Автоматизация процесса получения диоксида титана (EXPER1)

Посмотреть архив целиком



5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

5.1. Планирование и подготовка эксперимента.


Одним из важнейших параметров, подлежащих обязательному автоматическому регулированию, является “рН” щелочных стоков на выходе бака донейтрализатора. Автоматическое регулирование процесса нейтрализации должно обеспечить поддержание в заданных пределах рН-среды. По природоохранным нормам сточные воды должны удовлетворять требованиям нейтральной Среды, т.е. соответствовать рН=6.5-8.5.

Значительное превышение или наоборот занижение установленных норм влечет за собой дополнительные штрафы, которые выплачиваются предприятием как за вредные выбросы.

Для определения динамических свойств объектов воспользуемся методом экспериментального определения динамических характеристик объектов, так как, по сравнению с аналитическими методами, они наиболее достоверны и более доступны для обслуживающего персонала.

Основными причинами изменения рН сточных вод являются: изменение расхода щелочных стоков,

подаваемых на нейтрализацию кислых стоков, а также концентрация щелочных стоков. Поддержание постоянного уровня рН осуществляется путем изменения расхода щелочи на нейтрализацию, воздействуя тем самым на регулирующий клапан.

Используя теоретические и практические знания об объекте, можно предположить как поведет себя объект в динамике.

Схема для проведения эксперимента приведена на рисунке 5.1.

Из схемы видно, что при проведении эксперимента необходимо снять следующие переходные характеристики объекта:

-по изменению рН при возмущении расходом щелочи (в дальнейшем - основной канал);

-по изменению рН при возмущении концентрацией щелочи (в дальнейшем - канал внешнего возмущения);

-а так же характеристику «положение клапана - расход щелочи(в дальнейшем - внутренний канал).

В настоящее время для контроля изменения рН установлены промышленные рН-метры с чувствительным элементом ДПГ-4М-3.

А для измерения концентрации щелочи используются приборы типа КНЧ-2-8. Датчики и приборы

соединяются с микропроцессорным контроллером типа “РЕМИКОНТ Р-130”, который установлен в центральной щитовой цеха химводоподготовки. Используя программное обеспечение контроллера и установленного в цехе компьютера мы можем снимать показания в цифровом виде с экрана компьютера с необходимой дискретностью обновления показаний по времени.



Конц.NaOH=3-4%


Подача усредн. Клапан подачи

стоков усредн.стоков рН







Блок ручного Датчик Датчик

управления расхода рН-метр







РЕМИКОНТ Р-130




рис.5.1 Схема проведения эксперимента






5.2. Проведение эксперимента.

При определении переходного процесса по основному каналу скачок подаем перемещением клапана на магистрали подачи усредненных стоков на 10 % (с 20 до 30 %) по шкале дистанционного указателя положения клапана (БРУ-2), предварительно отключив все регуляторы и добившись стабилизации параметров. Изменение параметра рН сточных вод будет являться выходной величиной объекта. Дискретность времени - 1 секунда. Значения времени и величины рН на выходе объекта приведены в таблице 5.2.1.


Таблица 5.2.1

Время

,с.

Значен.

рН

Время

,с.

Значен.

,рН.

Время

,с.

Значен.

,рН.

Время

,с.

Значен.

,рН.

0

2.05

12

7.37

24

11.05

36

11.9

1

2.05

13

7.81

25

11.25

37

11.9

2

2.05

14

8.26

26

11.37

38

11.95

3

2.1

15

8.8

27

11.46

39

11.95

4

2.5

16

9.15

28

11.5

40

12.01

5

2.95

17

9.47

29

11.6

41

12.01

6

3.5

18

9.9

30

11.65

42

12.02

7

4.0

19

10.14

31

11.69

43

12.03

8

4.9

20

10.35

32

11.77

44

12.03

9

5.56

21

10.55

33

11.81

45

12.05

10

6.07

22

10.8

34

11.85

46

12.05

11

6.85

23

10.97

35

11.89

47

12.05



По значениям таблицы строим кривую изменения рН в объекте вследствие возмущения расходом щелочных стоков ( рисунок 5.2.1).

Кривую разгона по внутреннему каналу снимаем аналогично описанному выше образом. Скачок подаем изменением положения клапана на 10% (с 20% до 30%). Изменение расхода щелочи будет являться выходной величиной объекта. Полученные данные сведены в таблицу 5.2.2. На рисунке 5.2.2. приведен график, построенный по данным таблицы 5.2.2.


рис.5.2.1. График кривой разгона по основному каналу.




Таблица 5.2.2.

Время

t,c.

Расход

м3

0

2

1

2,05

2

2,1

3

2,15

4

2,20

5

2,3

6

2,7

7

3,0

8

3,2

9

3,3

10

3,6

11

3,75

12

3,9




рис.5.2.2. График кривой разгона по внутреннему каналу

Кривую разгона объекта по каналу внешнего возмущения снимаем следующим образом. Возмущением будет являться щелочь, концентрация едкого натра (NaOH) в которой 3-4%. Выходной величиной будет являться величина рН сточных вод на выходе объекта. Фиксирование показаний начинается сразу после изменения концентрации щелочи. Дискретность времени - 1 секунда. Значения точек кривой разгона приведены в таблице 5.2.3. По данным таблицы строим график переходного процесса по каналу внешнего возмущения (рисунок 5.2.3).


Таблица 5.2.3

Время

t,c

Величина

рН

Время

t,c

Величина

рН

Время

t,c

Величина рН

0

3,95

15

8,4

30

12,0

1

4,05

16

8,8

31

12,1

2

4,1

17

9

32

12,2

3

4,2

18

9,3

33

12,4

4

4,6

19

9,6

34

12,5

5

5

20

9,9

35

12,6

6

5,3

21

10,1

36

12,65

7

5,6

22

10,4

37

12,65

8

5,9

23

10,7

38

12,7

9

6,37

24

10,9

39

12,7

10

6,7

25

11,0

40

12,7

11

7

26

11,3

41

12,7

12

7,3

27

11,5

42

12,7

13

7,7

28

11,65

43

12,7

14

8,05

29

11,8

44

12,7


рис.5.2.3. График кривой разгона по каналу внешнего возмущения


Далее можно перейти к расчетной части проекта, используя полученный материал в качестве исходного материала для расчетов.



























Случайные файлы

Файл
31738.rtf
32240.rtf
97205.rtf
42448.rtf
2755-1.rtf