• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Ректификационные колонны

Колонна ректификационная для осушки уксусной кислоты. Функциональная схема автоматизации

В качестве объекта управления при автоматизации процесса ректификации примем колонну осушки уксусной кислоты, состоящую из тарельчатой ректификационной колонны, выносного кипятильника, дефлегматора и теплообменника для подогрева исходной смеси.

Показателем эффективности данного процесса является концентрация высококипящего компонента в остатке (уксусная кислота). Концентрация уксусной кислоты в дистилляте не нормируется. Массовая доля кислоты в остатке должна поддерживаться постоянной, что является целью управления. Задача управления процессом ректификации заключается в получении продуктов разделения дистиллята и кубового остатка определенной чистоты при заданной производительности установки и минимальном расходе греющего пара.

Основными возмущающими воздействиями для колонны является изменение состава, расхода, температуры питания, давления в колонне и давление в линии греющего пара [16].

Наибольшее распространение в современных системах централизованного контроля получили электрическая и пневматическая дистанционная передачи. Электрическая система передачи – система, устройства которой обладают высокой точностью, быстродействием, обеспечивают большую дальность и емкость каналов передачи информации. Пневматическая система, устройства которой характеризуются безопасностью работы в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах и производствах, используется в установках, где применение электрических передач затруднено.

Для передачи сигнала на расстояние выбираем электрическую схему. Производство уксусной кислоты относится к пожаровзрывоопасным, поэтому все датчики и исполнительные устройства должны быть во взрывобезопасном исполнении.

При нормальном протекании процесса ректификации необходимо поддерживать постоянном температуру исходной смеси она составляет Т = 145 о С, этого можно достигнуть, регулируя расход греющего пара в теплообменнике (подогревателе).

Расход исходной смеси не является параметром контроля и регулирования так как смесь поступает в колонну с другой колонны установки.

Температура вверху колонны (T = 105 °C) регулируется расходом захоложенной воды в дефлегматор, что влияет на температуру флегмы и, соответственно, на температуру вверху колонны.

Давление вверху колонны (Р = 0,25 МПа) связано с температурой, соответственно при рабочих режимных параметрах оно будет находиться в допустимых пределах. Для возможности анализа работы установки выполняется только регистрация давления вверху колонны.

Уровень остатка в кубе колонны (L = 1,3 м) регулируется отбором остатка.

Основным продуктом колонны является остаток (чистая уксусная кислота), поэтому необходимо контролировать состав паров и регулировать, поддерживая постоянной (Q = 99,8 %), регулирование происходит за счет изменения количества горячего орошения. При ухудшении качества целевого продукта выдается сигнализация.

Концентрация уксусной кислоты в дистилляте (10-30%) не является параметром регулирования, поэтому выполняется только контроль.