Автоматизация стадии абсорбции в производстве неконцентрированной азотной кислоты

1. Министерство энергетики, промышленности и связи Ставропольского края Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение
«Невинномысский химико-технологический колледж»
(ГБПОУ НХТК)
Дипломный проект
на тему: Автоматизация стадии абсорбции в производстве
неконцентрированной азотной кислоты по комбинированной
схеме
•Выполнил: студент группы А-17-1 Качков А.А.
Руководитель: преподаватель Кундеренко А.А..
Невинномысск 2021

2.

ВКР.15.02.07.А- 17- 1.К- 525.С2
22
1
23
6
2
20
29
FE
3а
31
13
3
30
1
1
2
2
24
FYC
1г
E/ P
29
TЕ
9а
30
В линию
очищенных
хвостовых газов
29
6в
КА
30
1д
28
28
От ВОЦ
Из коллектора
пара
21
E/ P
30
FGT
1а
1
9
К турбокомпрессору
Х
1
10
TЕ
12а
FYC
3д
На ВОЦ
7
31
3е
От технологии
16
29
28
5
28
Л
КП
LGT
18а
30
LGT
17а
Б
ХС
29
СК
3
1
12
ХГП
12
12
П2
4д
1
1
2д
28
LGT
19а
3
1
1
1
П1
О
FGT
16а
12
LGT
2а
TЕ
7а
28
От
турбокомпрессора
Из коллектора
LS
5а
28
Н2
1
Н1
29
30
LGT
4а
E/ P
28
LYC
2г
1
28
14д
1
28
От ВОЦ
1
TЕ
14а
12
28
E/ P
LYC
4г
28
TЕ
10а
E/ P
TЕ
8а
12
ТYC
14г
TЕ
11а
В реактор
каталитической
очистки
29
29
1
На ВОЦ
Условное графическое
обозначение
1
1
От ВОЦ
1
FE
20а
1
1
25
1
2
3
4
5
6
7
17
8
9
10
14
11
12
13
15
14
15
16
17
18
19
20
11
21
22
12
23
24
18
4
8
12
12
2
Пар
3
3
Воздух
12
Азотная кислота
28
28
Нитрозные газы
29
29
Хвостовые газы
30
30
Конденсат сокового пара
31
31
Конденсат паровой
Готовый продукт
потребителю
Поз.
обозн.
25
контур
МПК
ОВЕН- 150
шкаф
преобразователей
I
R
C
A
S
H
FIRCA
LIRCA
L
E/ E
FY
1б
E/ E
FY
1в
L
H
L
E/ E
LY
2б
E/ E
H
L
H
LIRCA
E/ E
FY
3в
E/ E
FY
3г
H
H
L
E/ E
LY
4б
LАS HL
E/ E
LY
4в
H
L
H
L
H
L
ТIR
E/ E
HY
6а
ТIR
E/ E
TY
7б
ТIR
E/ E
TY
8б
ТIR
E/ E
TY
9б
ТIR
E/ E
TY
10б
ТIR
E/ E
TY
11б
Останов технологии
ТIRС
E/ E
PY
13б
E/ E
TY
14б
PIR
E/ E
ТY
14в
0 - 100 м 3/ ч
20 – 80 %
20 – 80 %
20 – 80 %
FIR
E/ E
PY
15б
LIR
E/ E
FY
16б
LIR
E/ E
LY
17б
LIR
E/ E
LY
18б
E/ E
LY
19б
КА
Абсорбционная колонна
1
КП
Продувочная колонна
Л
Ловушка азотной кислоты
1
Насос
3
П1..П2
FIR
Кол.
1
О
P/ Е
Наименование
Бак КСП
Н1..Н3
PGT
15a
PIR
E/ E
TY
12б
0 - 10 т/ ч
0,18 - 0,28 МПа
P/ Е
PGT
13a
HIC
E/ E
LY
5б
45 - 60 ⁰С
0,45 - 0,5 МПа
Не более 45 ⁰С
40 – 80 ⁰С
100 – 150 ⁰С
40 – 50 ⁰С
40 – 50 ⁰С
E/ Р
KS
6б
FIRCA
LY
2в
40 – 50 ⁰С
24 В
EL – 10% ; EH – 90%
L- 20% ; H - 60 %
20 – 60 %
H - 5 м3/ ч
0 - 6,3 м3/ ч
L- 20% ; H - 60 %
20 – 60 %
L - 3 м 3/ ч
0 - 6,3 м3/ ч
Р/ E
FGT
3б
Примечание
19
Б
приборы по
месту
Вода оборотная
12
2
Н3
1
Наименование среды в трубопроводе
1
Примечание
1
Окислитель
1
Подогреватель хвостовых газов
2
СК
Сборник конденсата
1
Х
Холодильник
1
ХС
Скоростной холодильник
1
ХГП
Хранилище готового продукта
1
E/ E
FY
20б
ВКР.15.02.07.А- 17- 1.К- 525.С2
Изм. Лист.
докум.
Подпись. Дата.
Качков А.А.
Разраб.
Проверил. Кундеренко А.А.
Т. Контр. Кундеренко А.А.
Реценз.
Полякова М.Ю.
Н. Контр. Ромашкина Е.С.
Утвердил. Ромашкина Е.С.
Автоматизация стадии абсорбции в
производстве неконцентрированной
азотной кислоты по
комбинированной схеме
Функциональная (технологическая)
схема автоматизации.
Литер.
Масса.
Масштаб.
у
Лист. 1
Листов. 2
ГБПОУ НХТК, 2021

