Результати пошуку по "апаратурне оформлення". Технологічні схеми виробництва в апаратурному оформленні з обґрунтуванням вибору схем Спеціальні технологічні схеми газифікації та апаратурне оформлення

Апаратурно-технологічна схема забезпечується специфікацією обладнання, що містить такі дані: номер апарату на схемі та його найменування, основна характеристика апарату (обсяг, маса, поверхня, габаритні розміри, основний матеріал для виготовлення апарату) та кількість апаратів.
Апаратурно-технологічна схема має бути намальована на окремому аркуші; всі апарати, представлені в ній, повинні бути пронумеровані наскрізною нумерацією, ліворуч - праворуч, за годинниковою стрілкою, кругову.
Апаратурно-технологічна схема має велику маневреність і дозволяє вести роботу з різних варіантів залежно від якості сировини, що переробляється.
Апаратурно-технологічна схема (рис. XII.1) складається з плавця 1 шнекового типу, плавлення в якому відбувається за рахунок циркуляції розчинів через кожухотрубний підігрівач 3, що живиться парою низького тиску. Розплавлена ​​суспензія надходить у згущувач 2, з якого згущену частину направляють на поділ у центрифугу 4, слив частково використовують як теплоносій у процесі плавлення, а частково направляють його на другу стадію висолювання.
Апаратурно-технологічна схема відрізняється від викладеної вище наявністю спеціальних теплообмінників для забезпечення плавлення мірабіліту. Обігрів виконує вода, що охолоджує пари спирту в конденсаторі і нагріває далі плавильну суспензію.
Апаратурно-технологічна схема цього процесу включає: ємність з мішалкою для виділення осад сульфату натрію; згущувач, барабанний вакуум-фільтр для відділення твердої фази та її промивання; дистиляційної колони для відгону органічного розчинника.
Апаратурно-технологічна схема складається з двох віброекстракторів висотою 6 м з 16 тарілками та трьох екстракторів-сепараторів. Вихідний розчин полісульфону надходить у віброекстрактор. Екстрагентом є промивна вода, що надходить з другого віброекстрактор протитоком до розчину. У кожному ступені екстрактора-сепаратора відбувається екстракція розчину та поділ на рафінат та екстрагент. Очищений розчин полісульфону в хлорбензолі надходить на висадження.
Типова апаратурно-технологічна схема складається із трьох схем-контурів: схеми-контуру руху жирів; схеми-контуру руху водню та схеми-контуру руху каталізатора. Насправді всі ці схеми об'єднані в єдину взаємозалежну технологічну схему гідрогенізації. Нижче наводиться опис кожної схеми-контуру.
Ця апаратурно-технологічна схема може бути частково змінена залежно від конкретних умов. Якщо, наприклад, кислотне число жирової суміші не перевищує 0 5 мг КОН, - суміш не піддають лужної рафінації.
Апаратурно-технологічна схема отримання комплексних NP- і NPK-добрив, що передбачає роздільну амо-нізацію азотної та фосфорної кислот і включає стадію сушіння готового продукту, практично аналогічна технологічній схемі отримання фосфатів амонію з використанням амонізатора-гранулятора (рис. VII-3), але відрізняється від неї включенням обладнання, призначеного для отримання плава нітрату амонію, та вузлом подачі хлориду калію в процес.
Апаратурно-технологічна схема процесів окиснення, алкілування, конденсації, ізомеризації мало відрізняється від наведених схем реакційних апаратів. Апарати можуть лише відрізнятися матеріалом, конструкцією мішалки, типом теплоносія.
Апаратурно-технологічна схема установки ТОР побудована аналогічно до схеми інших плазмохімічних установок, показаних на малюнках 4.20, 4.24, 4.29. Процес денітрації на установці ТОР здійснювали в такий спосіб.
Апаратурно-технологічна схема виробництва нітроемалей та нітрогрун-товок наведена на рис. 4.6. Нітрооснову одержують за схемою (див. рис. 4.1) отримання нітролаків, описаної вище (с. Пігментні пасти отримують диспергуванням напівфабрикатних пігментних паст на бісерному млині, в кульовому млині або на фарботерцевій тривалковій машині.
Апаратурно-технологічна схема виробництва нітроемалей та нітрогрун-товок наведена на рис. 4.6. Нітрооснову одержують за схемою (див. рис. 4.1) отримання нітролаків, описаної вище (с. Пігментні пасти отримують диспергуванням напівфабрикатних пігментних паст на бісерному млині, в кульовому млині або на фарботерцевій тривалковій машині. Крім того, застосовують суховальцовані пасти Виготовляються зазвичай на підприємствах, що виробляють колоксілін - Пол вчення СВП.Сухі пігменти замішують з обводненим колоксиліном, дибутилфталатом і стабілізатором.
Апаратурно-технологічні схеми виробництва мікрофільтрів на основі волокон і волокнистих (волокнисто-плівкових) матеріалів дуже різноманітні і залежать від виду сировини і складу композиції, що використовується. Це можуть бути целюлозні матеріали, матеріали з хімічних волокон або ВВС, у яких використовуються анізометричні частинки лише одного типу. Композиційні матеріали можуть являти собою об'ємні суміші волокнистих (волокнисто-плівкових) частинок різної природи та суміші волокнистих частинок або шаруваті структури.

