Коротко про сайт

RefList.Su - це найбільша колекція рефератів. На сайті RefList.su Ви знайдете безліч цікавих робіт і статей: реферати, дипломні, курсові роботи, шпаргалки, контрольні та лабораторні роботи, топіки з англійської мови. На нашому порталі, Ви можете додавати свої матеріали, читати реферати користувачів, використовувати пошук по сайту. Також в RefList.su можна почитати викладу, доповіді, квитки, твори. Колекція рефератів доступна для всіх безкоштовно і без відправки смс, і реєстрації.

Реклама

Товари

Реферат на тему Автоматизація колон отримання біоетанолу скачати

Розділ: Промисловість, виробництвоТип роботи: курсова робота
Страница 1 из 2 | Следующая страница

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОСВІТІ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВИЩОЇ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОСВІТИ «УГНТУ»

Кафедра автоматизації хіміко-технологічних процесів

КУРСОВАЯ РОБОТА

за курсом «Системи управління химико-технологическими процесами»

на задану тему

«Проектування системи управління колон установки отримання біоетанолу»

Выполнил ст.гр. ТБ-04-01

Позолотина Н.В.

Перевірив Пручай В.С.

Уфа 2008

Вихідні дані

 

1. Промислова мікробіологія: Учеб. посібник для вузів по спец. «Микробиология» і «Біологія» / З. А. Аркадьева, А. М. Безбородов, І. М. Блохіна та інших. Під ред. М.С. Єгорова.- М.: Высш. шк., 1989.- З. 426-430

2. Холькин Ю.І. Технологія гидролизных виробництв / Ю.І. Холькин.– М.: Лісова пром-сть, 1989. –496 з.

3. Маринченко У. А. Технологія спирту / В.А. Маринченко– М.: Легка і харчова пром-сть, 1981. – 416 з. ГОСТ 21.404 – 85. позначення умовні приладів та коштів автоматизації.

4. Автоматизація технологічних процесів: методичні вказівки до курсовому і дипломному проектування / Упорядник: Л.Г.Дадаян. – Уфа: Изд.УНИ, 1985.-22с.

5. Прилади і кошти автоматизації. Каталог. 7 томів. 2004.

6. Номенклатурний каталог продукції промислової групи Метран.2005.

7. Курс лекцій з СУХТП.

8. Інтернет

Зміст

Запровадження

1. Загальна характеристика технологічного процесу завдання його автоматизації

2. Опис схеми процесу

3. Аналіз процесу як об'єкта управління

3.1 Вибір параметрів контролю

3.1.1 Витрата

3.1.2 Якість

3.2 Вибір та обґрунтування параметрів контролю та регулювання

3.2.1 Температура

3.2.2 Витрата

3.2.3 Рівень

3.3 Вибір сигнализируемых параметрів і ПАЗ

3.3.1 Тиск

3.3.2 Рівень

3.4 Вибір параметрів захисту та блокування

4. Вибір технічних засобів автоматизації

4.1 Датчики температури

4.2 Датчики тиску

4.3 Датчики рівня

4.4 Датчики витрати

4.5 Датчики якості

4.6 Регулятори

4.7 Дисплейная станція

4.8 Допоміжні перетворювачі

4.9 Виконавчі механізми

5. Опис схем автоматизації

5.1 Опис схем контролю

5.1.1 Контроль витрати

5.1.2 Контроль якості

5.2 Опис схем контролю та регулювання

5.2.1 Контроль і регулювання витрати

5.2.2 Контроль і регулювання температури

5.2.3 Контроль і регулювання рівня

5.3 Опис схем контролю, регулювання і сигналізації

5.3.1 Контроль, регулювання і сигналізація рівня

5.3.2 Контроль і сигналізація тиску

5.4 Опис підсистеми протиаварійної захисту (ПАЗ)

5.4.1 Контроль і блокування по температурі електродвигуна насоса

6. Спецификация коштом автоматизації

Укладання

Список використовуваних джерел

Запровадження

Задля більшої найстійкішою і продуктивної роботи підприємства необхідно точне дотримання режиму ведення процесу.

Завдання автоматизації виробництва зводяться до розробки алгоритму управління та її реалізації його технічними засобами автоматики, забезпечують оптимальність показників техніко-економічній ефективності.