3.

ВКР.15.02.07.А- 17- 1.К- 525.С1
0 – 6,3 м3/ ч
0 – 100 м3/ ч
ДКС 1,6 – 25
поз 3а
Rosemount 2051CD2A2
поз 3б
СУ
ППД
ДКС 1,6 – 150
поз 20а
Rosemount 2051CD2A2
поз 20б
ППД
СУ
Promag P200 5P2B15
поз 1а
0 – 6,3 м3/ ч
ПР
Promass F300 8F3B15
поз 16а
0 – 10 т/ ч
0,45 – 0,5 МПа
ПР
Rosemount 2051ТG4
поз 13а
ПД
Промышленная рабочая станция
системы
4 – 20 мА
4 – 20 мА
Монитор
Full HD 40"
Мышь
Клавиатура
4 – 20 мА
4 – 20 мА
Модуль ввода
аналоговых
сигналов
4 – 20 мА
4 – 20 мА
4 – 20 мА
0,18 – 0,28 МПа
20 – 60%
20 – 60%
20 – 80%
20 – 80%
20 – 80%
40 – 50 ⁰С
40 – 50 ⁰С
40 – 50 ⁰С
100 – 150 ⁰С
40 – 80 ⁰С
Не более 45 ⁰С
Инв.
подл.
Подпись и дата.
Взам. инв.
Инв.
дубл.
Подпись и дата.
45 – 60 ⁰С
Rosemount 2051ТG4
поз 15а
ПД
Rosemount 5900S
поз 2а
ПУ
Rosemount 5900S
поз 4а
ПУ
Rosemount 5900S
поз 17а
ПУ
Rosemount 5900S
поз 18а
ПУ
Rosemount 5900S
поз 19а
ПУ
4 – 20 мА
Модуль вывода
аналоговых
сигналов
4 – 20 мА
МУ110- 8И
4 – 20 мА
4 – 20 мА
4 – 20 мА
4 – 20 мА
4 – 20 мА
Модуль ввода
аналоговых
сигналов
Контроллер
ЭПП
МИМ
Masoneilan SVI II AP
поз 2г
25ч38нж «НЗ»
поз 2д
ЭПП
МИМ
Masoneilan SVI II AP
поз 3д
25ч38нж «НЗ»
поз 3е
ЭПП
МИМ
Masoneilan SVI II AP
поз 4г
25ч38нж «НЗ»
поз 4д
ЭПП
МИМ
Masoneilan SVI II AP
поз 14г
25ч38нж «НЗ»
поз 14д
ЭПП
МИМ
ОВЕН ПЛК150
МВ110- 8AС
4 – 20 мА
4 – 20 мА
Rosemount 214С
поз 7а
ПТ
R
Модуль вывода
дискретных
сигналов
Rosemount 214С
поз 8а
ПТ
R
R
МИМ
Модуль ввода
аналоговых
сигналов
МВ110- 8AС
Rosemount 214С
поз 11а
ПТ
ЗРК.502.ХЛ.50.53.Л.НО.У
поз 6в
ЭК
R
Rosemount 214С
поз 10а
ПТ
ASCO 327
поз 6б
МУ110- 8К
Rosemount 214С
поз 9а
ПТ
24 В
R
Rosemount 214С
поз 12а
ПТ
Поз.
обозначение
R
Светозвуковая сигнализация
Rosemount 214С
поз 14а
ПТ
IBM PC
Процессор
Int el Cor e i5
3,2 ГГц
R
Шина передачи данных
Rosemount 2120
поз 5а
EL = 10% ; EH = 90%
25ч37нж «НО»
поз 1д
Masoneilan SVI II AP
поз 1г
МВ110- 8AС
УС
24 В
Модуль ввода
дискретных
сигналов
МВ110- 16ДН
ETHERNET
Наименование потоков
Кол
Сужающее устройство
2
ППД
Преобразователь перепада давления
2
ПД
Преобразователь давления
2
ПТ
Преобразователи температуры
7
ПУ
Преобразователь уровня
6
ПР
Преобразователь расхода
2
Мембранный исполнительный механизм
6
ЭПП
Электропневмопозиционер
5
ЭК
Электромагнитный клапан
1
УС
Сигнализатор уровня
1
СУ
МИМ
ВКР.15.02.07.А- 17- 1.К- 525.С1
Подпись. Дата.
Изм. Лист.
докум.
Разраб.
Качков А.А.
Проверил. Кундеренко А.А.
Т. Контр. Кундеренко А.А.
Реценз.
Полякова М.Ю.
Н. Контр. Ромашкина Е.С.
Утвердил. Ромашкина Е.С.
Автоматизация стадии абсорбции в
производстве неконцентрированной
азотной кислоты по
комбинированной схеме
Схема микропроцессорной
системы управления.
Литер.
Масса.
Масштаб.
у
Лист. 2
Листов. 2
ГБПОУ НХТК, 2021