Апаратурно-технологічна схема біологічного очищення включає біокоагулятор, первинний відстійник, аеротенки-змішувачі, вторинні відстійники, гравійно-піщані фільтри, йоржовий змішувач та контактний резервуар для дезінфекції гіпохлоритом натрію, іллоущільнювач, дегельмінтизатор для.
Сучасні апаратурно-технологічні схеми виробництва добрив дозволяють поєднувати кілька стадій процесу щодо одного апараті. Так, стадію змішування компонентів часто апаратурно поєднують зі стадією гранулювання.
Апаратурно-технологічна схема одержання гексафториду урану. Апаратурно-технологічна схема відновлення гексафториду урану включає вузли подачі реагентів, вимірювання та регулювання їх витрати; реактор відновлення; апаратуру для знепилення газів та вилучення з них фтористого водню, пальник для спалювання водню та систему охолодження та затарювання тетрафториду урану. Для подачі гексафториду урану в реактор контейнери, в яких транспортується, нагрівають до певної температури. Для цього необхідно використовувати щонайменше два контейнери, щоб після спорожнення одного з них негайно почати подачу гексафториду в реактор з другого контейнера.
Апаратурно-технологічна схема переробки полігаліту Жилянського родовища на безхлорне калійно-азотно-магнієве добриво (нітрокалімаг) представлено на рис. ІІІ. Полігалітова руда після молоткової дробарки / з крупністю 5 - 10 мм надходить у стрижневий млин 2, куди одночасно подають у заданому співвідношенні оборотний розчин.
Апаратурно-технологічну схему працюючого або проектованого підприємства, цеху або ділянки необхідно представляти в такому вигляді, щоб з її допомогою можна було оцінювати, аналізувати та розраховувати основні показники технологічного процесу, потоки основних та допоміжних матеріалів, основне та допоміжне технологічне обладнання, виявляти вузькі місця у виробництво продукції, енергетичні витрати.
У апаратурно-технологічну схему входять вузли відгону метиленхлориду з домішками інших летких речовин; відстоювання; ректифікації виділення з органічної фази метиленхлорида; нейтралізації; фільтрування; випарювання; прожарювання та спалювання; сорбційного очищення дистиляту випарювання

До апаратурно-технологічних схем після матеріального розрахунку та підбору обладнання складається специфікація обладнання.
На апаратурно-технологічній схемі викреслюється все без винятку технологічне устаткування. Апарати зображуються спрощено та наносяться на схему в масштабі. Кожен апарат на апаратурно-технологічній схемі зображується у вигляді не надто докладного ескізу, який все ж таки повинен відображати принципові особливості роботи апарату.

При оформленні апаратурно-технологічних схем слід керуватися низкою умовних позначень, які у практиці проектування промислових підприємств.

Після складання апаратурно-технологічної схеми та матеріального розрахунку роблять розрахунок та підбір технологічного обладнання. Метою розрахунку є виявлення основних конструктивних розмірів обладнання, типу та кількості встановлених апаратів.
Розроблено три варіанти апаратурно-технологічної схеми виробництва димонофосфату кальцію з максимальним використанням обладнання діючих цехів виробництва добрив, що містять фосфор.
Нітрооснову одержують за апаратурно-технологічною схемою отримання нітролаків (див. після змішування напівфабрикатів і типізації лак піддають очищенню на центрифугах типу СГО-100. Після висихання лак утворює еластичну плівку з високим глянцем. Його застосовують для фарбування шкір у чорний колір.
Нітрооснову одержують за апаратурно-технологічною схемою одержання нітролаків (див. с. Після змішування напівфабрикатів і типізації лак піддають очищенню на центрифугах типу СГО-100. Після висихання лак утворює еластичну плівку з високим глянцем. Його застосовують для фарбування шкір у чорний колір.
Схема зневоднення мірабіліту способом плавлення - випарювання. У роботі наводиться апаратурно-технологічна схема, за якою мірабіліт, отриманий охолоджувальною вакуум-кристалізацією, надходить у реактор для плавлення. Теплоносієм служить розплав, що нагрівається за рахунок теплообміну на стадії конденсації парів органічного розчинника.
На рис. 3.2 наведено апаратурно-технологічну схему отримання емалей і ґрунтовок із застосуванням фарботіркових машин.
Апаратурно-технологічна схема виробництва хлористого магнію у шахтній електропечі. На рис. 32 наводиться апаратурно-технологічна схема виробництва магнію хлористого в шахтних електропечах.
На рис. 31 дана апаратурно-технологічна схема фільтрації шламової пульпи.
Схема фазових полів системи Na2O - Al2O3 - Na2O - Fe203 - 2CaO - SiO2. Схема спікання боксито-содовапняної шихти. На рис. 53 показана зразкова апаратурно-технологічна схема спікання боксито-содовапнякової шихти. Вихідна шихта з мішалки по напірному розподільчому трубопроводу через форсунку подається в трубчасту піч, що обертається, де спікається. Отриманий спек із печі пересипається в барабанний холодильник, охолоджується в ньому і транспортером подається на дроблення. Дробарка спека працює в замкнутому циклі з гуркотом.
Схема водоочисної установки УВ-05. На рис. 7.4 представлено спрощену апаратурно-технологічну схему водоочисної установки УВ-05. Витрата електроенергії становить 1 - 1 2 кВт - год на 1 м3 очищеної води.
У 1958 - 1959 р.р. апаратурно-технологічна схема була перевірена у лабораторних умовах.

Залежно від кон'юнктури попиту апаратурно-технологічна схема каталізаторного виробництва, що діє, першої черги заводу дозволяє випускати цеоліти ЛаХ, Ліс.
Апаратурно-технологічна схема стадій окислювального випалу шихти та вилуговування спеку. На рис. 7 представлена ​​одна з апаратурно-технологічних схем стадій окислювального випалу шихти та вилуговування спеку.
Схема послідовного варіанта комбінованого способу Байєр - спікання. Іншим недоліком послідовного варіанту Байєр - спікання є громіздкість апаратурно-технологічної схеми через двостадійну переробку сировини.
У виробництві напівпровідникових матеріалів, як видно з апаратурно-технологічних схем отримання елементарних напівпровідників (див. рис. 3.1 і 3.3), застосовується дуже багато різних апаратів. Багато хто з них, особливо на переділі отримання полікристалічних напівпровідників, відносяться до апаратів загальної хімічної технології. Це ректифікаційні колони, скрубери, конденсатори, абсорбери та інших. Принципові конструктивні схеми цих апаратів щодо прості і потребують особливого пояснення. Найбільш відповідальними у загальному ланцюзі апаратів є установки для отримання кінцевої продукції - монокристалів напівпровідників.
Таким чином, упродовж 7 місяців ц.р. у комплексі відпрацьовано апаратурно-технологічну схему переробки галіто-ланг-бейнітового залишку на кухонну сіль для діафрагмового електролізу та сульфатні солі та магнію, що дозволить значно скоротити терміни освоєння потужності виробництва та забезпечити досягнення проектних техніко-економічних показників.
Структурно-технологічна схема переробки ТПБО. На рис. 8.36 представлено структурно-технологічну, а на рис. 8.37 – принципова апаратурно-технологічна схема переробки ТПБО.
З метою здешевлення процесу очищення води необхідно прагнути максимального спрощення апаратурно-технологічної схеми та її автоматизації, а також використання апаратів великої одиничної потужності та дешевих реагентів при мінімальній витраті останніх.
Схема процесу одержання тетрафториду урану. З опису схеми, у якій зазначені лише найважливіші вузли апаратурно-технологічної схеми, можна дійти невтішного висновку складність виробництва, описуваного лише двома хімічними рівняннями.

