|
Amaliy mashg’ulot-3 Gaz kondensatini qayta ishlash jarayonining rektifikatsiya kolonnasini avtomatlashtirish
|
| Sana | 03.11.2023 | | Hajmi | 156.19 Kb. | | #93644 |
Bog'liq Amaliy mashg’ulot-3 (1) 1-tajriba, pptx 20230403 235734 0000
Amaliy mashg’ulot-3
Gaz kondensatini qayta ishlash jarayonining rektifikatsiya kolonnasini avtomatlashtirish.
Mashg’ulotning maqsadi:
Gaz kondensatini qayta ishlash jarayonini avtomatlashtirishtirilgan funksional sxemasini tuzish hamda metanni konversiyalash jarayonida nazorat qilinadigan, rostlanadigan va boshqariladigan parametrlarni o’rganish.
Qisqacha nazariy ma`lumot
Kimyoviy texnologiyalarda moddalarni ajratish uchun massa almashinish jarayonlaridan keng foydalaniladi. Bular: yutish (absorbsiya), eritib yuvish (ekstraksiya), rektifikatsiya, yuzaga singdirish (adsorbsiya) va quritish.
Ushbu jarayonlarning xilma-xilligi va ularni qurilmaviy jihozlanish usuli har xilligiga qaramasdan, ularning hammasi bir xil qonuniyatlarga bо‘ysunadi va avtomatlashtirish obyekti sifatida qator umumiy jihatlarga ega.
Massa almashinuv jarayonlarining umumiy о‘ziga xos tamonlariga ularning katta energiya sig‘imiga ega ekanligi kiradi va avtomatlashtirish masalalari maxsulot sifatini berilgan qiymatda saqlagan holda energiya xarajatlarini kamaytirishdan iborat.
Deyarli barcha massa almashinuv jarayonlari diametiri bir necha metrni, balandligi esa bir necha о‘nlab metrni tashkil etuvchi kolonna turidagi apparatlarda olib boriladi. Shuning uchun ularning dinamik xarakteristikalari katta vaqt doimiysi va kechikishga ega bо‘ladi. Bunday sharoitda bir konturli oddiy rostlash sistemalari katta dinamik xatolik va о‘tish xarakteristikasining uzoq davom etishiga olib keladi. Rostlash sistemalarining о‘tish xarakteristikalari sifatini oshirish maqsadida massa almashinuv jarayonlarida kombinirlashgan va kaskad ARSlaridan foydalaniladi.
Massa almashinuv jarayonlarini avtomatlashtirishda olinayotgan maxsulotlar tarkibini uzluksiz nazorat qiluvchi avtomatik asboblarning yuqligi bu jarayonlarni avtomatlashtirishda eng katta murakkabliklarga olib keladi. Bunday xollarda tarkibni bilvosita parametrlar orqali, masalan aralashma qaynashi harorati orqali, uning zichligi kabilar orqali rostlash amalga oshiriladi. Bu rostlash sitemalari esa о‘z о‘rnida modda tarkibi va bilvosita parametrlar о‘rtasida g‘alayonli faktorlar ta’sirini hisobga oluvchi о‘zaro aloqani aniqlash kabi qо‘shimcha murakkablikka olib keladi.
Rektifikatsion uskunalari bug‘ qorishmalari va suyuq qorishmalarning qarshi oqimni о‘zaro ta’sirlashishi natijasida suyuq bir jinsli qorishmani tashkil etuvchi moddalarga yoki moddalar guruhiga ajratish uchun xizmat qiladi.
Rektifikatsiya uskunasini avtomatlashtirish obyekti sifatidagi jihatlarini boyitishdagi oson uchuvchi Sp tashkil etuvchi bilan qо‘sh tarkibli aralashmani distillyat (tozalangan suv bug‘idan hosil bо‘lgan suyuqlik) va undan qolgan suyuqlikka oson uchuvchi Sd va Sk boyitishlar ajratish qurilmasi misolida kо‘rib chiqamiz.
