4.1 Введение

Промышленность химических волокон относится к одной из прогрессивных и развивающихся высокими темпами отраслей промышленности нашей страны.

Волокна используются главным образом для изготовления одежды; кроме этого, значительное количество их расходуется на изготовления всевозможных технических тканей и изделий, высокопрочной кордной ткани, рыболовных снастей, веревок, канатов и т.д. натуральных волокон недостаточно для удовлетворения все возрастающих потребностей населения в текстильных товарах, а для технических изделий натуральные волокна во многих случаях непригодны, т. к. не обладают необходимым комплексом особых свойств (высокой термостойкостью, прочностью, биостойкостью и т.д.). Кроме того, производство натуральных волокон является трудоемким и дорогостоящим. Поэтому возникла необходимость в разработке промышленных способов получения волокон искусственным путем.

Процесс получения вискозных волокон включает следующее технологические стадии:

1. Мерсеризация целлюлозы – обработка целлюлозы в большом избытке 18% -ного раствора едкого натра, в результате чего образуется пульто щелочной целлюлозы в растворе щелочи:

Полученная щелочная целлюлоза подвергается отжиму от избытка щелочи и измельчению;

2. Предсозревание щелочной целлюлозы – выдерживание ее при определенной температуре и влажности, в результате чего она подвергается термоокислительной деструкции, и вязкость ее снижается;

3. Ксантогенирование щелочной целлюлозы – обработка ее сероуглеродом в среде азота с целью получения растворимого в водном растворе полимера – ксантогената целлюлозы:

4. Растворение полученного ксантогената целлюлозы в водном растворе едкого натра с целью получения вискозы – прядильного раствора для формирования волокон;

5. созревание вискозы и подготовка ее к формованию волокна (смешение, фильтрация, обезвоздушивание);

6. Формование и отделка волокна. Формование вискозных волокон проводят мокрым способом , т.е. с использованием осадительной ванны. В ходе формования протекают основные процессы, приводящие к накоплению в осадительной ванне сульфата натрия:

Для поддержания постоянства состава осадительной ванны она направляется на кристаллизацию избытка сульфата натрия.

Процесс кристаллизации сульфата натрия осуществляется на кристаллизационных установках.

Основными операциями, осуществляемыми на установках кристаллизации являются:

1. Кристаллизация глауберовой соли из осадительной ванны;

2. Обезвоживание отфугованных кристаллов (плавка);

3. отделение кристаллов от маточного раствора (центрифугирование);

4. Кристаллизация и сушка кристаллов ;

5. Упаковка сульфата натрия

4.2 Объекты автоматизации. Средства автоматизации и КИП

Автоматизация управления – как отдельными аппаратами, комплексами аппаратов, так и производством в целом – является важным элементом совершенствования процесса, определяя устойчивость, качество работы, и производительность процесса, повышение производительности труда в производстве волокон и в частности в проведении процесса кристаллизации сульфата натрия.

За последние годы появилось много статей, посвященных автоматизации аппаратов. За это время в теории и практике автоматизации химико-технологических процессов и производств достигнуты значительные успехи.

Разработан системный подход к автоматизации управления, созданы системы унифицированных технических средств автоматизации, обеспечивающих комплексное решение задач оперативного управления, моделирования и применения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) для управления производствами. Все это позволило конкретизировать понятия автоматизированной системы управления – АСУ для производств вискозных волокон. В настоящее время любая проблема автоматизации рассматривается, по крайней мере, как часть проблемы создания АСУ с учетом внешних химико-экономических факторов. Возрастание роли автоматизированного управления в химико-технологических производствах привело к появлению следующих особенностей современных производств:

· Так называемая локальная автоматизация, считывается ранее единственной формой автоматизации, становится неотъемлемой частью технологического оборудования;

· Автоматизированное управление рассматривается как «технологический» фактор, превращающий композицию из многих механизмов аппаратов в единый агрегат с новыми качествами и повышенной эффективностью.

В отделении кристаллизации сульфата натрия осуществляется контроль следующих параметров:

1. Температура по секциям горизонтальных вакуум – кристаллизаторов;

2. Температура плава в плавильных котлах;

3. Давление в трубопроводах подачи пара и воды на установку, а так же в линиях нагнетания насосов;

4. Вакуума в барометрических конденсаторах;

5. Температуры в испарителях – кристаллизаторах;

6. Уровней сред в баках.

Осуществляется также контроль и регулирование следующих параметров:

1. Расхода осадительной ванны на установку;

2. Соотношения расхода природного газа и воздуха в топку трубы – сушилки.

3. Расхода пара в сгустители.

Таб. 6.1 Общетехнические средства контроля и автоматизации, используемые при автоматизации и управлении в отделении кристаллизации