Принаймні здійснення автоматизації виробництва скорочується важкий фізична праця, зменшується чисельність робочих, безпосередньо зайнятих у виробництві, збільшується продуктивності праці. До того ж, впровадження автоматичних пристроїв забезпечує високу якість продукції. Автоматизація виробництва забезпечує також скорочення шлюби й відходів, зменшення витрат сировини й енергії, зменшення капітальних видатків для будівництва будинків, подовження терміну межремонтного пробігу устаткування.

У автоматизованому виробництві роль людини зводиться до написання режимів і програм перебігу технологічних процесів, контролю над роботою приладів.

У цьому роботі проектується система автоматизації колон К-2 і К-3 установки із виробництва біоетанолу. І тому використовуються сучасні кошти автоматизації, що забезпечують необхідну якість продуктів, дотримання норм техніки безпеки, виключають а ручна праця.

Наявність легколетучих взрывопожароопасных середовищ пред'являє підвищені вимоги до суворого дотримання всіх параметрів ведення технологічного процесу проектованої установки. Щоб уникнути виникнення аварійних ситуацій у системі автоматизації наскільки можна застосовуються прилади з взрывозащитой.

1. Загальна характеристика технологічного процесу завдання його автоматизації

У період промислового прогресу спирт широко застосовують як розчинник, экстрактант, антифриз і хімічне сировину для синтетичного каучуку. Нині нашій країні нашій країні більшість етилового спирту використовується на технічні потреби, інша – у медицині й з метою.

Виснаження запасів нафти і є поставило перед наукою найважливіше завдання – розробити засоби одержання нових видів палива, насамперед компенсувати нестачу бензину. Недолік у ньому особливо гостро відчувається у країнах Америки та Західної Європи. Изыскание нових енергетичних ресурсів – одне з найактуальніших проблем сучасності. Этиловый спирт – пальне, яким частково усунути бензин, може бути додавати до бензину (10% і більше). Суміш спирту і бензину (газойль) використовують як паливо для автомобільного транспорту. Вважають, що заодно зменшується забруднення довкілля вихлопними газами, те що при неповному згорянні бензину, оскільки спирт повністю окислюється до СО2 і Н2О. Очевидно, виробництво моторного етанолу шляхом бродіння займе значне місце у країнах, мають передумови щоб одержати дешевого рослинного сировини: почвенно-климатические умови, сприятливі для високих урожаїв сільськогосподарських культур, і навіть швидкозростаючих деревних порід.

У процесі спиртового бродіння поруч із основним продуктом бродіння – етанолом утворюються побічні продукти: гліцерин, вищі спирти, сивушні олії, альдегіди, органічні кислоти, ефіри, вуглекислий газ. Більшість їх знаходить практичне використання. Сивушное олію і эфиро-альдегидную фракцію виділяють при ректифікації етилового спирту і випускають як технічних продуктів. Вуглекислий газ уловлюють, очищають від супутніх домішок і перетворюють на рідку вуглекислоту. Її використав різних цілях, зокрема для газирования води, пива і безалкогольних напоїв; застосовують при зварювальних роботах як захисний агент проти окислення швів, соціальній та ливарному та інших виробництвах. Сухий лід, отримуваний з скрапленого вуглекислого газу, застосовують у ролі хладоагента у харчовій промисловості, медицині, машинобудуванні й енергетиці. Выделенная після бродіння біомаса дріжджів утилізується в хлібопеченні, але в барді після отгонки спирту вирощують кормові дріжджі.

Сировиною для спирту служать різноманітні рослинні матеріали, містять достатньої кількості сбраживаемые цукру й інші вуглеводи, які можна осахарить. Найширше використовуються крохмалевмісні матеріали – зерно (жито, пшениця, кукурудза, ячмінь, овес, просо) й картопля, сахаросодержащие матеріали – меляса (відхід цукрового і крахмало-паточного виробництва), дефектна цукрові буряки, і навіть деревина і відходи сільськогосподарських рослин. Подальше підвищення виробництво спирту йтиме у основному шляху збільшення потужностей тих підприємств, використовують непищевое сировину.