Після розробки операційної схеми приступають до складання принципової технологічної схеми, яка є апаратурним оформленням операційної. Її можна розглядати як таку, що складається з ряду технологічних вузлів. Технологічним вузлом називають апарат (машину) або групу апаратів з обв'язувальних трубопроводів та арматурою, в яких починається і повністю закінчується один з фізико-хімічних або хімічних процесів.

У технологічні вузли входять такі об'єкти, як збірники, мірники, насоси, компресори, газодувки, сепаратори, теплообмінники, колони ректифікації, реактори, котли-утилізатори, фільтри, центрифуги, відстійники, дробарки, класифікатори, сушарки, трубопроводи, випарні апарати , запобіжні пристрої, датчики та прилади контролю та автоматизації, виконавчі та регулюючі механізми та пристрої.

Абсолютна більшість зазначених апаратів та машин випускається промисловістю та стандартизовано. Відомості про типи машин і апаратів, що випускаються, їх конструкції та характеристики можна отримати з різних довідників, каталогів виробів заводів, видань галузевих та інформаційних інститутів, рекламних матеріалів та галузевих науково-технічних журналів.

Але як скласти технологічну схему, необхідно уточнити низку завдань, які вирішуються цьому етапі роботи. Це насамперед забезпечення охорони праці та техніки безпеки. Тому у технологічній схемі повинні передбачатися засоби запобігання перевищенню тиску (запобіжні клапани, вибухові мембрани, гідрозатвори, аварійні ємності), системи створення захисної атмосфери, системи аварійного охолодження тощо.

На етапі синтезу технологічної схеми вирішується питання зменшення витрат на перекачування продуктів. Необхідно максимально використовувати самоплив для транспортування рідин з апарата в апарат. Тому вже тут передбачається потрібне перевищення одного апарату над іншим.

На даному етапі визначається набір тепло- та холодоносіїв, які будуть використані при здійсненні процесу. Вартість одиниці тепла чи холоду залежить від наявності на підприємстві енергоносія та його параметрів. Найдешевшими холодоагентами є повітря та оборотна промислова вода. Економічно вигідно основну кількість тепла передати цим дешевим холодоносіям і тільки залишкове тепло знімати дорогими холодоагентами (захищена вода, розсіл, рідкий аміак тощо). Найдешевшими теплоносіями є паливні гази, але вони не транспортабельні.

Для складання принципової технологічної схеми на аркуші міліметрівки спочатку проводять лінії колекторів подачі та виведення матеріальних потоків, теплоносіїв та холодоагентів, залишивши в нижній частині аркуша вільну смугу заввишки 150 мм, де пізніше будуть розміщені кошти КВП. Рекомендується лінії газових колекторів проводити у верхній частині листа, а рідинних – у нижній. Після цього на площині листа між колекторами мають умовні зображення апаратів і машин, необхідних для виконання операцій, відповідно до розробленої операційної схеми. Умовні зображення машин та апаратів не мають масштабу. Відстань між ними по горизонталі не регламентується, вона має бути достатньою для розміщення ліній матеріальних потоків та засобів контролю та автоматизації. Розташування умовних зображень по вертикалі має відображати реальне перевищення апарату над іншим без дотримання масштабу. Розміщені на площині листа умовні зображення машин та апаратів з'єднують лініями матеріальних потоків та підводять лінії холодоагентів та теплоносіїв. Нумерація позицій апаратів та машин проводиться зліва направо.

Особливу увагу при проектуванні технологічної схеми слід приділяти обв'язці окремих вузлів. Приклад такої обв'язки наведено на рис. 5.3. Тут показано вузол абсорбції компонента газової суміші рідиною. Нормальна робота вузла абсорбції залежить від сталості температури, тиску та від співвідношення кількості газу та абсорбенту. Дотримання цих умов досягається встановленням наступних приладів та арматури.

На лінії подачі газу (I): діафрагма витратоміра, пробовідбірник, боби для вимірювання тиску і боби для вимірювання температури.

На лінії виходу газу (II): діафрагма витратоміра, пробовідбірник, бобишка для вимірювання температури, бобишка для вимірювання тиску, регулюючий клапан, що підтримує постійний тиск «до себе», тобто в абсорбері.

На лінії подачі свіжого абсорбенту (III): діафрагма витратоміра, або ротаметр, пробовідбірник, бобишка для вимірювання температури, регулюючий клапан, пов'язаний із регулятором співвідношення газу та абсорбенту.

На лінії виведення насиченого абсорбенту (IV): діафрагма витратоміра або ротаметр, бобишка для вимірювання температури, регулюючий клапан, пов'язаний із регулятором рівня рідини в нижній частині абсорбера.

При розробці технологічної схеми слід на увазі, що регулюючі клапани не можуть служити запірними пристроями. Тому на трубопроводі має бути передбачена запірна арматура з ручним або механічним приводом (вентилі, засувки), а для відключення регулюючих клапанів – обвідні (байпасні) лінії.

Викреслена схема є попередньою. Після проведення попередніх матеріальних та теплових розрахунків у розробленій технологічній схемі мають бути проаналізовані можливості рекуперації тепла та холоду технологічних матеріальних потоків.