Quyidagi belgilashlarni qabul qilamiz: (79-rasm) Gt, Gd Gk, Gb, Gi.t., Gs.a., Gfl- ta’minot sarflari, distillyat, distillyatdan qolgan (kub) mahsulot, qaynatishga qizdiruvchi bug‘, ta’minot manbaini qizdirishga issiqlik tashuvchi, nam ajratgich (diflegmator)ga suyuqlik agenti, flegmalar; rb- qizdiruvchi bug‘ entalpiyasi; i.t., s.a. -issiqlik tashuvchilarning va sovuqlik agentining harorati; Si.t., Ss.a. – issiqlik tashuvchi va sovuqlik agentining solishtirma issiqlik sig‘imi; Rk – kolonnadagi bosim, Lk, Lfl – kolonna kubidagi va flegmali sig‘imdagi sath.
Rektifikatsion qurilma katta miqdordagi о‘zaro aloqador koordinatali murakkab obyekt hisoblanadi. Eng yaxо‘i rostlash kanallarini tanlash uchun obyektning statik va dinamik xarakteristikalarining solishtirma tahlilini о‘tkazish lozim. Taxlillar shuni kо‘rsatadiki, bu obyekt uchun asosiy rostlanuvchi (chiqish) koordinatalari sifatida distillyat va kub suyuqligining konsentratsiyalari- sd, sk, kolonnadagi kub suyuqligi sathi Lk, flegma sig‘imidagi sath Lfl, kolonnadagi bosim Rk hisoblanadi.
мах
Gбуғ, rбуғ
Gт., т., Ст
Gи.т.., и.т.,Си.т..
Gс.а., с.а., Сс.а.
6-rasm: Rektifikatsion qurilmaning prinsipialsxemasi.
1-rektifikatsion kolonna, ta’minot isitgichi, 3-qaynatgich, 4-deflegmator, 5-flegma sig‘imi.
Xar bir ajratish bosqichida, ya’ni kolonnada boyitishning о‘zgarish dinamikasini о‘rganishda asosiy 3 tashkil etuvchi jarayonlarni ajratish mumkin:
Suyuqlik hajmini uning sarfi о‘zgargandagi о‘zgarishi, bug‘ oqimining tezligi о‘zgarishidan kelib chiqqan holda: likopchadagi suyuqlik hajmida boyitishni о‘zgarishi.
Barcha keltirilgan faktorlarni aniq hisobga olish jarayonining matematik tavsifi murakkabligi sababli mumkin emas.
Ideal aralashtirishdan ta’minlanuvchi yakkalangan likopchadagi suyuq faza tarkibining о‘zgarishi, 1-tartibli differensial tenglama asosida oqimlarning tezligi yoki tarkibining о‘zgarishi bilan bog‘liq. Bir necha likopchalarning birin - ketin birlashishi uchun vaqt doimiylari о‘zaro bog‘liq va tо‘g‘ridan-tо‘g‘ri aniq tahlil usullari ancha murakkab.
Vaqt doimiysining ahamiyati fazo muvozanati egri chizig‘ining egriligini, likopchaga yetib kelish vaqti, kolonnadagi oqimlarning tezligi va ta’minot manbaining sarfiga bog‘liq.
Oddiy rostlash sistemasi olti bir konturli ARSni о‘z ichiga oladi . Umuman olganda bu sistema distillyat tarkibining barqarorligini va uskunadagi moddiy va issiqlik balansi ushlab turilishini ta’minlaydi. Distillyat tarkibini stabillashtiruvchi asosits rostlagich 1 kolonna yuqorisagi harorat rostlagichi hisoblanadi. Chunki bu kо‘rsatgich distillyat tarkibiga bevosita ta’sir qiladi. 2 rostlagich ta’minot haroratini rostlaydi. Sath rostlagichlari 3 va 4 sistemada suyuq faza bо‘yicha, 5-bosim rostlagichi esa bug‘ fazasi bо‘yicha balans ushlab turilishini ta’minlaydi. 6-sarf rostlagichi isitish parining qaynatgichga berilish sarfini rostlaydi.