Сировиною щоб одержати технічного спирту можуть бути гідролізати деревини та інших рослинних відходів. Деревина хвойних і листяних порід містить від 40 до 75% полісахаридів. Розрізняють легко- і трудногидролизуемые полісахариди. Легкогидролизуемые полісахариди складаються з гемицеллюлоз і пектиновых речовин. Трудногидролизуемые полісахариди містять целюлозу з низькою домішкою гемицеллюлоз.

Рослинну сировину під тиском піддають кислотному гидролизу. Отриманий гидролизат містить 3,2 – 3,5% редуцирующих цукрів, переважно глюкозу, потроху галактозу і маннозу, і навіть пентози – ксилозу, арабинозу, рамнозу.

Для зброджування деревних гідролізатів використовують ряд рас Sacch. cerevisiae і Schizosaccharomyces. Останні повніше зброджують галактозу, ніж сахаромицеты, і тому дають вищий вихід спирту. Бродіння проводять за непрерывно-поточному способу за високої концентрації біомаси (17-25 г/л).

Присутні в гидролизате шкідливі домішки грають роль антисептиків – придушують розвиток сторонніх мікроорганізмів. Тому на згадуваній гидролизных спиртових заводах відсутні установки для розмноження чистих наукових і виробничих культур дріжджів, а одні й самі дріжджі використовують уже багато місяців.

Зріла бражка, отримана внаслідок бродіння, містить 1,0-1,5% етанолу та побічні продукти бродіння, несброженные цукру й інші органічні речовини. При перегонці бражки і ректифікації гидролизного спирту вдається повністю позбутися цих домішок; гидролизный спирт (ректификат) містить до 0,05-0,1% метанолу і трохи більше кількість кислот, складних ефірів і альдегідів, ніж ректификат з харчового сировини.

При традиційний спосіб отримання етанолу зі гідролізатів деревини і відходів сільськогосподарських рослин значної частини моносахаридов, переважно ксилози, залишається невикористаної. Виявлено дріжджі Pachysolen tannophilus, Candida shehatae (сін. Pichia stipitis) та інші, здатні зброджувати ксилозу із заснуванням етанолу.

Процес виділення спирту є пожаро- і вибухонебезпечним, оскільки проміжні і кінцеві продукти його – легколетучие і легкозаймисті.

Основними завданнями системи автоматизації установки є:

1) збирати інформацію про вимірюваних технологічних параметрах (температурі, тиску, рівні, витратах, ролі продуктів);

2) вироблення управляючих впливів на процес з підтримки їх у заданому значенні;

3) сигналізація після виходу особливо значимих параметрів за задані межі;

4) забезпечення протиаварійної захисту процесу за фактами аварійних подій.

2. Опис схеми процесу

Технологія виробництва етилового спирту з сировини (відходи деревини хвойних і листяних порід і сільського господарства) полягає в кислотному способі гідролізу.

Попередньо підготовлене сировину (тирса, солома тощо.) подаються шнековым транспортером (Тр) в верхню горловину гидролизаппарата (Га). На підвищення щільності завантаження сировини й його просочення разом з сировиною подається нагрітий до 80-90 оС 0,5-0,8%-ный розчин H2SO4. Тиск в гидролизаппарате становить 1,6 МПа.

Концентрированную кислоту з мерника (М) плунжерным насосом (Н-1) через зворотний клапан подають у змішувач на верхньому конусі гидролизаппарата, де розбавляється гарячою водою до потрібної концентрації. Застосовувані змішувачі з фторопластовыми кільцями і шайбами мають забезпечувати хороше перемішування води та кислоти. Збереження концентрованої сірчаної кислоти проводиться в сталевих вертикальних резервуарах місткістю 300 м3.

Нагрев води, яке б на гідроліз, ведуть у водогрейной колонці (Вк).

Гидролизат, отбираемый з гидролизаппарата, має температуру не більше 150-185 оС. Перед надходженням в нейтрализационное відділення його потрібно остудити приблизно до 100 оС, пропускаючи через випаровувач (І), у якому тиск знижується до атмосферного, у результаті температура теж знижується. Частина гідролізату у своїй перетворюється на пари, із якими йде значної частини летючих продуктів. У пари самоиспарения переходять до 50% фурфуролу, метанол, скипидар та інші речовини [2].