У процесі проектування в технологічну схему можуть вноситися інші зміни і додавання. Остаточне оформлення технологічної схеми проводиться після прийняття основних проектних рішень щодо розрахунку та підбору реакторів та апаратів, з'ясування всіх питань, пов'язаних з розміщенням та розташуванням апаратів проектованого виробництва.

Так, іноді при доборі обладнання доводиться стикатися з тим, що деякі його види або не випускаються в Росії, або знаходяться на стадії освоєння. Відсутність будь-якої машини або апаратів потрібної характеристики, виготовлених з конструкційного матеріалу, стійкого в даному середовищі, часто викликає необхідність зміни окремих вузлів технологічної схеми і може стати причиною переходу на інший, економічно менш вигідний метод отримання цільового продукту.

Технологічна схема не може бути остаточною, поки не проведено компонування обладнання. Наприклад, за первісним варіантом передбачалася передача рідини з апарату в апарат самопливом, який не вдалося здійснити при розробці проекту розміщення обладнання. У цьому випадку необхідно передбачити встановлення додаткової передатної ємності та насоса, що наносяться на технологічну схему.

Остаточна технологічна схема складається після розробки всіх розділів проекту та викреслюється на стандартних аркушах паперу відповідно до вимог ЕСКД.

Після цього складається опис технологічної схеми, що забезпечується специфікацією. У специфікації вказується кількість всіх апаратів та машин.

Резерв обладнання вибирається з урахуванням графіка проведення планово-попереджувального ремонту та властивостей технологічного процесу.

Опис технологічної схеми є частиною розрахунково пояснювальної записки. Доцільно описувати схему за окремими стадіями технологічного процесу. На початку слід зазначити, яка сировина подається в цех, як вона надходить, де і як зберігається в цеху, який первинній обробці піддається, як дозується та завантажується в апарати.

При описі власне технологічних операцій коротко повідомляється про конструкцію апарату, спосіб його завантаження та вивантаження, вказуються характеристики процесу і спосіб проведення (періодичний, безперервний), перераховуються основні параметри процесу (температура, тиск та ін.), методи його контролю та регулювання, відходи та побічні продукти.

Описуються прийняті способи внутрішньоцехового та міжцехового транспортування продуктів. В описі мають бути перераховані всі зображені на кресленні схеми, апарати та машини із зазначенням привласнених ним за схемою номерів.

Аналізується надійність розробленої технологічної схеми та вказуються способи, що застосовуються для підвищення її стійкості.

Принципова технологічна схема не дає уявлення про оснащення, в якому відбуваються технологічні процеси, його розташування по висоті, а також про транспортні засоби, що використовуються для переміщення сировини, напівпродуктів та готової продукції. На апаратурно-технологічній схемі у певній послідовності (по ходу виробництва) зображують все обладнання, яке забезпечує перебіг технологічних процесів та пов'язане з ним інше заводське обладнання (наприклад транспортне), а також елементи самостійного функціонального призначення (насоси, арматура, датчики тощо) .).

Схема повинна містити: а) графічно спрощене зображення обладнання у взаємозалежному технологічному та монтажному зв'язку; б) список всіх елементів схеми (експлікацію); в) таблицю точок виміру та контролю параметрів процесу; г) таблицю умовних позначень комунікацій (трубопроводів).

Експлікацію розміщують над основним написом (на відстані не менше 12 мм від неї) у вигляді таблиці, яку заповнюють зверху вниз формою, зображеною на рис. 2.

Мал. 2. Експлікація елементів апаратурно-технологічної схеми.

У графі "Позначення" наводять відповідні позначення елементів схеми. Можливі два варіанти позначень. Для першого всі елементи схеми позначають цілими числами. Для другого - літерами, наприклад: прес шнековий - ПШ, насос - Н і т. п. літери, наприклад: бродильні апарати БА1, БА2, … БА10. Для арматури та приладів висота числового індексу повинна дорівнювати половині висоти букв, наприклад: В32 (вентиль запірний другий), КП4 (кран пробний четвертий).

Мал. 1.

Позначення елементів схеми для апаратів, машин та механізмів проставляють безпосередньо на зображеннях обладнання або поруч із ними; для арматури та контрольно-вимірювальних приладів (КІП) – лише поруч із зображенням.

У графі “Назва” наводять назву відповідного елемента, а у графі “Кількість” цифрами позначають кількість одиниць відповідних елементів схеми.

У графу "Примітка" заносять марку чи коротку характеристику елемента схеми.

Все обладнання на схемі креслять суцільними тонкими (0,3-0,5 мм), а трубопроводи та арматуру - суцільними основними в два-три рази товщими лініями.

Все обладнання на схемі показують умовно відповідно до наведених графічних позначень. У разі відсутності методичних вказівок умовного графічного позначення на певне обладнання схематично зображують його конструктивний контур, показуючи при цьому основні технологічні штуцери, люки, вхід і вихід основного продукту.

Розведення трубопроводів зображується схематично: вони повинні відходити від основних магістральних трубопроводів, показаних схематично нижче або вище обладнання, представленого на схемі.

Умовні позначення трубопроводів зображені на рис. 3.

Мал. 3. Умовні позначення трубопроводів

Рідкі та тверді речовини позначають суцільною, а газ та пар – контурними рівносторонніми стрілками.

Рух основного продукту по всій схемі показують суцільною лінією – від сировини до готової продукції. При цьому основний потік продукту зображують потовщеною лінією.

Комунікації інших речовин, на відміну продуктових, доцільно зображати не суцільною лінією, і з розривом через кожні 20-80 мм; у цих проміжках проставляють цифрові позначення, прийняті для тієї чи іншої речовини.

Можливе зображення комунікацій лініями певного кольору, але із обов'язковим дублюванням цифровими позначеннями.

У стандарті прийнято цифрові позначення для 27 речовин. Якщо у схемі треба показати трубопроводи для речовин, які не наведені у стандарті, то на зображенні відповідної комунікації проставляють цифру, починаючи з 28 і далі.

Умовні зображення та позначення трубопроводів, прийняті на схемі, повинні бути розшифровані у таблиці умовних позначень за формою, зображеною на рис. 4.