Agar rostlashning vazifasi kub maxsulot tarkibini stabillashtirish bо‘lsa, u holda isituvchi bug‘ning sarfi kolonna pastidagi 6a harorat rostlagichi orqali belgilanadi, distillyatning sarfi esa 1a rostlagich orqali stabillashtiriladi. Bir vaqtning о‘zida kolonna past va yuqorisidagi maxsulotlar tarkibini (haroratini) rostlash odatta qо‘llanilmaydi. Chunki bu koordinatalar о‘zaro bog‘liq va ularni bir vaqtda rostlash teskari bog‘lanish orqali sistema turg‘unlik zaxirasining kamayishiga olib kelishi mumkin.
Куб маҳсулоти
Буғ
Бошланғич аралашма
Иссиқлик ташувчи
Совуқ агент
.
7-rasm: Rektifikatsion uskunaning alohida texnologik parametrlarning bir konturli ARS yordamida tuzilgan avtomatlashtirish sistemasi.
1- kolonna yoqorisidagi harorat rostlagichi, 2- ta’minot harorati rostlagichi, 3- kalonna kubidagi sath rostlagichi, 4- flegma sig‘imidagi sath rostlagichi, 5- kolonnadagi bosim rostlagichi, 6- isitish bug‘i sarfi rostlagichi, 1a- distillyat sarfi rostlagichi, 6a – pastdagi harorat rostlagichi.
Soddaligiga qaramay avtomatlashtirish sistemasi qator kamchiliklarga ega. Masalan bug‘ sarfini sistemadagi real sharoitni hisobga olmay stabillashtirish bug‘ning ortiqcha sarf bо‘lishiga olib keladi. Chunki sarf rostlagichiga bug‘ entolpiyasi о‘zgarishini, flegmaning sovib ketishi va boshqa g‘alayonlarni yuzaga kelishi mumkin bо‘lgan hollarini hisobga olgan xolda oshirilgan vazifa qо‘yiladi.
G‘alayon bо‘yicha kompensatsiyalovchi ta’sirlarning yо‘qligi maxsulot tarkibini rostlashda katta dinamik xatoliklarga olib keladi.
Куб суюқлиги
Буғ
Бошланғич маҳсулот
Иссиқлик ташувчи
Совуқ агент
8-rasm: Rektifikatsion uskunaning ta’minot sarfi bо‘yicha g‘alayonni statik kompensatsiyalash va kolonna yuqori qismi haroratining kaskad ARS avtomatlashtirish sistemalari.
1- kolonna yuqorisi harorati rostlagichi, 1a- differensiator, 2- ta’minot harorati rostlagichi, 3,4,- sath rostlagichlari, 5- bosim rostlagichi, 6- sarflar nisbati rostlagichi.
Kо‘rib chiqilgan variantlar rektifikatsion kolonnaga nisbatan rostlash usullari va sistemalarining xil xilligini tо‘liq kо‘rsata olmaydi. Masalan 84-rasmda kolonnada bosimni flegma sig‘imidan chiqib ketayotgan inert gazlar sarfi orqali rostlash sistemasi kо‘rsatilgan. Flegma va distellyat sarflari nisbatini distillyat tarkibi bо‘yicha korreksiyalash orqali rostlash flegma sonini о‘zgartirish natijasida maxsulot tarkibini stabillashtirishni ta’minlaydi. Distillyat bо‘yicha kolonnaning unimdorligi 1 sarf rostlagichi orqali ushlab turiladi, flegmaning sathi esa deflegmatorga berilayotgan sovuq agent sarfi orqali rostlanadi.
Mashg’ulot topshirig`i:
1. Gaz kondensatini qayta ishlash jarayoninida nazorat qilinadigan, rostlanadigan va boshqariladigan parametrlarni o’rganish.
2. Gaz kondensatini qayta ishlash jarayonining avtomatlashtirilgan funksional sxemalarini qurish.
|
| |
