаях непригодны, т. к. не обладают необходимым комплексом особых свойств (высокой термостойкостью, прочностью, биостойкостью и т.д.). Кроме того, производство натуральных волокон является трудоемким и дорогостоящим. Поэтому возникла необходимость в разработке промышленных способов получения волокон искусственным путем.

Процесс получения вискозных волокон включает следующее технологические стадии:

1. Мерсеризация целлюлозы – обработка целлюлозы в большом избытке 18% -ного раствора едкого натра, в результате чего образуется пульто щелочной целлюлозы в растворе щелочи:

Полученная щелочная целлюлоза подвергается отжиму от избытка щелочи и измельчению;

2. Предсозревание щелочной целлюлозы – выдерживание ее при определенной температуре и влажности, в результате чего она подвергается термоокислительной деструкции, и вязкость ее снижается;

3. Ксантогенирование щелочной целлюлозы – обработка ее сероуглеродом в среде азота с целью получения растворимого в водном растворе полимера – ксантогената целлюлозы:

4. Растворение полученного ксантогената целлюлозы в водном растворе едкого натра с целью получения вискозы – прядильного раствора для формирования волокон;

5. созревание вискозы и подготовка ее к формованию волокна (смешение, фильтрация, обезвоздушивание);

6. Формование и отделка волокна. Формование вискозных волокон проводят мокрым способом , т.е. с использованием осадительной ванны. В ходе формования протекают основные процессы, приводящие к накоплению в осадительной ванне сульфата натрия:

Для поддержания постоянства состава осадительной ванны она направляется на кристаллизацию избытка сульфата натрия.

Процесс кристаллизации сульфата натрия осуществляется на кристаллизационных установках.

Основными операциями, осуществляемыми на установках кристаллизации являются:

1. Кристаллизация глауберовой соли

из осадительной ванны;

2. Обезвоживание отфугованных кристаллов

(плавка);

3. отделение кристаллов

от маточного раствора (центрифугирование);

4. Кристаллизация и сушка кристаллов

;

5. Упаковка сульфата натрия

4.2 Объекты автоматизации. Средства автоматизации и КИП

Автоматизация управления – как отдельными аппаратами, комплексами аппаратов, так и производством в целом – является важным элементом совершенствования процесса, определяя устойчивость, качество работы, и производительность процесса, повышение производительности труда в производстве волокон и в частности в проведении процесса кристаллизации сульфата натрия.

За последние годы появилось много статей, посвященных автоматизации аппаратов. За это время в теории и практике автоматизации химико-технологических процессов и производств достигнуты значительные успехи.

Разработан системный подход к автоматизации управления, созданы системы унифицированных технических средств автоматизации, обеспечивающих комплексное решение задач оперативного управления, моделирования и применения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) для управления производствами. Все это позволило конкретизировать понятия автоматизированной системы управления – АСУ для производств вискозных волокон. В настоящее время любая проблема автоматизации рассматривается, по крайней мере, как часть проблемы создания АСУ с учетом внешних химико-экономических факторов. Возрастание роли автоматизированного управления в химико-технологических производствах привело к появлению следующих особенностей современных производств:

· Так называемая локальная автоматизация, считывается ранее единственной формой автоматизации, становится неотъемлемой частью технологического оборудования;

· Автоматизированное управление рассматривается как «технологический» фактор, превращающий композицию из многих механизмов аппаратов в единый агрегат с новыми качествами и повышенной эффективностью.

В отделении кристаллизации сульфата натрия осуществляется контроль следующих параметров:

1. Температура по секциям горизонтальных вакуум – кристаллизаторов;

2. Температура плава в плавильных котлах;

3. Давление в трубопроводах подачи пара и воды на установку, а так же в линиях нагнетания насосов;

4. Вакуума в барометрических конденсаторах;

5. Температуры в испарителях – кристаллизаторах;

6. Уровней сред в баках.

Осуществляется также контроль и регулирование следующих параметров:

1. Расхода осадительной ванны на установку;

2. Соотношения расхода природного газа и воздуха в топку трубы – сушилки.

3. Расхода пара в сгустители.