Таблицю розміщують у лівому нижньому ковані листи.

Мал. 4. .

На кожному трубопроводі біля місця його відведення (підведення) від (к) магістрального або місця його підключення (відключення) до (від) апарату чи машини проставляють стрілки, які вказують напрямок руху потоку.

Технологічні схеми виконують на аркушах паперу для креслень форматів А0, А1, А2, А3, А4. Додаткові формати виходять збільшенням основних сторін на величини, кратні розмірам 297 і 210 мм формату А4.

Основний напис розміщують у правому ковані листи і виконують формою, наведеною на рис. 5.

Мал. 5. Форма основного напису.

Розміщення додаткової графи (розміром 70(14 мм) для повторного запису позначення документа показано на рис. 6).

Упорядкування апаратурно-технологічної схеми починають з нанесення на аркуші паперу для креслень (зручніше міліметрового) тонкими горизонтальними лініями рівнів з нанесенням позначок по висоті поверхів виробничих приміщень. Потім креслять відповідні умовно-графічні позначення технологічного оснащення, у тому числі допоміжного (сховища, збірники, мірники, уловлювачі, каналізаційні приймачі, відстійники, насоси, компресори, вогнезагороджувачі, спеціальні транспортні засоби тощо).

Мал. 6. Розміщення основного напису та додаткової графи на аркушах: 1 – основний напис; 2 – додаткова графа.

Розміщення обладнання на схемі обов'язково має відповідати його поверховому розміщенню, оскільки воно пов'язане з наявністю транспортних засобів. Графічно зображуючи умовні позначення обладнання, масштабу не дотримуються, але зберігають певну пропорційність.

На кресленні апаратурно-технологічної схеми мають бути зображені матеріальні трубопроводи, попереджувальна та засувна арматури, які має важливе значення для правильного та безпечного ведення технологічного процесу. На апаратах і трубопроводах позначають все контрольно-вимірювальні і регулювальні прилади (виконавчі механізми і датчики), і навіть місця відбору проб, необхідні забезпечення належного контролю та управління технологічним процесом.

Точка вимірювання параметра позначається навколо з порядковим номером усередині (наприклад, 5 – температура, 6 – тиск).

Зазначені на обладнанні та трубопроводах місця встановлення приладів для вимірювання та контролю температури, тиску, витрати робочого середовища тощо вносять у таблицю (рис. 7).

Арматура та КВП, що їх встановлюють на устаткуванні, повинні бути показані на схемі відповідно до їх відповідної дійсності розташування та зображені відповідно до умовного графічного зображення.

Мал. 7. .

Початок технологічного процесу зображується на листи обов'язково ліворуч, а кінець – праворуч, хоча розташування обладнання у виробничому приміщенні не завжди відповідає цим умовам. Устаткування на схемі розміщують за основним продуктовим потоком.

У разі компонування обладнання на кількох паралельних лініях (наприклад у разі складання схеми розливу вина у бочки та пляшки) схему подають у двох паралельних рівнях (щоб не розтягувати), але із зазначенням однієї і тієї самої позначки рівня статі. Якщо виробництво багатостадійне, апаратурно-технологічної схеми креслять для кожної стадії окремо відповідно до технологічної схеми виробництва.

В апаратурно-технологічній схемі немає потреби креслити всю паралельно працюючу апаратуру, наприклад приймальні бункери, бродильні апарати, фільтри і т. д. Чортять кількість апаратів, необхідну для повного представлення послідовності технологічних процесів. При цьому в переліку елементів схеми обов'язково вказують загальну кількість одиниць обладнання одного призначення.

У разі зображення на схемі однотипного обладнання слід відзначити специфіку його використання та позначити різними індексами або номерами, наприклад, центрифуга для виноматеріалу та центрифуга для дріжджового осаду. Розміщувати зображення обладнання треба наскільки можна компактно, але з урахуванням потрібних інтервалів для продуктових комунікацій, підведених до апаратів машин у тих точках, де вони підведені насправді. Лінії трубопроводів показують на схемі горизонтально та вертикально паралельно лініям рамки листа. Зображення комунікацій не повинні перехрещувати зображення апаратури. Якщо виникає взаємне перехрещення зображень, роблять обведення.

Через велику довжину лінії продуктової комунікації між окремими апаратами її у виняткових випадках можна перервати. При цьому на одному кінці перерваної лінії вказують, до якої позиції на схемі ця лінія має бути підведена, а на протилежному кінці – від якої позиції вона підводиться. Горизонтальний або вертикальний рівень розриву зберігається.

На лініях комунікацій, які показують введення сировини у виробництво або відведення готової продукції та відходів, роблять напис, який вказує, звідки надходить або куди підводитися той чи інший продукт. Наприклад, на лінії, яка позначає підведення спирту, пишуть "Зі спиртосховища"; на лінії, що означає вихід продукції “На склад готової продукції” тощо.

У додатку наведено приклад апаратурно-технологічної схеми одержання білих столових виноматеріалів.

Основний апарат технологічної схеми – окисна колона. Вона є циліндром з розширеною верхньою частиною, що грає роль бризкоуловлювача, висотою 12 метрів і діаметром 1 метр. Колона виготовлена ​​з алюмінію або хромонікелевої сталі, мало схильних до корозії в оцтовокислому середовищі. Всередині колона має полиці, між якими розташовані змійові холодильники для відведення реакційного тепла і кілька труб для подачі кисню.

Глава 9. Виробництво етилбензолу.

Області застосування етилбензолу: використовується у виробництві стиролу, важливої ​​сировини для отримання ряду полімерів, полістеролу, що застосовується в автомобілебудуванні, електро-радіотехнічній промисловості, при виготовленні побутових товарів і упаковок, при виробництві іонообмінних смол-каталізаторів процесу отримання кисневмісних добавок при виробництві .

У промисловості етилбензол одержують взаємодією бензолу з етиленом:

C 6 H 6 + C 2 H 4 = C 6 H 5 C 2 H 5 (9.1.)

