Файл: Автоматизация переработки каменноугольной смолы..pdf

Рис. 77. Принципиальная схема автоматизации фракцион­

Участок IV. Фракционная колонна (рис. 77):

Г) регулирование температуры верхней части колон­ ны осуществляется рефлюксом по двухконтурной САР. Стабилизирующим контур содержит термопару

159

TXK-V-XV 32, преобразователи ПТ-ТП-68 32а и ЭПП-63 326, вторичный пневматический прибор ПВ10.1П 32в, суммирующий блок ПФ1.1 32г, пропорцпонально-пнтег- рально-дпффереицпалыіый регулятор ПР3.25 32д. Кор­ ректирующий контур включает термопару для замера температуры отбора фенольной фракции ТХК-Ѵ-ХѴ 31, преобразователи ПТ-ТП-68 31а и ЭПП-63 316 и регист­ рирующий пневматический прибор ПВ4.2П 31в\

2) количество отбора фенольной фракции замеряет­ ся пневматическим ротаметром РПО-0,4 48, 48а и регист­ рируется вторичным пневматическим прибором со стан­ цией управления ПВ10.1П 486.

Задание прибора подается на пропорционально-ин­ тегральный регулятор ПР3.21 48в, выход с которого по­ ступает на регулирующий клапан ПРК-2-6 48г\

3)температура нафталиновой фракции замеряется термопарой ТХК-Ѵ-ХѴ 33 и регистрируется многоточеч­ ным потенциометром 16а (см. рис. 76);

4)давление контролируется датчиком давления с ис­ пользованием разделителя РМ и манометра ММП-1 и регистрируется вторичным пневматическим прибором ПВ4.2П 346;

5)уровень донного продукта поддерживается регуля­ тором РУПФ-365-16 35 и 35а и регулирующим клапаном 25ч30нж 356;

6)качество нафталиновой фракции регулируется двухконтурной САР изменением количества ее отбора.

Стабилизирующий контур содержит ротаметр РПО-2,5 44 и 44а, вторичный пневматический прибор ПВ10.1П 446, суммирующий блок ПФ1.1 44в, регулятор ПР3.21 44г и регулирующий клапан ПРК-1-9 44д.

Корректирующий контур состоит из автоматического прибора (нестандартного), определяющего содержание нафталина. Контур состоит из датчика температуры крис­ таллизации 43, электронного моста КСМ-4 с преобразо­ вателем 43а, командного прибора КЭП-12У 436, логиче­ ского регулятора 43в и вторичного прибора ПВ10.1П

43г;

7)качество поглотительной фракции регулируется из­ менением количества подаваемого в колонну перегрето­ го водяного пара в зависимости от ее температуры, из­ меряемой термопарой 36, с коррекцией по содержанию нафталина.

Для измерения содержания нафталина в поглотитель­

160

ной фракции применяют хроматограф (ХПА-3-150 мо­ дернизированный) 46 и 46а, пневмопрпставку YIYIXA466, прибор умножения на постоянный коэффициент ПФ1.9 46в и вторичный прибор ПВ10.1П 46г.

Задание на содержание нафталина от прибора 46г и сигнал, пропорциональный его содержанию, согласован­ ный в блоке 46в, поступает на суммирующий блок ПФ1.1

Рис. 78. Принципиальная схема автоматизации конденсаторов и холо­ дильников фракций:

46д. Откорректированное задание поступает на регуля­ тор ПРЗ-21 46е, куда в качестве переменной подается сигнал, пропорциональный температуре поглотительной фракции. Сигнал от регулятора поступает на регулирую­ щий клапан 25ч32нж 46ж.

Участок V. Конденсаторы и холодильники фракций (рис. 78):

1)в сепараторах происходит разделение легкого мас­ ла и воды. Граница раздела поддерживается регулято­ рами РУКЦ-Ц-Я <57, 38 и 37а, 38а и регулирующими клапанами, установленными иа линии слива воды 25ч32нж 376, 386-,

2)температура фракций после холодильников заме­ ряется термопарами ТХК-Ѵ-ХѴ 39, 40, 41,'42, 45, 47 и pe­

Рис. 79. Принципиальная схема автоматизации ректифика­ ционной колонны:

/ —I V — соответственно I антраценовая, поглотительная, нафталино­ вая и фенольная фракции; V — рефлюкс; VI — пары дистиллята

гистрируется многоточечным прибором с сигнальным устройством ЭПП-09МЗ 47а;

3) расход щелочи, подаваемой на всас насоса I сту­ пени, замеряется ротаметром РПО-0,16 49, 49а и регист­ рируется вторичным пневматическим прибором ПВ10.1П 496. Задание прибора поступает на регулятор ПР3.21

162

49в, выход с которого подается на регулирующий клапан

имеет некоторые отличия, обусловленные конструктивны­ ми и технологическими особенностями.

