Автоматизированное рабочее место для оператора технологического процесса производства перекиси

ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 11
1.1 Физико-химические свойства пероксида водорода 11
1.2 Электрохимический метод производства пероксида водорода 14
1.3 Антрахиноновый метод получения пероксида водорода 20
Выводы по главе 24
2 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 25
2.1 Описание стадии окисления антрахинонов 25
2.2 Постановка задач 28
2.3 Анализ технического задания 30
2.4 Требования к системе 32
Выводы по главе 35
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 36
3.1 Описание технологического процесса 36
3.2 Разработка структурной схемы автоматизированной системы 37
3.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 38
3.4 Разработка схемы информационных потоков автоматизированной системы 39
3.5 Разработка алгоритмов управления 40
3.6 Комплекс аппаратно-технических средств 42
3.7 Выбор контроллерного оборудования 54


3.8 Разработка алгоритмов управления 55
3.9 Алгоритм автоматического регулирования расхода реагента 55
3.10 Разработка модели системы автоматического регулирования на персональном компьютере 57
Выводы по главе 58
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 60
Выводы по главе 70
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 71
5.1 Анализ состояния безопасности жизнедеятельности при производстве перекиси водорода. Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных и вредных факторов на работающего 71
5.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов и факторов воздействия на окружающую среду рабочего места программиста. Мероприятия по устранению или уменьшению влияния выявленных факторов 75
Выводы по главе 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
ПРИЛОЖЕНИЯ 90

Весь текст будет доступен после покупки

Пероксид водорода является одним из крупнотоннажных продуктов современной промышленной химии, который применяется в различных сферах – от медицины и бытовой химии до металлургии, сельского хозяйства и охраны окружающей среды.
Пероксид водорода был открыт французским химиком Луи-Жак Тенаром в 1818 году. Тенар получил пероксид водо-рода при взаимодействии пероксида бария с минеральными кислотами. Полученное при этом соединение он сначала считал «окисленной кислотой». Дальнейшее изучение «кислоты» позволило Тенару сделать заключение, что в действительности он открыл совершенно новое соединение – окисленную воду.
Начиная с 1880 годов производство перекиси водорода непрерывно увеличивается, но начало крупномасштабного производства положила фирма Консортиум фюр Электрохимише Верке (Германия), которая взяла в 1905 г. патент на получение пероксида водорода электролитическим методом.
Наиболее существенные изменения в методах и масштабах производства перекиси водорода произошли после второй мировой войны.
Появились принципиально новые методы производства перекиси водорода которые способствовали ее более широкому использованию в давно известных областях применения (отбелка тканей), но дополнительно создало ряд новых потребителей, например в технологии производства древесной и бумажной массы, в косметической, пищевой, фармацевтической и химической отраслях промышленности.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Физико-химические свойства пероксида водорода

Чистый пероксид водорода представляет бесцветную, довольно густую жидкость, без запаха, но его пары обладают запахом, напоминающим азотную кислоту. Вкус вяжущий, горький, так называемый «металлический»; его можно заметить в очень слабых растворах, крепкие же обжигают язык.
Чистый пероксид водорода термически устойчив, при 20°С разлагается около 0,5% в год. В присутствии ионов тяжелых металлов, а также под действием света и при нагревании скорость распада резко увеличивается. Разложение Н2О2 может происходить со взрывом. Концентрированные водные растворы перекиси водорода взрывоопасны, органические соединения и их растворы, содержащие Н2О2, способны к воспламенению и взрыву при ударе.
В пероксиде водорода атомы водорода ковалентно связаны с атомами кислорода, между которыми существует простая связь. Строение пероксида водорода можно выразить следую-щей структурной формулой: Н–О–О–Н. Молекула H2O2 состоит из двух OH-групп, связанных пероксидным ?O?O?мостиком.
При этом две группы OH- лежат в разных плоскостях, расположенных под некоторым углом (рис. 1.1).


Рисунок 1.1 – Пространственная структура молекулы пероксида водорода


Такое пространственное строение объясняется отталкиванием неподеленных электронных пар атомов кислорода.
Вследствие своей несимметричности молекула является полярной (?=2,13 D), поэтому H2O2 неограниченно растворяется в воде, спирте и эфире. Пероксид водорода смешивается с водой во всех отношениях.
Чистый пероксид водорода имеет высокую вязкость, так как молекулы способны образовывать развитую систему водородных связей. Полярность молекулы пероксида водорода и его способность образовывать водородные связи обуславливает способность пероксида водорода образовывать пероксосольвенты – кристаллические сольваты общей формулы R·nН2О2, используемые как твердые носители перекиси водорода. К наиболее известным пероксосольвентам относятся перкарбонат натрия Na2CO3·1,5H2O2 и гидроперит – соединение пероксида водорода с мочевиной CO(NH2)·H2O2.
Пероксид водорода, возможно, является единственным продуктом, к образованию которого ведет большое количество разнообразных реакций. Это можно приписать тому, что он занимает промежуточное положение между состояниями окисления кислорода в воде и в молекулярном кислороде, а также широкому распространению окислительно-восстановительных реакций с участием кислорода.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Голицын А.Н., Пикалова Л.Е. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие. – 2018. URL: https://api.libraryiksu.kg/elibrary/books/Golitsyn Bezopasnost jiznedeytelnosti3061.pdf (дата обращения: 25.02.2024).
2. ГОСТ 12.0.003-2015. Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. – Введ. 2017-03-01. – М.: Стандартинформ, 2016. – 16 с. URL: http://docs.cntd.ru/document/ 1200019370 (дата обращения: 25.02.2024).
3. ГОСТ 177-88. Водорода перекись. Технические условия (с Изменением N 1, с Поправкой). Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.06.88 N 2417 Дата введения 1989-07-01. URL: http://docs.cntd.ru/document/ 1200019362 (дата обращения: 25.02.2024).
4. ГОСТ 24.104-85. Автоматизированная система управления. Общие требования. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200008639 (дата обращения 25.02.2024).
5. ГОСТ 21.408-93. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов М.: Издательство стандартов, 1995. – 44 с. – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200008139 (дата обращения 25.02.2024).
6. ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/9041994 (дата обращения 25.02.2024).

Весь текст будет доступен после покупки