Одночасно з основною протікає ряд побічних реакцій. Найбільше значення мають реакції послідовного алкілування:

C 6 H 5 C 2 H 5 + C 2 H 4 = C 6 H 4 (C 2 H 5) 2 (9.2.)

C 6 H 4 (C 2 H 5) 2 + C 2 H 4 = C 6 H 3 (C 2 H 5) 3 (9.3.)

C 6 H 3 (C 2 H 5) 3 + C 2 H 4 = C 6 H 2 (C 2 H 5) 4 (9.4.)

Для придушення побічних реакцій (2-4) процес проводять надлишку бензолу (мольне відношення етилен: бензол = 0,4:1), при температурі близько 100 0 С і тиску - 0,15 МПа.

Для прискорення основної реакції (1) процес проводять у присутності селективного каталізатора. Як каталізатор використовують комплексне з'єднання AlCl 3 і HCl з ароматичними вуглеводнями, який знаходиться в рідкій фазі.

Процес гетерогенно-каталітичний, що лімітує стадія:

дифузія етилену через прикордонну плівку каталітичного комплексу хлориду алюмінію Реакція алкілування відбувається дуже швидко.

За вибраних умов конверсія етилену становить 98-100%, основна реакція (1) – необоротна, екзотермічна.

Для збільшення ступеня використання сировини організовано рецикл з бензолу.

Каталізатор на основі хлориду алюмінію сприяє перебігу реакції переалкілування діетилбензолу:

C 6 H 4 (C 2 H 5) 2 + C 6 H 6 = 2C 6 H 5 C 2 H 5 (9.5.)

Тому невеликі кількості діетилбензолу повертають в реактор-алкілатор на переалкілування.

Реакція переалкілування сприяє практично повному перетворенню етилену та бензолу на етилбензол.

На процеси алкілування і переалкілування впливають такі основні чинники: концентрація каталізатора (хлористий алюміній), промотора (соляна кислота), температура, час контактування, молярне співвідношення етилену і бензолу, тиск.

Технологічна схема виробництва етилбензолу.

Рис 9.1. Технологічна схема виробництва етилбензолу з використанням каталізатора на основі AlCl3.

1,3,15-17 - ректифікаційні колони, 2- флорентійська судина, 4-реактор приготування каталізатора, 6- конденсатор, 7- сепаратор рідина-рідина, 8,9,11,13- скрубери, 10,12- насоси, 14 - підігрівач, 18 - вакуум-приймач, 19 - холодильник поліалкілбензолів, I - етилен, II - бензол, III - діетилбензоли, IV - розчин лугу, V - етилбензол, VI - поліалкілбензоли, VII - до вакуумної лінії, VIII - вода, IX - гази на факел, X-етилхлорид та хлорид алюмінію, XI-стічні води.

У двоколонному агрегаті гетероазеотропної ректифікації, що складається з колони ректифікації 1, відгінної колони 3 і флорентійської судини 2, відбувається осушка вихідного бензолу. З куба колони 1 виводиться зневоднений бензол, частина якого надходить в апарат 4 для приготування каталізаторного розчину, а решта як реагент,- в реактор 5. У колону 1 надходить як свіжий, так і рециркулюючий бензол. Верхні парові потоки колон 1 і 3 представляють гетероазеотропні суміші бензолу та води. Після конденсації в конденсаторі та розшаровування у флорентійській посудині 2 верхній шар – обводнений бензол, надходить у колону 1, а нижній шар-вода, що містить бензол, прямує до колони 3.

Каталітичний комплекс готується в апараті з мішалкою 4, який подають бензол, а також хлорид алюмінію, етиленхлорид і поліалкілбензоли. Реактор заповнюють каталізаторним розчином, а потім в процесі підживлення подають каталізаторний розчин, так як він частково виводиться з реактора для регенерації, а також з реакційною водою.

Реактором алкілування служить колонний апарат 5, відведення тепла реакції в якому здійснюється за рахунок подачі охолодженої сировини та випаровування бензолу. Каталізаторний розчин, осушений бензол і етилен подають в нижню частину реактора 5. Після барботажа з реактора виводять парогазову суміш, що не прореагувала, і направляють її в конденсатор 6, де перш за все конденсується бензол, що випарувалася в реакторі. Конденсат повертають у реактор, а несконденсовані гази, що містять значні кількості бензолу і HCl надходять у нижню частину скрубера 8, зрошуваного поліалкілбензолами для уловлювання бензолу. Розчин бензолу поліалкілбензолах направляють в реактор, а несконденсовані гази надходять в скрубер 9, зрошуваний водою для уловлювання соляної кислоти. Розведену соляну кислоту направляють на нейтралізацію, а гази на утилізацію тепла.

Каталізаторний розчин разом з продуктами алкілування надходить у відстійник 7, нижній шар якого (каталізаторний розчин) повертається в реактор, верхній шар (продукти алкілування) за допомогою насоса 10 направляється в нижню частину скрубера 11. Скрубери 11 і 13 призначені для відмивання , Розчинені в алкілаті. Скруббер 11 зрошується розчином лугу, який перекачується насосом 12. Для підживлення в потік рециркуляційний лугу подають свіжу луг в кількості, необхідному для нейтралізації HCl. Далі алкілат надходить у нижню частину скрубера 13, зрошуваного водою, яка вимиває луг з алкілату. Водний розчин лугу направляють на нейтралізацію, а алкілат через підігрівач 14 - на ректифікацію в колону 15. У колоні ректифікації 15 в дистилят виділяється гетероазеотроп бензолу з водою. Бензол направляється в колону 1 для зневоднення, а кубовий залишок – на подальший поділ в колону ректифікації 16 для виділення в якості дистиляту етилбензолу. Кубовий продукт колони 16 направляють в колону ректифікації 11 поліалкілбензолів на дві фракції. Верхній продукт направляють в апарат 4 і реактор 5, а нижній продукт виводять із системи цільового продукту.

Апаратурне оформлення процесу.

