Автоматизация процесса нитрования
|
|
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.
1 Расходы (объёмные):
1.1 хладоагента Gхл = 3,8 м3/час
1.2 кислоты Gк = 0,3 м3/час
1.3 на выходе из реактора Gвых = 1,3 м3/час
1.4 пиридона Gп = 10 м3/час
2 Концентрации азотной кислоты
2.1 на входе в реактор Скн = 0,6 кмоль/м3
2.2 на выходе из реактора Скк = 0,132 кмоль/м3
3 Объёмы
3.1 реактора V = 6 м3
3.2 жидкой фазы в реакторе с коэффициентом заполнения 0,8
Vж = 0,8*6 = 4,8 м3
4 Порядок реакции n = 1
5 Энергия активации Е = 83500 Дж/моль
6 Предэкспоненциальный множитель k0 = 1.6*1011 1/мин
7 Коэффициент перевода температуры из оС в К Т0 = 273 К
8 Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/моль*К
2. Анализ технологического процесса как объекта
автоматизации.
2.1. Критерии эффективности
В качестве объекта управления при автоматизации приготовления пиридона примем реактор полного смешения (1).
Показателем эффективности данного процесса является концентрация азотной кислоты в нитромассе на выходе из реактора (Скк).
2.2 Цели управления
Целью управления является поддержание постоянного равного заданному, значения концентрации готового продукта, то есть обеспечение Скк = (Скк)зд .
2.3. Информационная схема процесса.
На Рисунке 2 представлена информационная схема процесса, где показаны возможные управляемые переменные, возможные управляющие воздействия и возможные контролируемые возмущения.