Спирт ишлаб чиқариш жараенини автоматлаштириш

Спирт ишлаб чиқариш жараенини автоматлаштириш

• Режа:
• Спирт ишлаб чиқариш жараени тавсифи;
• Жараенниниг асосий технологик параметрлари:
• Жараенни автоматлаштириш.

• Ўсимлик суюқлиги (брага) дан спирт ажратиш босқичи ва уни аралашмалардан тозалаш охирги босқич ҳисобланиб, брагорефтификацион қурилмалар (БРҚ)да амалга оширилади. БРҚ технологик схемаларининг бир неча варианти мавжуд, аммо уларни автоматлаштириш пиринциплари ўхшаш, шунинг учун мисол тариқасида билвосита ишловчи уч колоннали қурилмани қараб чиқамиз (2-расм).
• Брага ачитиш бўлимидан иссиқлик алмашгич 1 га узатилади, у ерда спирт ва сув буғлари билан иситилади, кейин ачитиш колоннаси ВИ нинг юқори қисмига тушади ва ликопчалар бўйича пастга оқиб тушади. Суюқлик оқимига қарши сув ва спирт буғлари кўтарилади, бу буғлар колонна қайнатгичига йўналтирилган иситувчи буғ иссиқлиги ҳисобига ҳосил бўлади. Иссиқлик масса алмашинуви натижасида буғ оқимидаги спирт концентрацияси ортади, суюқликда эса камаяди. Спирт ҳайдалган брага барда дейилади. У колоннанинг пастки қисмидан олинади ва спирт саноатининг асосий чиқиндиси бўлиб, моллар учун бевосита озуқа сифатида ёки озуқа хамиртурушлар ишлаб чиқариш учун хомашё сифатида фойдаланилади. Спирт ва у билан бирга чиқувчи аралашмалар буғлари колоннанинг юқори қисмидан чиқади, иссиқлик алмашгич 1 да брага оқими билан совитилади ва дефлегматор 11 да унга совитувчи сув берилади, пировард конденсацияланади.

• Спирт хомашёни тозалаш эпюрацион колонна ВИИ да амалга оширилади, у ерга дефлегматор ИИ дан спирт хомашёси конденсати ҳайдаш учун берилади. Колонна буғ билан иситилади, у қайнатгичга узатилади. Эпюрацион колоннадаги температура режими спиртнинг ажралишига мўлжалланган, у бу ерда аралашманинг ва осон учиб кетувчи қўшимчалар (эфир, альдегидлар, метинол ва бошқалар)нинг юқори қайновчи компоненти ҳисобланиб, улар колонна ИИИ нинг юқори қисмида тўпланади ва ундан эфироальдегидли фракция (ЭАФ) кўринишида чиқади.
• 20—30% концентрацияли тозаланган спирт (эпюрат) эпюрацион колоннанинг пастки қисмидан чиқарилади ва пировард тозалаш ҳамда концентрацияни ошириш учун ректификацион колонна ВИИИ га узатилади. Бу колоннада осон учиб кетувчи (буғланувчи) компонент - спирт, асосий юқорн қайновчи компонент сув ҳисобланади, шунинг учун спирт концентрацияси колонна баландлигига қараб ортади. Бу колоннани иситиш бошқа икки колоннаники каби фақат қайнатгичга узатиладиган буғ билан амалга оширилади.

• 2-расм. Уч колоннали қурилмани автоматлаштириш схемаси

• 96% концентрацияли спирт-ректификат колоннанинг юқори қисмидан 10-15 ликопчадан олинади ва иссиқлик алмашгич В орқали ўтиб, у ерда сув билан совитилади. Спирт буғлари дефлагматор ИВ да конденсациялангандан сўнг колоннага флегма сифатида қайтади. Колоннанинг пастки қисмидан совиш мойлари олинади, ундан ҳам пастроқдан қолган спирт билан сув чиқарилади,
• Брагоректификацион бўлим портлаш хавфи бўлган хона ҳисобланади, шунинг учун унда фақат портлаш ҳавфи бўлмайдиган қилиб ишланган автоматлаштириш асбоблари ва воситаларини ўрнатишга рухсат этилади. БРҚ автоматлаштириш системасидан асосан пневматик тармоқ асбобларидан, шу жумладан диаграммаси пневмоюритмали иккиламчи асбоблардан фойдаланилган. БРҚнинг юкланиши браганинг сарфланиши билан аниқланади, уни ростлаш учун индукцион сарф ўлчагич комплекти (1-1, 1-2), электропневма ўзгарткич 1-3, ростлагич 1-5 ли ПИ иккиламчи асбоб 1-4 ва ростловчи клапан 1-6 дан иборат система хизмат қилади.
• БРҚ исталган колонналарнинг ишлаш режимини белгиловчи муҳим технологик параметри унинг пастки қисмидаги босим ҳисобланиб, у қайнатгичга сарфланаётган иситувчи буғ сарфига боғлиқ бўлади. Босимни ростлаш учун БРҚ ни автоматлаштириш схемасида бир хил турдаги системалардан фойдаланилган, улар босим датчиклари 2-1, 5-1, 8-1, 8-3, П- ростлагичли ёки 2-3 ва 5-3 ПИ-ростлагичли иккиламчи асбоблар 2-2, 5-2, 8-2 ва трубопроводларда буғни тегишли қайнаттичга узатишни ростловчи клапанлар 2-4, 5-4, 8-4 дан иборат ҳар бир колоннадаги жараённинг ҳолатини ифодаловчи асосий параметр аппаратдан чиқишда асосий технологик оқимдаги мақсадга йўналтирилган маҳсулот ҳисобланади.

