Модернизация автоматизированной системы регулирования температуры в известерегенерационной печи

АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 7
1.1 Назначение и конструкция известерегенерационной печи 7
1.2 Основные стадии и температурный режим обжига.... 10
1.3 Теплотехнический эффект обжига извести.... 11
1.4 Описание технологического процесса получения извести в известерегенерационной печи …. 13
2 МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 17
2.1 Цели и задачи магистерской диссертации 17
2.2 Обоснование необходимости модернизации автоматизированной системы управления технологическим процессом получения извести в известерегенерационной печи…. 18
2.3 Требования к автоматизированной системе регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести 19
3 РАЗДЕЛ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ 21
3.1 Анализ, обоснование и описание новой структуры автоматической системы регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести. 21
3.2 Математическое описание автоматической системы регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести 24
4 РАЗДЕЛ ИССЛЕДОВАНИЙ 38
4.1 Анализ и синтез регулятора автоматической системы регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести 38

4.2 Оптимизация параметров регулятора автоматической системы регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести … 40
4.3 Выбор технических средств автоматизации для автоматической системы регулирования температуры в известерегенерационной печи в процессе получения извести … 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 55

Весь текст будет доступен после покупки

В целлюлозно-бумажной, химической и других отраслях промышлен-ности широкое распространение получили известерегенерационные печи для производства негашеной извести, при воздействии на которую водой получают гашеную известь Ca(OH)2. Кроме химической промышленности, такие печные установки применяются в строительстве и сельском хозяйстве.
Известерегенерационная печь является характерной высокотемператур-ной теплотехнической установкой, в которой протекают технологические про-цессы, связанные с изменением свойств и структуры материала под воздействи-ем высокой температуры, создаваемой за счёт сжигания топлива.
Одна из главных целей автоматизации ИРП – регулирование основных параметров процесса, при минимальном участии человека. А также, повыше-ние производительности и коэффициента полезного действия, снижение удель-ного расхода топлива, обеспечение безаварийности работы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Назначение и конструкция известерегенерационной печи

Основным варочным реагентом при сульфатной варке целлюлозы является белый щелок, состоящий в основном из едкого натра (NaOH), сульфида натрия (Na2S), небольшого количества карбоната (Na2CO3) и сульфата натрия (Na2SO4). Активной частью белого щелока являются едкий натр и сульфид натрия.[1]
Варка целлюлозы осуществляется в варочных котлах, куда загружается щепа и подается щелок. После варки, образующийся черный щелок подвергают регенерации для восстановления использованных минеральных веществ. Процесс регенерации включает в себя следующие стадии:
- упаривание щелока в выпарных аппаратах до содержания абсолютно сухого вещества 50-65 %;
- сжигание упаренного щелока в содорегенерационных котельных агрегатах, в которых теплота от сгорания органической части щелока используется для производства пара, а минеральная часть переходит в плав, основными компонентами которого являются карбонат натрия Na2CO3 и сульфид натрия Na2S;
- каустизация раствора плава (зеленого щелока), в процессе которой карбонат натрия переводится в активный едкий натр (белый щелок).[1]
Осветленный зеленый щелок подают на гашение извести и последующую каустизацию в гасителе-классификаторе. Там известь гасится и вступает в реакцию каустизации:
Каустизированный щелок подвергается осветлению в отстойниках или в вакуум-фильтрах, после чего вновь поступает в варочный котел.[1]
Для успешной работы осветлителя необходимо наличие шлама равномерной дисперсности, способного быстро осаждаться и хорошо уплотняться. Образование такого шлама при каустизации возможно только при наличии извести равномерно обожженной, с минимальным количеством примесей. Скорость гашения извести зависит от содержания в ней CaO и примесей (SiO2, R2O3, Na2O), а полнота гашения – от качества обожженной извести, которая в большей степени определяется температурным режимом обжига в печах.[1]
Продуктами, из которых получают известь (CaO), являются природный известняк (CaCO3) и отработавший каустизационный шлам с влажностью 40-50 %. Основной химической реакцией при регенерации активной извести из каустизационного шлама, как и при обжиге свежего известняка, является эндотермическая реакция разложения карбоната кальция под действием высокой температуры:
где Q - тепловой эффект разложения карбоната кальция.[1]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Системы автоматизации в нефтяной промышленности : учебное посо-бие / М. Ю. Прахова, Е. А. Хорошавина, А. Н. Краснов, С. В. Емец ; под об-щей редакцией М. Ю. Праховой. – Вологда : Инфра-Инженерия, 2019. – 304 с. – ISBN 978-5-9729-0362-7. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/124685 (дата обраще-ния: 02.09.2021). – Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Системы автоматизации в газовой промышленности : учебное пособие / М. Ю. Прахова, Э. А. Шаловников, А. Н. Краснов [и др.] ; под общей редак-цией М. Ю. Праховой. – Вологда : Инфра-Инженерия, 2019. – 480 с. – ISBN 978-5-9729-0307-8. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/124645 (дата обращения: 02.09.2021). – Режим доступа: для авториз. пользователей.
3. Бородин, И. Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления : учебник для прикладного бакалавриата / И. Ф. Бородин, С. А. Андреев. – 2–е изд., испр. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2019. – 386 с. – ISBN 978–5–534–07895–4. – Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. – URL: https://urait.ru/bcode/437824 (дата обращения: 02.09.2021). – Режим доступа: для авториз. пользователей.
4. Еремеев, С. В. Автоматизация технологических процессов и произ-водств в нефтегазовой отрасли : учебное пособие для вузов / С. В. Еремеев. – 2-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2021. – 136 с. – ISBN 978-5-8114-7411-0. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/160120 (дата обращения: 02.09.2021). – Режим до-ступа: для авториз. пользователей.

Весь текст будет доступен после покупки