四、生产控制技术
在化工生产中,对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。例如,精馏塔的塔顶温度必须保持一定,才能得到合格的产品。有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量,然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。例如,用蒸汽加热的再沸器,在蒸汽压力波动剧烈的情况下,要把塔釜温度控制好极为困难。
为了实现控制要求,可以有两种方式,一是人工控制,二是自动控制。自动控制是在人工控制的基础上发展起来的,使用了自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。
先进控制策略在化工生产过程的推广应用,能够有效提高生产过程的平稳性和产品质量的合格率,对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业的经济效益具有重要意义。
4.1各项工艺操作指标
温度控制:反应釜温度:95~105℃ 导热油罐温度:130~150℃ 中和釜温度:≤70℃ 酯精制塔进料温度:≤70℃ 酯精制塔塔顶温度:70~72℃ 酯精制塔塔釜温度:80~100℃ 萃取剂回收塔进料温度:≤80℃ 萃取剂回收塔塔顶温度:90~110℃ 萃取剂回收塔塔釜温度:120~190℃
加热电压:150~210V
流量控制:进料流量3.0~100.0 L/h 液位控制:反应釜液位:450~530 mm 精馏塔釜液位:350~400 mm
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4.2主要控制点的控制方法、仪表控制、装置和设备的报警连锁
进料温度控制:
图7 进料温度控制方块图
塔釜加热电压控制:
图8 加热电压控制方块图
塔顶温度控制:
图9 塔顶温度控制方块图
流量控制:
图10 流量控制方块图
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报警连锁:
在原料预热和进料泵之间设置了连锁,只有在进料泵开启的情况下进料预热才可以开启。
塔釜液位设置有下限报警功能:
当塔釜液位低于下限报警值时,仪表输出报警信号给再沸器加热器,使其停止工作,以避免其干烧;当塔釜液位升至下限报警值之上时,报警解除,再沸器加热器才能重新开始工作。
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五、物耗能耗指标
本实训装置的物质消耗为:无水乙醇、冰醋酸、93%浓硫酸、30%氢氧化钠、冷却水,自来水
本实训装置的能量消耗为:再沸器加热耗电;柱塞计量泵耗电;循环泵耗电
表2 原料消耗综合
序号 物料名称 2 成分 单位 4 t t t 每吨产品(工业品)消耗量 100% 5 0.707 0.565 0.028 工业品 6 0.707 0.593 0.030 每小时消耗量 (工业品) 7 每昼夜消耗量 (工业品) 8 每年消耗量 (工业品) 9 70.7 59.3 30.0 备注 1 1 2 3
3 10 乙酸 100% 95% 乙醇 浓硫酸 93% 0.00898 0.2155 0.00753 0.1808 0.00381 0. 0915 表3 能量消耗综合
每昼夜消耗量 (工业品) 6 18.9 每年消耗量 (工业品) 7 6200 备注 序号 1 1
物料名称 单位 每吨产品(工业品)消耗量 4 62 每小时消耗量 (工业品) 5 0.788 2 电 3 kW·h 8 不包括照明用电 表4 能量消耗综合
每小时 排出量 6 每年 排出量 7 备注 8 序号 1 名称 2 特性和成分 3 单位 4 每吨产(工业品)消耗量 5 1 其中EtOAc1.45%,酸性下水(来EtOH0.51%,自塔Ⅰ底部) H2SO40.86%,温度约49℃ 净下水(来自冷凝器和冷却器:E-1,E-2,平均温度41℃ E-3,E-4,E-7,E-8,E-11,E-12) t 3.24 0.0411 324 回收 2 t 27.2 0.3455 2720 循环 18
六、安全生产技术
6.1使用、产生有毒有害物质的有关参数 6.1.1乙醇
健康危害: 本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。 乙醇具有成瘾性及致癌性,但乙醇并不是直接导致癌症的物质,而是致癌物质普遍溶于乙醇。在中国传统医药观点上,乙醇有促进人体吸收药物的功能,并能促进血液循环,治疗虚冷症状。药酒便是依照此原理制备出来的
燃爆危险: 本品易燃,具刺激性。
危险特性: 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 急救:
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入: 饮足量温水,催吐。就医。 防护措施
工程控制: 密闭操作,加强通风
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