АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ ЗБЕРІГАННЯ СИРОВИНИ ЯК ОБ’ЄКТА АВТОМАТИЗАЦІЇ
1.1 Призначення корпусу №208
Одна із основних інженерних споруд ЗАТ Завод ТОС “Барва” – це корпус №208 – склад рідкої сировини завода (або резервуарний парк). Цей корпус, в основному, складається із резервуарів, сполучних комунікацій, пунктів обліку, а також допоміжних споруджень пожежегасіння, каналізації і т. д, і призначений для прийому, зберігання та видачі рідкої сировини.
До корпусу №208 входить наступне обладнання:
– сховища соляної кислоти, сірчаної кислоти, моно хлористої сірки, розчину ронгаліту, олеуму, розчину бісульфату натрію, розчину їдкого натрію і пероксиду водню;
насоси;
проміжні ємності олеуму і монохлористої сірки;
теплообмінник для підігрівання розчину бісульфіту натрію; теплообмінник підігрівання води;
вакуумуловлювачі;
збірник конденсату;
вентсистема;
зливна і наливна естакади.
З корпусу №208 на виробництво фенозан-кислоти поступають наступні рідкі продукти: їдкий натрій, соляна кислота і пероксид водню.
Отже, в дипломному проекті буде спроектована автоматична система контролю оперативно-технологічного обліку і керування саме цих речовин.
1.2 Характеристика сировини корпусу №208
Соляна кислота (ГОСТ 857-95) – водний розчин хлористого водню. Безбарвна або жовтувата рідина, на повітрі димить з виділенням хлористого водню; густина 1135-1155 кг/м3; концентрація – не менше 27,3%, вибухопожежобезпечна; сильна кислота, розчиняє більшість металів.
Сірчана кислота (Н2SO4) – масляниста прозора рідина, густина – 1834 кг/м3, температура =10,37оС, температура кипіння=330оС.
Олеум – 18,5-у20% розчину сірчаного ангідриду в сірчаній кислоті; густина – 1900 кг/м3; температура кристалізації – 20оС; масляниста рідина, на повітрі димить виділяючи сірчаний ангідрид, який з вологим повітрям утворює білий туман.
Їдкий натрій – 42-46% розчин їдкого натрію у воді, масляниста рідина від світло-сірого до темно-синього кольору, густина – 1500 кг/м3. температура кристалізації + 5оС.
Сірка монохлориста – в’язка оранжево-жовта рідина з рідким запахом, на повітрі димить, температура кипіння 136,8оС, густина – 1670 кг/м3, масова частка активного хлору ~ 51,5%.
Хлорсульфонова кислота – безбарвна рідина з різким запахом, димить на повітрі. Температура кипіння 158оС, густина – 1766 кг/м3; бурхливо реагує з водою з виділенням великої кількості тепла, при цьому розкладається на соляну і сірчану кислоту. Масова частка основної речовини ~7%.
Ронгаліт – водний, безбарвний або синюватого кольору розчин з запахом сірководню. Масова частка формальдегідсульфаетоксилату натрію (ронгаліту) – 20-30%, густина - 1180-1290 кг/м3.
Пероксид водню – безбарвна прозора рідина, здатна саморозкладатися на кисень і воду. Сильний окислювач, викликає загоряння органічних речовин і утворювання перекисних сполук.
1.3 Технологічна схема корпуса №208 і її опис
Приймання, зберігання та видача сировини проводиться за двома типовими технологічними схемами:
приймання, зберігання і видача незамерзаючих продуктів;
приймання, зберігання і видача замерзаючих продуктів.
До незамерзаючих продуктів відносяться: соляна кислота, монохлориста сірка, хлорсульфонова кислота, сірчана кислота.
До замерзаючих продуктів відносяться: ронгаліт, олеум, бісульфат натрію, їдкий натрій.