Охлажденный гидролизат вступає у нейтралізатор (Нр), куди насосами (Н-2, Н-3, Н-4, Н-5) подаються сульфат амонію, диаммоний фосфат, хлористий калій, аміачна вода відповідно. Нейтрализат подається насосом (Н-6) в відстійник (Від), звідки осветленное нейтрализованное сусло складають у збірник (Сб) і насосом (Н-7) подають у теплообмінник (Т-1) і далі за нормальної температури 22-24° С в бродильное відділення.

Для приготування виробничих дріжджів 8 % сусла подають у дрожжанки (Др-1 і Др-2), сюди ж подають засевные дріжджі у кількості 8-12% за обсягом сусла і вони залишають на бродіння, підтримуючи температуру 26-28°С. Тривалість бродіння, становить 18-24 години.

Дрожжи вважають готовими, коли концентрація сухих речовин, у сбраживаемой середовищі становить 1/3 від вихідного змісту, і навіть дотримуються чистоту бродіння, наростання кислотності в виробничих дріжджах не допускають. Отбродившие дріжджі передають у взбраживатель (Вз), куди одночасно набирають охлаждённое сусло і вони залишають на бродіння. Час бродіння 12 годин. Після взбраживателя вміст вступає у бродильные чани (Бр).

Спиртовое бродіння проводиться в анаеробних умовах за нормальної температури 32-34°С протягом 5-7 годині і концентрації дріжджів в культуральної рідини 20-30 г/л. Сбраживание сусла здійснюють циклічним способом в батареї, що з бродильных чанів. Через війну бродіння утворюється спиртова бражка, що містить 1 - 2% етанолу та діоксид вуглецю. Диоксид вуглецю (СО2), вирізняється при бродінні, вступає у спиртоловушку (Сп), з якої спиртоводную рідина відводять до збірника бражки (Е-5) [3].

Виділення спирту з бражки наступна очищення спирту-сирцю виробляється у брагоректификационной установці безперервного дії, що з трьох колон: ректифікаційної (К-1), дегидратационной (К-2), спиртової (К-3).

Готовая бражка насосом (Н-10) подається в дефлегматор (Т-2), де нагрівається теплом конденсації водно-спиртовых парів сырцовой ректифікаційної колони (К-1) до температури 75-85 оС.

Нагретая бражка надходить на тарілку харчування колони (К-1).

Нижня частина колони (бражная чи отгонная) служить для вилучення спирту з бражки. Вона зазвичай має 18-20 тарілок, якими бражка стікає згори донизу. Вилучення спирту і летючих домішок здійснюється зустрічним потоком пара, вводимым через барботёр в нижню частина бражной колони. Бражка, вільна від спирту, що називається бардой, безупинно виводиться з колони.

У верхню частину колони (спиртової чи зміцнювальної) зазвичай встановлюють 10 ситчатых чи многоколпачковых тарілок, у яких флегма, стекая з дефлегматора, контактує з поднимающимся з бражной частини колони водно-спиртовым пором. Через війну вилучення спирту з флегмы відбувається зміцнення їх у поднимающемся по колоні парі.

Спиртовой пар фортецею близько 88 про. % з колони вступає у дефлегматор (Т-2), де вони вбирають, віддаючи тепло бражке, створюючи флегму.

Сконденсировавшиеся водно-спиртовые пари з супутніми домішками спирту утворюють спирт-сирець, що надходить в установку для абсолютирования спирту [3].

Для абсолютирования спирту користуються методом потрійних нераздельнокипящих (азеотропных) сумішей. Суть методу ось у чому: до спирту додають бензол. Тройная суміш этанол-вода-бензол утворює азеотропную суміш, має температуру кипіння при атмосферному тиску 64,8 оС, у складі суміші входить 18,5% (щодо маси) етанолу, 7,4% води та 74,1% бензолу.

