Автоматизация процесса получения диоксида титана
2.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
2.1
Описание технологического процесса
Технологическая схема узла нейтрализации включает в себя принцип раздельного
сброса кислых и щелочных стоков в дренажные коллекторы Н-катионитовых и
ОН-анионитовых фильтров с последующей 3-х ступенчатой нейтрализацией. Кислые
стоки напрямую с дренажного коллектора Н-катионитовых фильтров направляются на
первую ступень, которая состоит из предварительной камеры смешивания кислых и
щелочных стоков и 2-х перегородчатых параллельно установленных смесителей Æ
630мм. После первой ступени кислые стоки, или усредненные стоки, поступают на
вторую ступень нейтрализации, т.е. на вихревой смеситель. В нижней части внутри
вихревого смесителя выполнены эвальвентные сопла для создания закручивающего
потока, поступающего с первой ступени. Из вихревого смесителя второй ступени
нейтрализации через переливную трубу поток усредненных щелочных вод
направляется в бак донейтрализатор V=6м3 третьей ступени и далее в
канализацию.
Щелочные стоки с дренажного коллектора ОН-анионитовых фильтров направляются в
дренажный бак. Из дренажного бака щелочные стоки перекачиваются дренажными
насосами в баки-накопители УЩС-1, УЩС-2 (усреднители щелочных стоков), V=400м3.
При этом один из баков УЩС-1 или УЩС-2 служит для накопления и доведения
щелочных стоков до концентрации 0.25-0.3%. Усреднение и доведение до заданной
концентрации щелочных стоков в УЩС-1 или УЩС-2 производится путем включения
насосов рециркуляции НР и добавлением NaOH в баки через задвижки 7Д, 8Д от
мерников NaOH узла нейтрализации.
При наличии готовых усредненных щелочных стоков в том или ином баке они
подаются насосами нейтрализации НУЩ на первую ступень нейтрализации через
клапан-регулятор 2-5 /см. принципиальную функциональную схему-ПФС/ и задвижку
7ЩС. На вторую ступень через клапан-регулятор 3-5 и задвижку 8ЩС. На третью
ступень щелочные стоки подаются через клапан-регулятор 4-5, а также с вихревого
смесителя второй ступени нейтрализации.
Один раз в смену должна быть проведена сверка показаний рН-метров с
результатами химического анализа.
2.2
Технико-экономическое обоснование проектируемой схемы автоматизации.
Автоматизация процесса нейтрализации в цехе химводоподготовки позволит решить
ряд задач:
1. Улучшение условий труда основных
рабочих Повышение безопасности производства.
2. . Внедрение АСУ ТП позволит
перенести рабочие места операторов на центральный пульт управления и отделить
от основного помещения цеха.
3. Снижение затрат на приобретение
щелочи за счет рационального использования ее в процессе нейтрализации, что
обеспечивает автоматизированные системы управления АСУ ТП.
2.2.1
Обоснование выбора параметров,подлежащих контролю и регулированию.
В процессе функционирования системы, комплексно-технические средства
обеспечивают автоматический съем, обработку и управление /регулирование/
технологическими параметрами объекта. В работоспособном состоянии АСУ ТП
осуществляет прямое цифровое управление исполнительными устройствами, изменяя
установки и параметры настройки локальных систем регулирования.
В ходе процесса нейтрализации контролю подвергаются следующие технологические
параметры:
Q -
водородный показатель Среды (рН) в трубопроводе кислых стоков, на выходе
перегородчатого смесителя, на выходе бака донейтрализатора. На точках отбора
установлены датчики рН-метр автоматический промышленный с чувствительным
элементом ДПГ-4М-3 (позиции 2-1,
3-1,
4-1 см. ПФС), соответственно 1,2,3 ступени нейтрализации.
На щите КИП расположены промышленные преобразователи П-215
(позиции 2-2, 3-2, 4-2). Эти преобразователи преобразуют сигнал от
электродов рН-метра в аналоговый токовый сигнал 0-5мА, который идет на
многофункциональный регулирующий микропроцессорный контроллер “РЕМИКОНТ Р-130”
(позиция 1-2). В ремиконте сигнал обрабатывается и преобразуется в цифровую
форму. На основании этого на выходе контроллера формируется выходной сигнал,
который управляет исполнительными механизмами (позиции 2-5,3-5,4-5)
L - уровень Среды в баках
накопителях УЩС-1,УЩС-2. На точках отбора установлены датчики типа “САПФИР
22-Ех-М-ДИ” (позиции 5-1,6-1), работающие в комплекте с преобразователями
“САПФИР БПС-24П” (позиции 5-2, 6-2). Аналоговый токовый сигнал с
преобразователей снимается ремиконтом, где преобразуется в цифровую форму.
Q - концентрация щелочи NaOH в
щелочных стоках, поступающих на нейтрализацию с баков накопителей. Контроль за
концентрацией производят промышленные концентрометры типа КНЧ-2-8 (позиции 9-2,
10-2). Аналоговый токовый сигнал 0-5мА поступает в ремиконт, где преобразуется
в цифровую форму.
Основные функции АСУ ТП, которые необходимы
для обеспечения нормальной работы процесса нейтрализации заключаются в
следующем:
1. Регулирование подачи щелочных стоков в смеситель:
- осуществляется измерение значений технологических параметров,
занесение их в ОЗУ, а также выдача управляющих воздействий на исполнительные
механизмы.
- производится формирование и выдача управляющих воздействий на
исполнительные механизмы.
3. Управление заполнением и усреднением ЩС в УЩС:
- производится измерение текущих значений технологических
параметров, запись их в ОЗУ, затем осуществляется выдача управляющих
воздействий на исполнительные механизмы в соответствии с алгоритмом.
4. Передача, обработка информации о ходе
технологического процесса, обнаружение аварийных ситуаций, их анализ:
- функция верхнего уровня, т.е. функция реализуется по ПЭВМ.