Процес алкілування бензолу етиленом у присутності каталізатора на основі AlCl 3 є рідкофазним та протікає з виділенням теплоти. Для проведення процесу можна запропонувати три типи реактора. Найбільш простим є трубчастий апарат (рис.9.2.), в нижній частині якого розміщена потужна мішалка, призначена для емульгування каталізаторного розчину та реагентів. Такий тип апарату часто використовується для організації періодичного процесу.

9.2. Трубчастий реактор.

Реагенти: бензол та етилен, а також каталізаторний розчин подають у нижню частину реактора. Емульсія піднімається вгору трубами, охолоджуючись за рахунок води, що подається в міжтрубний простір. Продукти синтезу (алкілати), бензол і етилен, що не прореагував, а також каталізаторний розчин виводяться з верхньої частини реактора і надходять в сепаратор. У сепараторі відбувається відокремлення каталізаторного розчину від інших продуктів (алкілату). Каталізаторний розчин повертається в реактор, а алкілати спрямовуються на поділ.

Для забезпечення безперервності процесу застосовують каскад із 2-4 трубчастих реакторів.

Мал. 9.3. Каскад із двох реакторів.

Каталізаторний розчин подають в обидва реактори, реагенти - у верхню частину першого реактора. Обидва реактори являють собою порожнисті апарати з мішалками. Тепло відводиться за допомогою води, що подається в “сорочки”. Реакційна маса з верхньої частини першого реактора надходить до сепаратора, з якого нижній (каталізаторний) шар повертається в реактор, а верхній – надходить у наступний реактор. З верхньої частини другого реактора реакційна маса також надходить у сепаратор. Нижній (каталізаторний) шар із сепаратора надходить у реактор, а верхній шар (алкілати) направляються на поділ.

Безперервне алкілювання бензолу етиленом можна проводити в барботажних колонах.

9.4. Реактор колонного типу

Внутрішня поверхня колон захищена кислототривкими плитками. Верхня частина колон заповнена кільцями Рашига, решта - каталізаторним розчином. Бензол та етилен подають у нижню частину колони. Газоподібний етилен, барботуючи через колону, інтенсивно перемішує реакційну масу. Конверсія реагентів залежить від висоти каталізатора. Частково тепло відводиться через сорочку, розділену на секції, а решта тепла - за рахунок нагрівання реагентів і випаровування надлишкової кількості бензолу. Пари бензолу разом з іншими газами надходять у конденсатор, в якому конденсується головним чином бензол. Конденсат повертають у реактор, а несконденсовані речовини виводять із системи для утилізації. У цьому випадку можна встановити автотермічний режим, варіюючи тиск і кількість газів, що відходять.

Процес доцільно проводить при тиску 0,15-0,20 МПа і незначній кількості газів, що відходять. В цьому випадку температура не перевищує 100 0 С та зменшується смолоутворення.

Каталізаторний розчин разом з продуктами алкілування і бензолом, що не прореагував, виводять з верхньої частини колони (перед насадкою) і направляють в сепаратор. Нижній (каталізаторний) шар повертають у колону, а верхній (алкілатний) шар направляють на поділ.

Процес отримання каучуку включає такі основні стадії:

Стадію підготовки шихти;

Стадію підготовки каталітичного комплексу (к/к);

Безперервну полімеризацію.

Полімеризацію проводять у стадії двох послідовно з'єднаних полімеризаторів, охолоджуваних розсолом. Полімеризатор являє собою вертикальний циліндричний апарат ємністю 20 м3, з сорочкою, через яку циркулює холодоагент (ентальпія полімеризації 1050 кДж/кг), і спіралеподібною мішалкою м лопатями і скребками, що забезпечують безперервне перемішування і очистку. Попередньо охолоджений розчинник змішується в заданому співвідношенні з мономером (ізопреном) у спеціальному змішувачі і насосом дозування подається в перший апарат полімеризації батареї. Технологічна схема процесу зображена малюнку 2. Концентрація ізопрену в розчині 16-18% по масі. У цей апарат безперервно надходить заздалегідь приготовлений каталітичний комплекс. Як каталізатор використовується каталізатор Циглера-Натта на основі титану. Утворення каталітичного комплексу протікає з високою швидкістю та виділенням 251,4 кДж/моль тепла. Всі компоненти каталітичного комплексу, а саме, чотирихлористий титан (ТiCl4), триізобутилалюміній (ТІБА), а також модифікатори дифінілоксид (дипроксид) змішуються у певному співвідношенні у спеціальному змішувачі. Далі суміш у теплообмінному апараті доводиться до температури 70 єС і дозувальним насосом подається в трубопровід для шихти безпосередньо перед введенням в полімеризаційну батарею. У цей же трубопровід надходить водень дозуванням 0,1 м3/т. Тривалість процесу полімеризації становлять 2-6 годин, конверсія ізопрену може досягати 95%. Принципова схема стадії полімеризації процесу одержання ізопренового каучуку представлена ​​малюнку 3.

П1, П2 – полімеризатори.

Рисунок 3 – Принципова технологічна схема стадії полімеризації

Заключними стадіями технологічного процесу є дезактивація каталізатора, а також виділення каучуку розчину методом водної дегазації і сушіння каучуку.

Архітектури систем дистанційного доступу

Сучасні системи дистанційного дослідження та моделювання будуються за принципом клієнт-серверної архітектури. Це забезпечує ряд переваг щодо файл-серверних додатків. Клієнт-серверна система характеризується наявністю двох взаємодіючих самостійних процесів – клієнта та сервера, які, у загальному випадку, можуть виконуватися на різних комп'ютерах, обмінюючись даними по мережі. За такою схемою можуть бути побудовані системи обробки даних на основі СУБД, поштові та інші системи. Ми будемо говорити, звичайно, про бази даних та системи на їх основі. І тут зручніше буде не просто розглядати клієнт-серверну архітектуру, а порівняти її з іншою – файл-серверною.

У файл-серверній системі дані зберігаються на файловому сервері (наприклад, Novell NetWare або Windows NT Server), а їх обробка здійснюється на робочих станціях, на яких, як правило, функціонує одна з так званих "настільних СУБД" - Access, FoxPro , Paradox тощо.