Таб. 6.1 Общетехнические средства контроля и автоматизации, используемые при автоматизации и управлении в отделении кристаллизации

Контролируемые и регулируемые параметры	Средства контроля и автоматизации	Тип
Датчики для измерения температуры и преобразователи
1. Температура осадительной ванны на входе, в горизонтальный кристаллизатор и по его секциям	1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 232. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления	ТСМ – 6097ТСМ – 5071ПТ – ТС - 68
2. Температура раствора в испарителях - кристаллизаторах	1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 232. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления	ТСМ – 6097ТСМ – 5071ПТ – ТС - 68
3. Температура плава в плавительных котлах	1. Термометр сопротивления медный. Градуировка 232. Преобразователь измерительный к термометрам сопротивления	ТСМ – 6097ТСМ – 5071ПТ – ТС - 68
4. Температура топочных газов в сушилке сульфата натрия	1. Термопара хромель-амомелевая2. Преобразователь измерительный к термопарам	ТХА – 0806ПТ – ТП – 68
Датчики для измерения разрежения и давления
1. Разрежение в вакуум – кристаллизаторах, испарителях – кристаллизаторах и барометрических конденсаторах	1. Тягомер симфонный, выходной сигнал 5 мА2. Тягомер сильфонный, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см 2	ТС – Э1ТС – Э2ТС – Э3ТС – П1ТС – П2
2. Давление растворов после насосов	Разделитель мембранный с пленкой из фторопласта и манометр сильфонный, выходной сигнал 5 мА	РМ 5320МС – Э1МС – Э2
3. Давление пара, воды	Манометр пружинный, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см 2	МП – П2
Приборы для непосредственного измерения разрежения и давления без передачи сигнала на значительные расстояния
Разрежение и давление по системе	Тягомер стрелочный Напоромер стрелочный	ТмМП – 52НПМ - 52
Датчики для измерения расхода
1. Расход осадительной ванны и растворов	1. Комплект индукционного расхода мера2. Датчик3. Измерительный блок ИР – 11, выходной сигнал 5 мА	ИР -11ДРИ
2. Расход пара и воды	1. Диафрагма камерная2. Диафманометр сильфонный, показывающий, выходной сигнал 5 мА	ДСП – 786НДСП – 787Н
3. Расход природного газа в топку сушилку	1. Диафрагма безкамерная2. Диафманометр сильфоный, выходной сигнал 5 мА	ДС – П3
Датчики для измерения уровня
1. Уровни в сборниках ванны, плава, растворов	1. Пьезометрическая трубка2. Манометр сильфонный, выходной сигнал 5 мА3. Манометр сильфонный, выходной сигнал 0,2 – 1,0 кгс / см 2	МС – Э1МС – П1
Измерение числа оборотов штека – питания сушилки
1. Датчик тахометра малогабаритный2. Измеритель магнитоиндукционного тахометра	Д – 1ТЭ - 1
Вторичные приборы
1. Температура, измеряемая термопарой	Потенциометр автоматический показывающий (многоточечный)	КСП – 2 - 028
2. Давление, разрежение, уровень (к датчикам с электрическим выходом)	1. Потенциометр автоматический показывающий, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см 22. Потенциометр автоматический показывающий, с пневматическим изодромным регулятором	КСП – 3КСП - 4
3. Температура измеряемая термометром сопротивления	Мост автоматический показывающий, выходной сигнал 0,2 – 1 кгс/см 2	КСМ - 3
4. К датчикам с пневматическим выходом	Приборы пневматической ветви ГСП	ПВ4.2ЭПВ4.3ЭПВ10.1Э
Преобразователи общего назначения
1. Пневматический преобразователь2. Электропневматический преобразователь	ПЭ – 55 мЭПП - 63
Регуляторы
1. Пневматической ветви ГСП	1. Пропорциональный регулятор2. Пропорционально – интегральный регулятор	ПР1.5ПР3.21
2. Электрической ветви ГСП	1. Блок регулирующий аналоговый2. Блок управления аналогового регулятора	Р12БУ12
Регулирующая арматура и исполнительные механизмы
1. Потоки растворов и осадительной ванны	Клапан регулирующий фторопластовый с пневматическим мембранным исполнительным механизмом	1545п 2
2. Потоки газа, воздуха	1. Поворотная регулирующая заслонка2. Пневматический Следящий привод поршневой	СИУ ряда 101ПСП – Т -1

4.3 Требования к приборам и средствам автоматизации