1.3.1 Опис технологічної схеми зберігання і видачі незамерзаючих продуктів
Технологічна схема наведена на рисунку 1.1
Залізничну цистерну (ЗДЦ) встановлюють під зливною естакадою, що знаходиться на відкритому повітрі. Закріпляють з двох боків колодками, після чого під’єднюють зливний стояк до зливного журавля. Лінію зливу опорожнюють від продукту шляхом продування азотом на приймальні резервуари. Після чого вакуумують вакуум-насосом Н-1 через контрольний бачок (СК) до появи в ньому рідини. Після заповнення лінії зливу, вміст цистерни насосом перекачують в резервуари (СРНЗ). При заповненні резервуара на 85% об’єму, припиняють наливання продукту. Дихання резервуарів забезпечується через санітарну колону (СК) з 12% розчином їдкого натрію.
При досягненні концентрації 1-2%, вміст колони зливають в кислу каналізацію і заповнюють свіжим розчином.
Видача соляної, сірчаної кислоти проводиться відцентровими насосами, хлорсульфонової кислоти – заглибним насосом, монохлористої сірки – шляхом перетисканням по трубопроводах внутрішньозаводської естакади та в малу тару.
1.3.2 Опис технологічної схеми зберігання та видача замерзаючих продуктів
Технологічна схема наведена на рисунку 1.2
Залізничну цистерну (ЗДЦ) встановлюють під зливною естакадою в тепляку корпусу №208, закріпляють до зливного журавля та пару для подачі в оболонку цистерни через гнучкі рукави. Лінію зливу звільняють від продукту, продуваючи парою або азотом, після чого вакуумують за допомогою вакуум-насоса через контрольні бачки (КБ) до появи в ньому рідини.
У випадку кристалізації продукту і неможливості його розігріву через оболонку цистерни, користуються схемою циркуляції. Цистерна- теплообмінник Т-1 – цистерна до повного розігрівання продукту. Після розігрівання продукту в цистерні насосами сировину перекачують в резервуари (СЗР). В холодну пору резервуари обігріваються водою, що циркулює по змієвику, який встановлений на зовнішній частині резервуара.
Вода нагрівається в теплообміннику Т-2 гострою парою до температури 70-80оС. Температура в резервуарі підтримується на рівні 15-20оС. Видача сировини проводиться насосами в цехи-споживачі.
1.4. Технічна характеристика технологічного обладнання
Технічна характеристика технологічного обладнання наведена в таблиці 1.1
Таблиця 1.1 - Технічна характеристика технологічного обладнання |
Назва обладнання | Характеристика
Резервуар соляної кислоти | Горизонтальна, циліндрична стальна, футерована плиткою ємність V=88,7м3
Резервуар соляної кислоти | Горизонтальна, циліндрична, стальна, футерована гумою ємність V=100м3
Резервуар хлорсульфованої кислоти | Горизонтальна, циліндрична нержавіюча, стальна ємність V=95м3
Резервуар сірчаної кислоти | Горизонтальна, циліндрична, стальна ємність V=90,9м3
Резервуар бісульфіту натрію | Горизонтальна, циліндрична нержавіюча, стальна , термоізольована ємність V=95м3
Резервуар їдкого натрію | Вертикальний, циліндричний, стальний, термоізольований апарат V=203м3
Резервуар монохлористої сірки | Горизонтальний, циліндричнийт н/* стальна ємність, термоізольована V=95 м3
Резервуар омулу | Горизонтальний, циліндричний, біметалевий термоізольований апарат V=100 м3
Резервуар ронголіту | Горизонтальний, циліндричний, стальний апарат , термоізольований V=57 м3
Проміжний резервуар ХСК | Вертикальний, циліндричний нержавіючий, стальний апарат V=5,2 м3
Продовження таблиці 1.1
Назва обладнання | Характеристика
Проміжний резервуар олеума | Горизонтальний, циліндричний нержавіючий, стальний апарат V=3,2 м3
Насос соляної кислоти | Відцентровий нержавіючий, графітовий з торцевими ущільненнями Х45/31-1-0-4 Н=50м, Q=3,6 м3/год
Насос ХСК