Модернизация автоматизированной системы управления процесса производства этилового спирта.

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 6
1.1. Краткое описание процесса производства спирта 6
1.2. Описание технологического процесса на брагоректификационной установке 7
2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 11
2.1 Описание функциональной схемы 11
2.2 Спецификация на средства контроля и регулирования. 19
2.3 Моделирование технологического процесса 28
3. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА 38
3.1 Описание архитектуры системы управления 38
3.2 Расчет САР температуры подогрева кубовой жидкости 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
Приложение А 62
Приложение Б 67
Приложение В 68
Приложение Г 69
Приложение Д 70

Весь текст будет доступен после покупки

Этиловый спирт является одним из важных продуктов и видов сырья для многих производств. Мы не будем углубляться в обсуждение его значимости в жизнедеятельности страны. Заметим только, что спирт имеет, кроме основного, и разнообразные другие применения в таких отраслях, как парфюмерия, медицина, фармацевтика и т.д.
Так как в промышленности абсолютизированный 100% практически не встречается, речь в будет идти о бинарной смеси этилового спирта и воды (в дальнейшем просто спирт), концентрация этилового спирта в которой в зависимости от сорта составляет 96,2…96,6% (температура кипения –78,15°С).
В таком спирте, кроме воды, содержатся в малых дозах различные примеси (альдегиды, эфиры, высшие спирты и другие химические соединения), которые формируют у спирта свойственный ему вкус и аромат в зависимости от вида переработанного сырья.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
1.1. Краткое описание процесса производства спирта
Технология производства спирта из крахмалосодержащего сырья - зерна, принятая на заводе, основана на механико-ферментативной обработке сырья. Сущность её заключается в том, что измельченное сырье (проход 80-90% через сито с отверстиями 1 мм) смешивается в смесителе с водой и разжижающим ферментом (? - амилаза) и нагревается до 55 - 65 0С для клейстеризации и частичного ферментативного гидролиза крахмала. Затем замес поступает в аппараты гидродинамической обработки, где процесс гидролиза продолжается при температуре 75 - 90 оС и интенсивном перемешивании.
При такой обработке сырье хорошо подготавливается для дальнейшего осахаривания глюкоамилазой. Осахаривание проводится при температуре 24 - 30 0С непосредственно бродильном чане.
В процессе механико-ферментативной обработки зерна происходят значительные структурные изменения сырья и химические превращения веществ, входящих в его состав. Суммарно процесс ферментативного гидролиза крахмала сырья можно выразить уравнением:
ферменты
(С 6 Н 10 О 5)n ----------------------- n С 6 Н 12 О 6
крахмал t глюкоза
Образующиеся в процессе ферментативного гидролиза сахара подвергаются спиртовому брожению. Спиртовое брожение – это процесс анаэробного превращения углеводов (важнейшим из которых является глюкоза) в этиловый спирт и диоксид углерода под действием дрожжей. Спиртовое брожение суммарно выражается уравнением Гей-Люссака:
дрожжи
С6 Н12О6 -------------- 2С2 Н5 ОН + 2СО2 + 118 кДж
глюкоза этиловый спирт
Это уравнение отражает начальные и конечные продукты брожения. В действительности спиртовое брожение протекает через ряд промежуточных стадий с участием адениновых кислот и большого числа ферментов дрожжей. Кроме этилового спирта и диоксида углерода в процессе спиртового брожения образуются побочные продукты и новые дрожжевые клетки.
Ферменты, участвующие в процессах превращения крахмала в сахара являются биологическими катализаторами, вырабатываемыми плесневыми грибами, бактериями, а целевой продукт - этиловый спирт вырабатывается в результате жизнедеятельности спиртовых дрожжей, то производство спирта относится к биохимическим технологиям.

Весь текст будет доступен после покупки

1) Автоматизация производственных процессов в химической промышленности, В.А.Голубятеиков, В.В.Шувалов, М.”Химия”, 1985г.
2) Амелин Л.Н. «Исследование кинетики и разработка метода расчёта ректификации многокомпонентных смесей на основе двуобменной модели» // Канд. дисс. М. ГИАП 1981.
3) Бородин, И. Ф. Автоматизация технологических процессов и системы автоматического управления : учебник для среднего профессионального образования / И. Ф. Бородин, С. А. Андреев. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2024. – 377 с.
4) Воронов, М. В. Автоматическое управление. Управление организационными системами. Цифровые платформы : учебник для вузов / М. В. Воронов, В. И. Пименов, И. А. Небаев. – Москва : Издательство Юрайт, 2024. – 475 с.
5) Гутгарц, Р. Д. Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления: учебное пособие для вузов / Р. Д. Гутгарц. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Издательство Юрайт, 2024. – 351 с.
6) Дудников Е. Г. Автоматическое управление в химической промышленности. – М; «Химия», 1987г.
7) Емельянов А. И., Капник У. В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. – М; «Энергоатомиздат», 1983г.

Весь текст будет доступен после покупки