Как показали исследования статических характерис­ тик, температура поглотительной фракции может слу­ жить косвенным параметром, характеризующим как со­ держание нафталина в нафталиновой фракции, так и качественный состав самой поглотительной фракции, по­ этому схемой автоматизации предусматривается регули­ рование верхней и нижней частей колонны согласно ти­ повым решениям, принятым для фракционной и антра­ ценовой колонн, а средней части — по усложненным взаимосвязанным САР;

1)качество нафталиновой фракции регулируется комбинированной САР-Стабилизирующим контуром яв­ ляется система регулирования температуры поглотитель­ ной фракции изменением количества отбора нафталино­ вой фракции 54, 54а, 56, 56а—56д с коррекцией отбора

взависимости от содержания в ней нафталина 53, 53а— 53д;

3)качество поглотительной фракции регулируется количеством ее отбора в зависимости от температуры от­

бора, являющейся косвенным параметром содержания в ней нафталина. Стабилизирующим контуром является система регулирования отбора 55, 55а—55в, 55е и 55д, а корректирующим — температура поглотительной фрак­ ции 54, 54а-,

4) температура фенольной фракции регулируется каскадной САР, в которой контур регулирования тем­ пературы верха колонны при изменении подачи рефлюк­ са 50—50д является стабилизирующим, а контур регули­ рования температуры фенольной фракции 51, 51а—уп­ равляющим. Отбор фенольной фракции стабилизируется одноконтурной САР, 57—57г.

11*

лучения прессованного нафталина являются барабанный кристаллизатор и пресс. Остальные аппараты, за исклю­ чением теплообменных, предназначены для перемещения твердых, тестообразных и жидких веществ. Теплообмен­ ные аппараты достаточно хорошо изучены и в каждом конкретном случае для регулирования процессов тепло­ обмена легко подобрать типовые решения автоматиза­ ции.

Мало изученным остается процесс переработки нафта­ линовой фракции по новой схеме барабанный кристал­ лизатор — пресс. Статику процессов кристаллизации и прессования изучали методом исследования работы схе­ мы в нормальных условиях и выбора оптимальных пара­ метров режима в зависимости от выхода и качественных показателей прессованного нафталина. В ходе исследо­ вания изучали влияние параметров технологического ре­ жима на процесс кристаллизации, который оценивали по толщине корки откристаллизовавшегося на барабанном кристаллизаторе нафталина, и на процесс прессования, эффективность которого определяли по температуре кристаллизации прессованного нафталина и его выходу из шихты.

Как показали исследования, режим кристаллизации нафталиновой фракции при максимальном охлаждении барабанных кристаллизаторов дает корку толщиной 4— 4,5 мм. Чем ниже температура охлаждающей воды и меньше температурный перепад между входящей и вы­ ходящей водой, тем больше толщина нафталиновой корки.

По результатам прессования нафталиновой корки в смеси с горячей фракцией видно, что нафталин, отпрес­ сованный из корки, полученной при «холодном режиме» кристаллизации, при прочих равных условиях получает­ ся более высокого качества.

Из анализа проведенных исследований можно сде­ лать следующие выводы относительно оптимальных ре­

164

жимов кристаллизации нафталиновой фракции концент­ рацией 75—85% и прессования нафталиновой корки с добавлением горячей фракции:

1) температура нафталиновой фракции в ванне крис­ таллизатора должна быть в пределах 70—74° С;

2)температура охлаждающей воды должна состав­ лять 12—25° С;

3)температура отходящей воды 25—35° С;

4)для улучшения кристаллической структуры струж­ ки нафталина необходимо по возможности максимальное время кристаллизации, что обеспечивается применением новых барабанов диаметром 1,6 м с числом оборотов 0,2 об/мин, а также поддержанием максимального уров­ ня фракции в ваннах кристаллизаторов;

5)температура смеси нафталиновой корки (стружки)

игорячей фракции в мешалке пресса должно поддержи­ ваться в пределах 54—55° С;

6)уровень смеси в мешалке пресса должен быть мак­ симальным, так как при этом увеличивается время пере­ мешивания, что способствует улучшению гранулометри­ ческого состава прессуемой массы, создает условия для повышения производительности пресса и снижает кон­ центрацию нафталина в оттеках прессования;

7)температура воды, обогревающей фильтры пресса, должна поддерживаться на 1—60 град выше температу­ ры кристаллизации нафталина;

8)температура масла в гидравлической системе прес­ сов не должна превышать 40 °С.

Таким образом, получение прессованного нафталина заданного качества обеспечивается при условии постоян­ ства температуры и уровня фракции в ваннах кристал­ лизатора, оптимальной степени охлаждения стенок бара­ бана и постоянных температуре и уровне смеси в мешал­ ке пресса.

2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

* Барабанный кристаллизатор

Согласно исследованиям статики процесса кристал­ лизации нафталина, основными каналами регулирова­ ния режима работы барабанного кристаллизатора яв­ ляются:

165