У азеотропную (чи дегидратационную) колону (К-2) подають спирт-сирець фортецею 88% (за обсягом) і бензол з декантатора (Д). З верхню частину колони відганяється азеотроп этанол-вода-бензол; з кубової частини колони відводиться абсолютний етанол. Обігрів колони здійснюється глухим пором. Кількість многоколпачковых тарілок 60-65, зокрема в зміцнювальної частини 10 тарілок. Після конденсації і охолодження в дефлегматоре (Т-3) азеотропная суміш вступає у декантатор, де розшаровується на верхній шар, складався переважно з бензолу (при 15 оС містить 85% бензолу, 13,3% етанолу та 1,7% води) і нижній шар, що з суміші етанолу та води (при 15 оС містить 49,7% етанолу, 41,3% води та 9% бензолу). Верхній шар повертається у дегидратационную колону, а нижній вступає у спиртову колону. У спиртової (отгонной) колоні (К-3) етанол міцнішає та разом із бензолом повертається у колону (К-2). З кубової частини колони (К-3) відбирається лютерная вода. Кількість многоколпачковых тарілок в спиртової колоні 60-65, зокрема 40-43 в концентрационной частини [2].

Втрати бензолу у системі періодично заповнюються шляхом її подання в декантатор. Витрата бензолу становить 0,01 кг на 1 дав абсолютного етанолу, пара 35-40 кг/дал. Втрати етанолу при абсолютировании близько 1% від вихідного кількості.

3. Аналіз процесу як об'єкта управління 3.1 Вибір параметрів контролю

У колонах К-2 і К-3 потрібен контроль таких засадничих технологічних параметрів:

- витрата потоків, теплоносіїв і хладагентов;

- якість етанолу;

- тиск у колонах.

3.1.1 Витрата

Необхідно контролювати витрата вхідних і які виходять

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Поділіться рефератом Автоматизація колон отримання біоетанолу

html-посилання на реферат
BB-cсылка на скачать реферат
Пряме посилання на завантажити реферат

Роботи схожі на Автоматизація колон отримання біоетанолу

Отруєння сурогатами етилового спирту
Тип роботи: реферат
- Судова медицина - Резаков Максим Равильевич - Отруєння сурогатами етилового спирту. - КОНТРОЛЬНАЯ РОБОТА АСТРАХАНСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра ” Дисциплин кримінально-правового циклу ”
Юридичний факультет
К
Завантажити
Зміни у правовому регулюванні виробництва й обороту спирту, алкогольної і спиртосодержащей продукції
Тип роботи: реферат

ЗМІНИ ДО ПРАВОВОМ РЕГУЛЮВАННІ ВИРОБНИЦТВА

І ОБОРОТА СПИРТА, АЛКОГОЛЬНОЙ І СПИРТОСОДЕРЖАЩЕЙ ПРОДУКЦІЇ

Виробництво і обіг спирту і горілки здавна знаходилися під пильної уваги держави. Державна монополія на алкоголь завжди була надійн

Завантажити
Адсорбер періодичної дії з нерухомим зернистим шаром адсорбенту. Технологічна схема для уловлювання парів етилового спирту з повітря
Тип роботи: курсова робота

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОСВІТІ (РОСОБРАЗОВАНИЕ)

ПЕНЗЕНСКАЯ ДЕРЖАВНА ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМІЯ

Факультет вечірнього і заочного навчання

Кафедра «Технологія і засоби захисту довкілля»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Дисципліна «Про
Завантажити
Завдання автоматизації процесу проектування
Тип роботи: реферат
МЕТОДОЛОГИЯ РІШЕННЯ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ З ДОПОМОГОЮ ЗАСОБІВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Конструювання машин є областю інженер іншої діяльності, найскладнішою для автоматизації. Розробка теорії та методів автоматизації конструиро вания є ще у по
Завантажити
Визначення оптимальних робочих параметрів процесу экстрактивной ректифікації суміші ацетон-хлороформ у складній колоні з бічний секцією
Тип роботи: дипломна робота

Федеральне агентство за освітою

МОСКОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГІЇ

ЇМ. М. В. ЛОМОНОСОВА

 

Кафедра Химии і технології основного органічного синтезу

Аттестационная робота з темі:

«Визн

Завантажити
Характеристика ЧУП "Перен", вибір і обґрунтування об'єкта автоматизації
Тип роботи: реферат

БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАТИКИ І РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра менеджменту

РЕФЕРАТ

На тему:

«Характеристика ЧУП «Перен», вибір і обґрунтування об'єкта автоматизації»

 

МІНСЬ

Завантажити