Управлению и контролю подлежит следующий фрагмент технологической схемы производства карбамида.
Жидкий аммиак NH3 при температуре 5 °С поступает в колонну синтеза карбамида вместе с двуокисью углерода СO2. В пространство между реакционным стаканом и корпусом аппарата подается аммиак для выравнивания давлений и защиты корпуса аппарата от соприкосновения с карбамидом. Из верха колонны отбирается плав карбамида, температура потока 175 °С.
Давление в колонне 20 МПа, температура 190 °С.
В качестве объекта управления при автоматизации процесса синтеза карбамида примем колонну синтеза, состоящую из собственно колонны и теплообменника для подогрева жидкого аммиака.
Расход реагентов подбирают таким образом, чтобы в реакторе отношение CO2 : NH3 составляло 2,8-3,1.
Показателем эффективности данного процесса является выход карбамида. Степень превращения исходных компонентов в карбамид зависит от температуры в колонне.
Задача управления процессом синтеза карбамида заключается в поддержании постоянной температуры в колонне (контроль осуществляется по температуре плава карбамида, отбираемого из колонны). Управление осуществляется температурой жидкого аммиака, подаваемого в колонну синтеза за счет регулирования расхода пара, направляемого в теплообменник (см. прибор 3-5).
В числе прочих, возмущающими воздействиями для колонны является изменение температуры двуокиси углерода CO2 и температуры аммиака.
Принимаем по аналогии с существующим промышленным объектом пневматическую систему передачи сигнала на расстояние, так как производство карбамида относится к пожаровзрывоопасным, что не позволяет использовать электрическую схему. Схема автоматизации реализована с помощью приборов пневматической ветви государственной системы, которые обеспечивают необходимую точность и достаточную дальность передачи сигнала.
При нормальном протекании процесса синтеза необходимо поддерживать постоянной температуру плава карбамида (175 °С), этого можно достигнуть, контролируя расход пара на входе в теплообменник для изменения температуры жидкого аммиака, поступающего в колонну (регулирование прибором 3-5).
Также параметром контроля и регулирования является расход двуокиси углерода CO2. Давление в реакторе (Р = 20 МПа) контролируется и при выходе за допустимые пределы в целях безопасности осуществляется сигнализация.
Температура и расход плава карбамида фиксируются приборами для последующего анализа в случае возникновения сбоев в работе установки.
Выход плава карбамида определяет задачу для блока регулировки расхода жидкого аммиака, направляемого в колонну синтеза. Цель регулирования – поддержание концентрации плава карбамида на выходе из реактора в заданных пределах. В соответствии с расходом жидкого аммиака изменяется расход двуокиси углерода для сохранения соотношения между реагентами.
Чтобы получить готовую работу, необходимо оформить заказ. После оплаты работа будет отправление по электронной почте.