4.

Расчёт сужающего устройства
Исходные данные:
Измеряемая среда – вода.
Максимальный измеряемый расход при нормальных условиях (Рном =
= 1,0332 кгс/см2, Тном = 293,15 К), Qном. макс = 2500 м3/час.
Минимальный измеряемый расход при нормальных условиях Qном.мин = 1700 м3 /час.
Температура перед сужающим устройством t = 20 0С.
Избыточное давление перед сужающим устройством Ри = 5 кгс/см2. Барометрическое
давление Рб = 732,1 кгс/см2.
Перед сужающим устройством расположен запорный вентиль на расстоянии L=305 мм.
Выбрано сужающего устройства
Сужающее устройство - диафрагма с угловым способом отбора давления, типа ДН
(диафрагма нормальная), материал сужающего устройства - сталь 12Х18Н10Т.
Внутренний диаметр при температуре 20 °С D20=50мм.

5.

Расчет экономической эффективности, внедрение автоматизации
Наименование показателя
Ед. изм.
Значение
По аналогу
Проектное
1. Годовой выпуск продукции:
- в натуральном выражении
тонн
920000
960000
- в стоимостном выражении
руб.
19780000000
20640000000
2. Капитальные вложения
руб.
4914500000
4919579200
руб./т
5342
5125
чел.
105
105
3. Удельные капитальные вложения
4. Численность персонала
5. Производительность труда:
руб./чел.
- в натуральном выражении
т/чел.
8762
9143
- в стоимостном выражении
руб./чел.
188383000
196574500
руб./т
14530,05
14153,02
- на весь выпуск
руб.
13367643445
13586894846
8. Оптовая цена реализации
руб.
21500
21500
9. Прибыль:
руб.
руб./т
6970
7347
руб.
6 412 356 555
7 053 105 154
- продукции
%
48,00
51,90
- производственных фондов
%
89,8
98,2
руб./руб.
4,02
4,2
тонн
188580
155494
7. Себестоимость продукции:
- на единицу
- на единицу продукции
- на весь выпуск
10. Рентабельность:
11. Фондоотдача
12. Точка безубыточности
13. Срок окупаемости капитальных
вложений
год
14. Годовой экономический эффект
руб.
2,6
5675204000
6315120000

6.

Охрана труда, промышленная и экологическая
безопасность
По характеру применяемых и
получаемых продуктов, производство
азотной кислоты является газовзрыво-пожароопасным.
В работе рассмотрены основные
вопросы промышленной экологии,
охраны труда и промышленной
безопасности. Предложены
мероприятия, системы
предотвращения взрывов и
пожаров, рассмотрены способы
защиты окружающей среды от
выбросов.

7.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