РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДИСТИЛЛЯЦИИ СЕРОУГЛЕРОДА

Чистый сероуглерод представляет собой бесцветную жидкость с приятным «эфирным» запахом. Технический продукт, полученный сульфидированием угля, имеет неприятный «редечный» запах. Хорошо растворяет жиры, масла, смолы, каучук, используют как экстрагент; растворяет серу, фосфор, йод, нитрат серебра.

    Большая часть (80%) производимого сероуглерода идёт в производство вискозы – сырья в производстве вискозного волокна («искусственного шелка»). Его применяют для получения различных химических веществ (ксантогенатов, четырёххлористого углерода, роданидов).

Сероуглерод ядовит, Полулетальная доза при поступлении внутрь составляет       3188 мг/кг. Высокотоксичная концентрация в воздухе – свыше 10 мг/л. Оказывает местное раздражающее, резорбтивное действия. Обладает психотропными, нейротоксическими свойствами, которые связаны с его наркотическим воздействием на центральную нервную систему.

После того как сероуглерод получен, далее необходима его очистка от примесей

На стадии дистилляции сероуглерод-сырец очищается от содержащихся в нем примесей (серы, сероводорода и др.).

                             http://meridian-journal.ru/uploads/2020/02/3185-5.PNG

                    Рисунок 1. – Схема управления температуры в кипятильнике

 

Сероуглерод (-8.7-) подается в среднюю часть дистилляционной колонны (поз. 1) и стекает по тарелкам в куб колонны, самотеком попадает в выносной кипятильник (поз. 2).

Газообразный сероуглерод (-4.7-) после кипятильника (поз. 2) подается в колонну (поз. 1), поднимается в вверх колонны через тарелки, при этом происходит дополнительная очистка от примесей.

Объектом автоматического регулирования выбирается кипятильник (поз. 2), при помощи которого происходит преобразование жидкого сероуглерода (-8.7) в газообразный сероуглерод (-4.7-). Кипятильник (поз. 2) выбран в качестве основного объекта управления, так как от температуры на этом объекте, зависит качество получаемого продукта. Температура в кипятильнике (поз. 2) зависит от количества подаваемого пара (-2.4-) из парогенератора.

При увеличении расхода пара (-2.4-),  увеличивается температура в кипятильнике (поз.2). Если нагрев сероуглерода (-8.7-) не произойдет, то жидкий сероуглерод       (-8.7-) не преобразуется в газообразный сероуглерод     (-4.7-) и процесс надо будет начинать заново, если сероуглерод (-8.7-) перегреть, то процесс станет взрывоопасным [1].

Основной показатель эффективности, это качество получаемой продукции. Главной задачей при разработке системы управления является выбор параметров, участвующих в управлении, то есть тех, которые контролируют, регулируют, анализируют. Температура, подаваемого сырья в колонну, которая регулируется большей или меньшей подачей пара в теплообменник; Температура внутри колонн, которая регулируется большей или меньшей подачей  пара в теплообменники. Измерения производит термосопротивление QAE2174.010. Объем, подаваемого сырья в колонну, который регулируется исполнительным механизмом и контролируется  расходомером SITRANS FX330. Уровень в емкости, который регулируется исполни тельным механизмом. Уровень в кубе колонны, который регулируется исполнительным механизмом и  контролируется датчиком для измерения уровня SITRANS LG270. Визуализация технологических параметров и возможность их задачи осуществляется панелью оператора TP1500 SIEMENS и применением программируемого логического контроллера «SIMATIC S7-1500» фирмы SIEMENS. В результате анализа технологического процесса и средств автоматизации был выбран панельный программный логический контроллер SIEMENS S7-1500 SIMATIC CPU 1511-1 PN, управляющий процессом дистилляции сероуглерода. Использование современных средств автоматизации, с современным контроллером повлияло на исключительную точность отслеживаемых и задаваемых параметров.

Использованные источники:

  1. Дистилляция углеродного дисульфида [Электронный ресурс] / / Руководство химиков: https://www.chem21.info/info/1788122/(получил доступ: 23. 12.2019 G.)
  2. Использование дисульфида углерода [Электронный ресурс]//патенты URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU2948938C1_2012326 (доступ: 23. 12.2019 G.)
  3. Диспетчеры SIMATIC [Электронный ресурс] / / Siemens в России URL:https://new.siemens.com/ru/ru/produkty/avtomatizacia/sistemy-avtomatizacii/promyshlennye-sistemy-simatic/kontroller-simatic.html (получил доступ: 23. 12.2019 G.)
  4. Программируемые контроллеры S7-1500 [Электронный ресурс]//"Сименс" в России URL: https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/ api/uuid: 1ea2e6fb0cdb44225cf15f9822c093f62c72162f/version: 1513956148/s7-1500-2017-rus.pdf (дата обращения: 23. 12.2019 G.)