• Бу параметрни автоматик ўлчаш учун серия датчиклари бўлмагани учун уни бевосита ростлаб бўлмайди. Бироқ колоннада суюқликнинг концентрацияси ва қайнаш температураси орасидаги ўзгармас босимда назорат ликопчасида бир қийматли боғланиш мавжуд бўлиб, ундан концентрацияни билвосита ростлашда фойдаланиш мумкин.
• Брага колоннасида назорат ликопчасидаги температура икки контур каскадли АРС билан ростланади. Температура монометри термометр 3-1 билан ўлчанади, унинг чиқишидан олинган пневматик сигнал ПИ-ростлагич 3-3 ли иккиламчи асбоб 3-2 га узатилади. Бу ростлагичнинг сигнали топшириқ сифатида колоннанинг пастки қисмида босим ростлагичи 2-3 га келади. Системанинг ишлашида, агар бирор сабабга кўра колоннанинг юқори қисмида спирт концентрацияси ўзгарса, масалан, камайса, назорат ликопчасида температура берилгандан кичик бўлиб пасаяди, ростлагич 3-3 ростлагич 2-3 учун босимнинг берилган қийматини орттиради, у колоннанинг пастки қисмидаги босимнинг жорий қийматидан катта бўлади. Натижада қайнатгичга сарфланадиган буғ сарфи ортади ва қайнаш жараёни жадаллашади, шунингдек, колоннадаги ҳамма иссиқлик масса алмашиниш жараёнлари жадаллашади, бу вақти келиб, унинг талаб қилинган ишлаш режимининг тикланишига олиб келади.

• АРС (6-1, 6-2, 6-3) эпюрацион колоннада технологик режимни барқарорлаштириш учун қўлланилади. Фарқ шундаки, мазкур АРС да температура колоннанинг пастки қисмида ростланади, у ердан мақсадга йўналтирилган маҳсулот - эпюрат олинади.
• Ректификацион колоннадан олинадиган спиртнинг концентрациясини ростлаш сифатига айниқса юқори талаблар қўйилади, чунки у ишлаб чиқаришнинг пировард маҳсулоти ҳисобланади. Бунинг учун икки контурли АРС хизмат қилади, у спирт ректификатни назорат ликопчасидаги температураси бўйича коррекциялаб, сарфини ростлайди. Ротометр 9-1 сарфлаш датчиги ҳисобланиб, унинг пневматик чиқиш сигнали 9-3 ПИ-ростлагичли иккиламчи асбоб 9-2 га ва ундан кейин ростловчи клапан 9-4 га узатилади.
• Назорат ликопчасидаги температура манометрик термометр 10-1 билан ўлчанади, ундан келаётган пневмосигнал 10-3 ПИ-ростлагичли иккиламчи асбоб 10-2 га келади. Бу ростлагичнинг чиқишидан сигнал топшириқ сифатида ростлагич 9-4 га узатилади.
• БРҚ ни автоматлаштириш схемасида ҳамма колонналарнинг дефлегматорига узатилаётган совитувчи сувнинг сарфланишини ростлаш кўзда тутилган. Бунда брага колоннали дефлегматорига сарфланадиган сув кетаётган иситилган сув температурасининг барқарорлашувини таъминлайди (4-1-4-4). Эпюрацион ва рефикацион колонналарда босимни колоннанинг юқори қисмида ростлашнинг бир турдаги системалари қўлланилган, улар датчиклар 7-1 ва 11-1 дан, ростлагич 7-3 ва 11-3 ПИ, иккиламчи асбоблаб 7-2 ва 11-22 дан ва тегишли колонна дефлегматорига совитувчи сувнинг узатилишини ростловчи клапанлар 7-4 ва 11-4 дан иборат.

• Брага ректификациялашнинг асосий технологик параметрларини барқарорлаштириш билан БРҚ ни автоматлаштириш системаси коллектордаги буғ босимини ўзидан кейин турадиган бевосита ишловчи ростлагич 13 ёрдамида ростлашни, шунингдек, иссиқлик алмашгич В дан кейин (12-1-12-4) спирт ректификатининг температурасини ростлашни таъминлайди. БРҚ дан олинадиган ҳажмни ўлчаш ва ҳисобга олиш, шунингдек, ундаги соф алкоголь миқдорини ўлчаш ва ҳисобга олиш назорат снаряди деб номланган махсус қурилма ёрдамида амалга оширилади (расмда укўрсатилмаган).