Додаток на робочій станції "відповідає за все" - за формування інтерфейсу користувача, логічну обробку даних і за безпосереднє маніпулювання даними. Файловий сервер надає послуги лише найнижчого рівня – відкриття, закриття та модифікацію файлів, підкреслю – файлів, а не бази даних. База даних існує лише в "мозку" робочої станції.

Таким чином, безпосереднім маніпулюванням даними займається кілька незалежних та неузгоджених між собою процесів. Крім того, для здійснення будь-якої обробки (пошук, модифікація, підсумовування тощо) всі дані необхідно передати через мережу з сервера на робочу станцію (рисунок 4).

Малюнок 4 - Файл-серверна модель системи

автоматизований навчальний система проектування

У клієнт-серверній системі функціонують (як мінімум) дві програми - клієнт і сервер, що ділять між собою ті функції, які у файл-серверній архітектурі повністю виконує додаток на робочій станції. Зберігання і безпосереднє маніпулювання даними займається сервер баз даних, в якості якого може виступати Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase і т.п.

Формуванням інтерфейсу користувача займається клієнт, для побудови якого можна використовувати цілий ряд спеціальних інструментів, а також більшість настільних СУБД. Логіка обробки даних може виконуватися як у клієнті, і на сервері. Клієнт посилає на сервер запити, сформульовані, зазвичай, мовою SQL. Сервер опрацьовує ці запити і передає клієнту результат (зрозуміло, клієнтів може бути багато).

Таким чином, безпосереднім маніпулюванням даними займається процес. При цьому обробка даних відбувається там же, де дані зберігаються на сервері, що виключає необхідність передачі великих обсягів даних по мережі (рисунок 5).

Малюнок 5 – Клієнт-серверна модель системи

Які якості привносить клієнт-сервер в інформаційну систему:

Надійність. Сервер баз даних здійснює модифікацію даних на основі механізму транзакцій, який надає будь-якій сукупності операцій, оголошених як транзакція, такі властивості:

· Атомарність - за будь-яких обставин будуть або виконані всі операції транзакції, або не виконана жодна; цілісність даних після завершення транзакції;

· незалежність - транзакції, ініційовані різними користувачами, не втручаються у справи одне одного;

· стійкість до збоїв – після завершення транзакції, її результати вже не пропадуть.

Механізм транзакцій, підтримуваний сервером баз даних, набагато ефективніший, ніж аналогічний механізм настільних СУБД, т.к. сервер централізовано контролює роботу транзакцій. Крім того, у файл-серверній системі збій на будь-якій з робочих станцій може призвести до втрати даних та їх недоступності для інших робочих станцій, в той час як у клієнт-серверній системі збій на клієнті практично ніколи не позначається на цілісності даних та їх доступність для інших клієнтів.

Масштабованість - це здатність системи адаптуватися до зростання кількості користувачів та обсягу бази даних за адекватного підвищення продуктивності апаратної платформи, без заміни програмного забезпечення.

Загальновідомо, що можливості настільних СУБД серйозно обмежені – це п'ять-сім користувачів та 30-50 Мб відповідно. Цифри є деякі середні значення, у випадках вони можуть відхилятися як і ту, і у інший бік. Що найістотніше, ці бар'єри не можна подолати за рахунок нарощування можливостей апаратури.

Системи на основі серверів баз даних можуть підтримувати тисячі користувачів і сотні ГБ інформації - дайте їм тільки відповідну апаратну платформу.

Безпека. Сервер баз даних надає потужні засоби захисту даних від несанкціонованого доступу, неможливі у настільних СУБД. У цьому права доступу адмініструються дуже гнучко - рівня полів таблиць. Крім того, можна взагалі заборонити пряме звернення до таблиць, здійснюючи взаємодію користувача з даними через проміжні об'єкти - подання та процедури, що зберігаються. Так що адміністратор може бути впевнений – ніякий надто розумний користувач не прочитає те, що йому читати не належить.

Гнучкість. У додатку, що працює з даними, можна виділити три логічні шари:

· Інтерфейсу користувача;

· Правил логічної обробки (бізнес-правил);

· Управління даними (не слід тільки плутати логічні шари з фізичними рівнями, про які йтиметься нижче).

Як уже говорилося, у файл-серверній архітектурі всі три шари реалізуються в одному монолітному додатку, що функціонує на робочій станції. Тому зміни в будь-якому з шарів призводять однозначно до модифікації програми та подальшого оновлення його версій на робочих станціях.

У дворівневому клієнт-серверному додатку, показаному на малюнку 1.4, як правило, всі функції з формування інтерфейсу користувача реалізуються на клієнті, всі функції з управління даними - на сервері, а ось бізнес-правила можна реалізувати як на сервері використовуючи механізми програмування сервера (зберігаються процедури, тригери, уявлення тощо), і на клієнті. У трирівневому додатку з'являється третій, проміжний рівень, що реалізує бізнес-правила, які є компонентами програми, що найчастіше змінюються (рисунок 6).

Малюнок 6 - Трирівнева клієнт-серверна модель

Наявність не одного, а кількох рівнів дозволяє гнучко і з мінімальними витратами адаптувати додаток до вимог, що змінюються. Якщо необхідно внести зміни до логіки роботи програми, то:

1) У файл-серверній системі ми "просто" вносимо зміни до додатку та оновлюємо його версії на всіх робочих станціях. Але це "просто" спричиняє максимальні трудовитрати.

2) У дворівневій клієнт-серверній системі, якщо алгоритми обробки даних реалізовані на сервері у вигляді правил, його виконує сервер бізнес-правил, реалізований, наприклад, у вигляді OLE-сервера, і ми оновимо один із його об'єктів, нічого не змінюючи ні в клієнтський додаток, ні на сервері баз даних.

Таким чином, клієнт-серверна архітектура є перспективнішою і менш витратною в експлуатації, проте початкові витрати на її розробку більше, ніж при використанні файл-серверної архітектури системи. Крім того, обробка даних на сервері та передача результатів на клієнт є необхідною умовою для побудови дистанційних систем.