Автоматизация процесса нитрования пиридона

Санкт-Петербургский государственный технологический

институт

(Технический университет)

Кафедра автоматизации процессов химической промышленности.

“Автоматизация процесса нитрования пиридона”.

Пояснительная записка к курсовому проекту по учебной дисциплине

“Проектирование систем автоматизации ”.

Выполнил студент 891 гр. :

Солнцев П.В.

Руководитель:

Новичков Ю.А.

Санкт-Петербург

2004

Оглавление.

Исходные данные.____________________________________________ 3

Введение.___________________________________________________ 3

1. Описание технологического процесса.________________________ 5

2. Описание УВК.___________________________________________ 5

3. Основные решения по автоматизации.________________________ 9

4. Разработка принципиальной схемы автоматизации.____________ 10

5. Компоновка средств автоматизации на щитах.________________ 10

6. Построение электрических схем автоматизации._______________ 10

7.___________________________________ Схемы внешних проводок. 11

Список использованной литературы:___________________________ 13

Приложения.

Исходные данные для проектирования.

1 Расходы (объёмные):

1.1 хладоагента в рубашках реактора и стаб-ра G_хл = 3,8 м³/час

1.2 кислоты на входе реактора G_к = 0,3 м³/час

1.2 нитромассы на выходе из реактора G_вых = 1,3 м³/час

1.3 пиридона на входе реактора G_п = 1 м³/час

1.4 воды на входе стабилизатора G_вод = 2,6 м³/час

1.5 готовой смеси на выходе стабилизатора G_кон = 2,6 м³/час

2 Концентрации азотной кислоты

2.1 на входе в реактор С_к^н = 0,6 кмоль/м³

2.2 на выходе из реактора С_к^к = 0,132 кмоль/м³

3 Объёмы

3.1 реактора V = 6 м³

3.2 жидкой фазы в реакторе с коэффициентом заполнения 0,8

V_ж = 0,8*6 = 4,8 м³

4 Температуры:

4.1 нитромассы на выходе реактора q₁ = 41⁰C

4.2 смеси на выходе из стабилизатора q₂ = 20⁰C

4.3 хладоагента на выходе из реактора q_1хл^к= 15⁰C

4.4 хладоагента на выходе из стабилизатора q_2хл^к= 21⁰C

5 Порядок реакции n = 1

5.1 нитромассы в реакторе L₁ = 1,5м

5.2 воды в сбросной ёмкости L₃ = 3м

5.3 смеси в стабилизаторе L₂ = 1,5м

6 Вакуум

6.1 в линии отвода окислов 300 гПа

Введение.

Автоматизация технологических процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения производственного процесса. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации.

В данной курсовой работе разрабатывается проектная автоматизация процесса нитрования пиридона.

Целью курсового проекта является разработка функциональной схемы автоматизации, компоновка средств автоматизации на щитах и пультах, построение и оформление электрических и пневматических схем автоматизации, выполнение схем внутренних и внешних проводок.

1. Описание технологического процесса.

В качестве объекта автоматизации рассматривается реактор полного смешения непрерывного действия с рубашкой и мешалкой (рис 1).

Смесь пиридона с уксусным ангидридом (с параметрами G_п, q_п, С_рп) подаётся на вход реактора (1). Туда же подаётся азотная кислота (с параметрами G_к, q_к, С_к^н, С_рк). Процесс идёт при температуре q₁; съём тепла осуществляется подачей холодной воды (с параметрами G_хл, q_хл^н, С_рхл) в рубашку реактора. Из реактора нитромасса (с параметрами G_вых, q_вых, С_к^к, С_рвых) поступает в стабилизатор (2), где охлаждается холодной водой до температуры q₂ и разбавляется водой в соотношении 1:2, после чего идёт на стадию кристаллизации (с параметрами G_см, q_см, С_рсм).

На случай аварии предусмотрена сбросная ёмкость (3), заполненная водой. Все аппараты, содержащие азотную кислоту, соединены с ловушкой окислов азота (4) и линией разряжения.

Процесс нитрования пиридона протекает при температуре q₁, давлении Р и уровне жидкости h₁. Азотная кислота является ключевым компонентом. Расход уксусного ангидрида с пиридоном определяется производительностью предыдущего аппарата и по нему действует возмущение.