Автоматизація, 4 курс, ФБТ / Автоматизація. ПЗ. Семчук. Абсорбція мінеральних масел
.docxМіністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут ІМ.І.СІКОРСЬКОГО»
Факультет біотехнології і біотехніки
Кафедра екобіотехнології та біоенергетики
Розрахунково-графічна робота з дисципліни
„ Контроль та керування біотехнологічними процесами-2. Автоматизація та управління біотехнологічним виробництвом ”
на тему: «Автоматизація абсорбції мінеральних масел»
Виконав:
студент 4 курсу ФБТ,
групи БЕ-31
Семчук О.М.
Робота здана _________________
Керівник:
Цапар В.С.
Київ 2016
У харчовій промисловості процеси абсорбції і адсорбції застосовуються для обезбарвлення соків і сиропів в цукровій і крахмало-патокової галузях, для освітлення пива в пиво вареному виробництві, для уловлювання спиртових парів в спиртовому виробництві.
Процес абсорбції характеризується переходом молекул з газової або парової суміші в рідку (абсорбент).
Адсорбцією називається поглинання твердим тілом (адсорбентом) компонентів газової, паровий або рідкої суміші.
Процес, зворотний абсорбції та адсорбції, називається десорбцією.
Процес адсорбції може проводитися безперервним або періодичним способом. При безперервному способі адсорбент рухається в протитечії з сумішшю. При періодичному способі в апарат завантажується певну кількість адсорбенту, через який пропускається суміш.
При проведенні процесу адсорбції необхідно контролювати тиск в адсорбері і стабілізувати витрата суміші через адсорбер.
Процес абсорбції може проходити за різними технологічними схемами. В одних випадках абсорбент після контакту з газовою або парової сумішшю може подаватися знову в абсорбер для подальшого збагачення компонентами газової або парової суміші. В інших варіантах рідина, пройшовши через абсорбер, направляється на десорбцію, де відбувається відгін з потягу компонента, потім вона знову подається в абсорбер.
Основними параметрами, що визначають технологічний процес абсорбції, є витрата газової суміші і орошаючої рідини, концентрація і температура орошаючої рідини, тиск в абсорбері.
У маслоекстракційному виробництві для уловлювання парів розчинника (бензину) з повітряно-газової суміші застосовується маслоабсорбційна установка. Установка забезпечує вилучення з повітряно-газової суміші залишкової кількості знаходиться там розчинника шляхом зрошення суміші мінеральних маслом з подальшими десорбцією розчинника з мінерального масла і конденсацією розчинника для повторного його використання в технологічному процесі.
Від різних апаратів маслоекстракційного виробництва через збірний колектор I в конденсатор II поступає повітряно-газова суміш, що містить пари розчинника.
У конденсаторі II, охолоджуваному водою, основна кількість парів розчинника конденсується і відводиться у відстійники для подальшого використання. Несконденсована частина розчинника і знаходиться в повітряно-газової суміші повітря з верхньої частини конденсатора направляються в нижню частину абсорбера III, яка зрошується мінеральним маслом, що поступає в абсорбер зверху через форсунки.
Мінеральне масло поглинає залишки розчинника з суміші, а повітря та інші компоненти повітряно-газової суміші, очищені від розчинника, вентилятором IX через вогнеперешкоджувач або водяний затвор викидаються в атмосферу.
Насичене розчинником масло з абсорбера III відводиться насосом X в теплообмінник IV, а потім подається в десорбер V. У десорбері V за допомогою перегрітої пари відбувається інтенсивна відгонка розчинника з мінерального масла. Відігнані пари розчинника з десорбера повертаються в збірний колектор 7 і далі в конденсатор II. Звільнене від розчинника мінеральне масло з десорбера V насосом XI через охолоджуваний водою теплообмінник VI повертається в збірник VII. Із збірки VII мінеральне масло насосом XII через теплообмінник VIII, в якому воно також охолоджується, знову подається в абсорбер III.
При підвищенні рівня мінерального масла в абсорбері III передбачена лінія скидання його в збірник VII.
Система автоматичного керування установкою масляної абсорбції забезпечує стабілізацію основних технологічних параметрів процесу, дистанційний та місцевий контроль температури і тиску, сигналізацію граничних значень температур і загазованості парами розчинника, дистанційне і місцеве управління насосами.
Температура в конденсаторі II автоматично підтримується за допомогою манометричного термометра з ізодромним регулюючим пристроєм типу ТПЖ (16) шляхом впливу на витрату циркуляційної води на охолодження клапаном 25чЗО нж (1г).
У контурі передбачено дистанційне керування виконавчим механізмом за допомогою панелі БПДУ-А
Якщо температура води на виході з конденсатора досягає 35 ° С, то подається світловий сигнал про порушення режиму роботи конденсатора.
Аналогічно побудовані системи регулювання температури мінерального масла після теплообмінників VI (15а - 15г) і VIII (14а-14г).
Температура суміші мінерального масла з розчинником після підігрівача IV підтримується на заданому рівні регулятором температури прямої дії типу РТ-50 (19), регулюючий орган якого встановлений на лінії подачі пари.
Витрата мінерального масла стабілізується системою, зі стоїть з камерної діафрагми ДК (8а), перетворювача тиску 13ДД11 (86), приладу добування квадратного кореня ПФ1.17 (5в), вторинного приладу зі станцією управління ПВ3.2 (8г), пропорційно-інтегрального регулятора ПР3.31 (8д) і регулюючого клапана 25ч32нж (8е).
Контроль температури сконденсованого розчинника, суміші мінерального масла з розчинником, викидів з абсорбера в атмосферу і мінерального масла після десорбера забезпечується показують манометричних термометрів типу ТПЖ (26 - 66), встановленими за місцем.
Контроль і сигналізація граничних тисків у трубопроводах після насосів X, XI, XII і тиску глухого (що надходить в змійовики) і гострого (надходить в апарати) пара перед десорбера забезпечується за допомогою показують електроконтактних манометрів ВЕ-16 Рб (9 - 13), встановлених за місцем, з передачею сигналу на щит управління екстракційного цеху.
Тиск в лінії викидів з абсорбера контролюється за місцем мембранним тягоміри ТмМП (18).
Викиди з абсорбера характеризують якість роботи всієї лінії масляної абсорбції і практично не мають містити парів розчинника.
Для контролю і сигналізації граничних значень вмісту розчинника у викидах використовується сигналізатор типу СТХ-ЗУ4, що складається з датчика термохімічного ДТХ-107У4 (16а) і блоку живлення і сигналізації БПС-107У4 (16б).
Аналогічною системою (17а, 176) забезпечується контроль і сигналізація загазованості приміщень, де розташована установка масляної абсорбції.
Управління насосами і вентилятором IX на викидах після абсорбера здійснюється кнопками за місцем і ключем із щита.