Автоматизация и управление технологическим процессом ректификации КССЖ в производстве спирта

• Автор: Касьянов, Юрий Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 194 с. : ил

Введение.

Глава 1. Анализ существующих подходов к автоматизации

процесса ректификации КССЖ.

1.1. Ректификация КССЖ и ее место в производстве

спирта.

1.2. Установка ректификации КССЖ, анализ особенностей

е работы.
1.3. Анализ существующих подходов к построению систем автоматизированного управления установками ректификации КССЖ.
1.4. Постановка задачи исследования. Глава 2. Разработка и исследование математической модели
технологического процесса ректификации КССЖ как объекта автоматизированного управления.
2.1. Построение математической модели технологического процесса ректификации на основе УР КССЖ.
2.2. Исследование динамических характеристик взаимосвязи входных и выходных параметров объекта.
2.3. Определение возможности стабилизации режимных параметров УР КССЖ на основе независимых
контуров регулирования.
Выводы к главе 2.
Глава 3. Разработка и исследование средств и методов прогнозирования поведения технологических параметров процесса ректификации КССЖ.
3.1. Исследование методов и подходов к созданию прогнозирующей составляющей автоматизированной системы управления.
3.2. Статистический анализ основных возмущающих воздействий объекта.
3.3. Коррекция заданий в системе управления на основе прогнозирования будущих значений входных параметров.
3.4. Исследование лингвистического подхода к прогнозированию поведения технологических параметров.
Выводы к главе 3.
Глава 4. Реализация автоматизированной системы управления технологическим процессом ректификации КССЖ.
4.1. Формирование основных положений построения системы управления на основе стабилизации режимов УР КССЖ по входным параметрам объекта.
4.2. Выбор целевых функций подсистем автоматического управления контурами нижнего уровня.
4.3. Автоматическая стабилизация работы установки ректификации.
4.4. Разработка структуры автоматизированной системы управления технологическим процессом.
4.5. Разработка функциональной схемы и реализация АСУ процесса ректификации.
4.6. Оценка эффективности внедрения разработанной автоматизированной системы управления.
Выводы к главе 4.
Основные результаты и выводы.
Список литературы


Для улучшения качества спирта в схему может быть включена колонна окончательной очистки, которая может эксплуатироваться по схеме дополнительной концентрации или пастеризации поступающего в не спирта. Сивушное масло концентрируется на 5й нижних тарелках колонны ректификации . Из этой зоны сивушноспиртовой пар направляют в конденсатор , из которого конденсат подают в смеситель , смешивают с водой в пропорции соответственно Эмульсию сивушного масла с водой вводят в разделительный сосуд сепаратор , из которого сивушное масло, по мере его накопления, отводят в сборник , Для рециркуляционной обработки промывки сивушного масла и его перекачки в отделение приема спирта используют насос . Из сборника промывную воду, регулируя по ротаметру 2, направляют на одну из верхних тарелок, не ниже , бражной колонны 8. Поверхности теплообмена охлаждают водой из коллектора , на который воду подают от насосов или из напорного бака. Порядок разводки воды следующий. На поверхности теплообмена бражной колонны из коллектора охлаждающую воду последовательно подводят к конденсатору , из которого ее направляют в горизонтальный дефлегматор , а затем воду отводят в коллектор горячей воды . На конденсаторы ловушки и воду подводят непосредственно из коллектора . Воду, прошедшую ловушку , направляют для охлаждения дефлегматора , а из конденсатора ловушки воду подводят к дефлегматору . На поверхность теплообмена эпюрационной колонны и колонны ректификации воду соответственно подводят последовательно в конденсатор и дефлегматор , и конденсатор и дефлегматор . Горячую воду из дефлегматоров отдельными коммуникациями направляют в коллектор . В холодильник головной фракции воду подают из коллектора , а после холодильника отводят к дефлегматору . Воду, подаваемую в водонапорный бак или коллектор холодной воды, пропускают через холодильник спирта для стабилизации температуры спиртаректификата путем его охлаждения. Из коллектора горячую воду отводят в, расширитель , из которого разбирают на технические потребности завода, а избыток воды направляют в систему оборотного водоснабжения. Нормы и технологические параметры работы установки ректификации КССЖ косвенного действия представлены в таблицах Табл. Технологический режим работы на установке устанавливают и регулируют таким, чтобы обеспечить необходимую производительность установки, качество и выход получаемого спиртаректификата и побочных продуктов ректификации головной фракции этилового спирта и сивушного масла и исключения потерь. Традиционно расход пара регулируют по величине давления в кубе колонны. Изменение давления в колоннах аппарата изменяется из условия исключения потерь спирта с бардой и лютерной водой. Специфической особенностью эксплуатации бражной колонны является то, что при увеличении нормативного давления пара в колонне резко увеличиваются энергозатраты на перегонку, снижается крепость бражного дистиллята, тогда как снижение давления пара ниже допустимого приводит к сверхнормативным потерям спирта с бардой. Расход воды на дефлегматоры и конденсаторы в типовых схемах регулируют, как правило, по величине давлений над верхними тарелками колонн. Конденсаторы колонн должны быть прогреты на , но не менее чем на его высоты. Особенностью перегрева конденсаторов колонн установки влечет за собой уменьшение флегмового числа колонн, снижение качества спирта. Эти особенности эксплуатации УР КССЖ требуют обеспечению высокоточного контроля и регулирования технологических процессов при ректификации. Расход КССЖ устанавливают исходя из необходимой производительности установки. Для обеспечения необходимой производительности установки и обеспечения получения высокого качества конечного продукта при управлении установкой необходимо стремиться к постоянному расходу КССЖ, регулируя загрузку установки КССЖ и отбором спиртарекгификата. Таблица 1. Установок . Установок далсутки Номинальная . Не пастеризовапьш спирт из ректификационной колонны . Не пастеризованный спирт из колонны окончательной очистки . Кубовый погон из колонны окончательной очистки .