Автоматизация процесса нитрования

Файл : kursovichok.doc (размер : 4,305,920 байт)

PAGE

Министерство Образования Российской Федерации

Санкт –Петербургский Государственный Технологический Институт

(Технический университет)

Курсовой проект

«АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА НИТРОВАНИЯ»

Выполнил: Солнцев П.

группа 891

Руководитель: Капустина Н.В.

Санкт-Петербург

2004

Содержание.

1. Описание технологического процесса приготовления раствора гипохлорита натрия.

Исходные данные для проектирования3

2. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации6

2.1 Критерии эффективности6

2.2 Цели управления6

2.3 Информационная схема процесса6

3. Исследование технологического процесса как объекта управления7

3.1 Идентификация объекта по возможным каналам управления7

4. Синтез и исследование одноконтурной АСР с каналом возмущения по Gа11

4.1 Структурная схема системы11

4.2 Расчёт настроек регуляторов методами Циглера-Никольса, РЧХ и ВТИ11

4.3 Построение переходных характеристик для объекта управления

и исследование характеристик качества регулирования12

5. Синтез и анализ комбинированной АСР концентрации готового продукта (Ссм) с компенсацией возмущений по расходу (Gа)15

5.1 Теоретические основы синтеза системы15

5.2 Построение переходных характеристик18

5.3 Исследование характеристик качества регулирования22

6. Разработка упрощённой функциональной схемы автоматизации процесса22

6.1. Описание постановки задачи автоматизации процесса23

6.2. Описание функциональной схемы разработанной системы автоматизации процесса23

Выводы по работе24

Литература25

1. Описание технологического процесса нитрования пиридона.

В качестве объекта автоматизации рассматривается реактор полного смешения непрерывного действия с рубашкой и мешалкой (рис 1).

Смесь пиридона с уксусным ангидридом (с параметрами Gп, п, Срп) подаётся на вход реактора (1). Туда же подаётся азотная кислота (с параметрами Gк, к, Скн, Срк). Процесс идёт при температуре 1; съём тепла осуществляется подачей холодной воды (с параметрами Gхл, хлн, Срхл) в рубашку реактора. Из реактора нитромасса (с параметрами Gвых, вых, Скк, Срвых) поступает в стабилизатор (2), где охлаждается холодной водой до температуры 2 и разбавляется водой в соотношении 1:2, после чего идёт на стадию кристаллизации (с параметрами Gсм, см, Срсм).

На случай аварии предусмотрена сбросная ёмкость (3), заполненная водой. Все аппараты, содержащие азотную кислоту, соединены с лоыушкой окислов азота (4) и линией разряжения.

Процесс нитрования пиридона протекает при температуре 1, давлении Р и уровне жидкости h1. Азотная кислота является ключевым компонентом. Расход уксусного ангидрида с пиридоном определяется производительностью предыдущего аппарата и по нему действует возмущение.

1- реактор полного смешения непрерывного действия; 2 – стабилизатор; 3 – сбросная ёмкость; 4 – ловушка окислов азота.

Рисунок 1 -Технологическая схема процесса нитрования пиридона.

Задание на курсовой проект по АТП ОХП.

Автоматизация процесса нитрования пиридона.

1. Исследование процесса нитрования пиридона как объекта автоматизации.

Объект автоматизации - химический реактор смешения для получения нитромассы. Составить функциональную схему автоматизации реакторного процесса для приготовления смеси нитромассы с водой, обеспечив регулирование показателя эффективности процесса (Скк).

2. Исследование технологического процесса как объекта управления концентрацией азотной кислоты (Скк) с учетом канала возмущения «Gп - Скк».

3. Синтез и исследование одноконтурной АСР концентрации готового раствора с каналом возмущения по Gп.

4. Синтез и исследование комбинированной АСР концентрации азотной кислоты (Скк) с компенсацией возмущений по расходу уксусного ангидрида с пиридоном (Gп).

Конструктивные и технологические параметры процесса.

1Расходы (объёмные):

хладоагентаGхл = 3,8 м3/час

кислотыGк = 0,3 м3/час

на выходе из реактораGвых = 1,3 м3/час

пиридонаGп = 10 м3/час

Концентрации азотной кислоты