Разработка системы управления процессом синтеза гидантоина с целью повышения качества

Разработка системы управления процессом синтеза гидантоина

с целью повышения качества

О.В. Бурлаков (ВХА – 646)

Научный руководитель:  В.В. Корзин

Волжский политехнический институт (филиал) ВолГТУ

Объектом исследования в данной работе является автоматический контроль и управление процессом производства гидантоина. Основная задача проекта – поддержание заданного количества, улучшения качества получаемого гидантоина, при минимальных материальных и энергетических затратах на процесс в соответствии с технологическим регламентом. Использование в разработке новейших технологий отечественных производителей.

В работе рассматривается автоматизация процесса синтеза гидантоина, применяемый на ОАО «Волжский Оргсинтез». Рассматриваемый процесс предназначен для получения гидантоина (массовая доля составляет 75%). Наряду с гидантоином в процессе реакции получаются:

– гидантоиновая кислота (10 %);

– уреидоамид (около 10 %);

– амид (около 5 %);

Все эти побочные продукты, как  и гидантоин, приводят к получению метионата натрия при последующем гидролизе.

Технологический процесс подразделяется на следующие стадии:

- подготовка и хранение сырья (АМТП, цианистого натрия, аммиачной воды);

- узел смешения исходных реагентов;

- система разогрева и поддержания температуры реакционной смеси;

      В работе решены следующие задачи:

- рассмотрен технологический процесс производства гидантоина, определены контролируемые, сигнализируемые и регулируемые параметры;

- проанализирован объект управления, определена его математическая модель;

- на основании кривой разгона объекта произведен синтез регулятора с использованием пропорционально-интегрального критерия качества;

- выбраны современные контрольно – измерительные средства;

- расчет математической модели объекта и настроечных коэффициентов ПИ регулятора производится с помощью программного средства MathCAD;

- рассмотрены мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности, патентная проработка и произведен расчет экономической эффективности от внедрения, данного проекта.

     В результате внедрения проекта получены эффекты по следующим направлениям:

- сокращение расходов на эксплуатацию оборудования

- сокращение расходов на энергоресурсы и материальные затраты

- сокращение времени простоя

Все это направленно на улучшение условий труда, повышение техники безопасности, увеличение производительности и качества, уменьшение выбросов загрязняющих окружающую среду.