Проект автоматизации насосной станции рудника, страница 6

Производство синтетической соляной кислоты осуществляется в две стадии. Синтез хлористого водорода при взаимодействии газообразного хлора и водорода по реакции: Cl2 + H2 → 2HCl, реакция протекает в избытке водорода 6–10% объемных, с выделением большого количества теплоты. В результате взаимодействия хлоргаза и водорода образуется хлористый водород, температура процесса при номинальной нагрузке составляет около 2200оС, давление 0,1МПа.

Полученный хлористый водород абсорбируется водой с образованием соляной кислоты с массовой долей хлористого водорода 31–33%. Неабсорбированные газы (абгазы) из абсорбера печи подаются в нижнюю часть насадочного скруббера, в верхнюю часть абсорбера подается обессоленная вода. Абгазы полностью отмываются от хлористого водорода в скруббере свежей обессоленной водой, и сбрасываются в атмосферу, а подкисленная вода из скруббера подается в абсорбер печи.

Тепло, выделяемое в процессе синтеза и абсорбции хлористого водорода, отводится из печи синтеза оборотной водой, циркулирующей в рубашке аппарата.


2 Описание режимов технологического процесса

2.1 Подготовка к пуску

Перед пуском бункера в работу необходимо убрать все посторонние предметы из зоны обслуживания.

Также необходимо:

-  убедиться в работоспособности всех систем;

-  убедиться, что трубопровод продуктовой кислоты свободен (отсутствие глухих шайб или закрытых вентилей) и проверить готовность цистерн к    приему кислоты.

-  убедиться в возможности свободного стока охлаждающей воды, (отсутствие глухих шайб или закрытых вентилей);

-  заполнить   сифон   конденсата   HCI водой,  пока вода  не выйдет по  каналу конденсата HCI;

-  проверить давление воздуха (4 бар изб.) на манометре поз. 18-1;

-  проверить давление азота (5 бар изб.) на манометре поз. 12-1;

-  установить давление хлора на регуляторе поз. 18;

-  убедиться,  что сифон  продуктовой кислоты постоянно заполнен жидкостью;

-  убедиться, что все смотровые окна установки синтеза закрыты;

-  чтобы ЦПУ был готов к зажиганию.

2.2 Режим ПУСК

Пуск установки производится в следующей последовательности представленной на рисунке 1.

2.3 РАБОЧИЙ режим

После успешного зажигания срабатывают все регулирующие цепи. Мощность установки синтеза может быть установлена на необходимое значение через:

-  ручное увеличение количества Cl2 и Н2;

-  установление отношения H2/CI2;

-  установление количества абсорбционной воды.

В рабочем режиме по месту контролируются:

-  давление технологического воздуха поз.18

-  давление азота поз.12

-  картина пламени

-  поток кислоты – через смотровое стекло

Рисунок 1 –   Алгоритм пуска

-  хлорная и водородная линии на наличие конденсата, для этого осторожно открыть ручные клапаны и снова закрыть их;

-  кислотный конденсат на горелке.

В операторной контролируются / регулируются следующие параметры:

-  температура оборотной охлаждающей воды поз. 27;

-  количество охлаждающей воды поз. 28;

-  давление охлаждающей воды поз. 26;

-  давление водорода поз. 7;

-  давление хлора поз. 1;

-  количество водорода поз.8;

-  количество хлора поз.3;

-  количество азота поз. 13;

-  температура кислоты поз. 23;

-  контроль предохранительной мембраны поз.22;

-  контроль пламени поз. 30;

-  регулирование плотности кислоты поз. 23;

-  окислительно-восстановительный потенциал избытка водорода поз.24;

-  количество абсорбционной воды поз.25.

2.4 Режим ОСТАНОВ

Перед остановом необходимо снизить мощность установки до 25%.

Останов установки производится в следующей последовательности представленной на рисунке 2.

Рисунок 2 –   Алгоритм останова

2.5 АВАРИЙНЫЙ режим

Отклонения от нормальных параметров про­цесса пуска и эксплуатации приводят к авто­матическому отключению установки синтеза.

Все сигналы работают по принципу рабочего тока, т.е. все аварийные и отключающие контакты закрыты при нормальных условиях работы установки.

При отсутствии напряжения все вентили закрыты, кроме вентиля промывки азотом. В случае отсутствия электричества все вентили переходят в безопасное положение.

Алгоритм аварийного останова представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 –   Алгоритм аварийного останова

2.6 Описание алгоритма. Переход на поэтапное увеличение мощности

Алгоритм перехода на поэтапное увеличение мощности представленного на рисунке 1 (операция 7) можно сформулировать следующим образом.

Оператором открывается абсорбционная вода и хлористоводородный газ, возникающий в пламени, абсорбируется водой. Возникает соляная кислота. Оператор следит за её концентрацией и путем регулировки объема абсорбционной воды устанавливает на уровне 32%. Оператором регулируется избыток водорода в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), mV. ОВП устанавливается в пределах 200мВ. Теперь из операторной можно плавно и поэтапно открывать регулировочную арматуру водорода и хлора в главных линиях. Шаг зависит от изменения количества, вначале он не должен превышать 5%. После каждого шага на месте контролируется картина пламени, а в операторной считываются концентрация кислоты и избыток водорода.


3 Анализ связей между переменными технологического процесса, как объекта управления. Целевая функция управления

3.1 Анализ координат объекта

 Под координатами объекта понимаются входные и выходные переменные оборудования, входящего в состав технологического процесса (таблица 6).

Таблица 6 –   Входные и выходные переменные для элементов оборудования технологического процесса