甲醇蒸发氧化过程集散控制系统中的监控部分设计

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1、辽宁工业大学课程设计说明书（论文）辽宁工业大学过程控制课程设计（论文）题目：甲醇蒸发氧化过程集散控制系统中的监控部分设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化114学号：110302112学生姓名：孙标标指导教师：（签字）起止时间：2014.12.15-2014.12.26本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号110302112学生姓名孙标标专业班级自动化114课程设计（论文）题目甲醇蒸发氧化过程集散控制系统中的监控部分设计课程设计（论文）任务课题完成的功能：蒸发氧化是甲醇生产过程中

2、的重要工序之一。对该过程的集散控制系统进行概要设计，并具体完成监控部分的软件设计。设计任务及要求：1、设计蒸发氧化过程的控制方案，并给出控制器的算法；2、选择合适的仪表、执行机构、控制系统；3、控制系统要求采用浙大中控JX-300XP系统；4、完成监控软件的开发，包括分组画面、一览画面、趋势画面、总貌画面。技术参数：1、温度范围为0-800℃2、液位范围为0-100m；3、气体流量范围为0-2500Nm3/h；4、压力范围为0-600KPa进度计划1、熟悉课程设计题目，查找及收集相关书籍、资料（2天）；2、设计系统的结构原理图（1天

3、）；3、仪表、控制系统等设备的选型（1天）；4、控制方案设计及实现（4天）；5、撰写课设论文（1.5天）；6、设计结果考核（0.5天）；指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算V本科生课程设计（论文）摘要甲醇蒸发氧化制甲醛是化工中常见的制甲醛的方法。蒸发氧化要严格控制甲醇、空气和水蒸气的比例，所以需要对流量进行控制。流量的检测和控制在现代工业生产自动化中具有重要的地位。根据工艺要求设计供料系统的控制方案保证生产能够安全有效地进行。此次课设采用单闭环比

4、值控制。测量与变送器为流量计，自动控制器为浙大中控JX300-XPDCS集散控制系统，执行器为气动调节阀。关键词：甲醇；集散控制系统；浙大中控V本科生课程设计（论文）目录第1章绪论1第2章甲醇氧化制甲醛的方案32.1甲醇氧化制甲醛的工艺流程32.2甲醇氧化制甲醛控制方案42.3管道流体计算5第3章硬件设计及选型73.1JX-300X控制系统特点73.2系统配置73.3I/O分配83.4DCS系统硬件配置与测点分类统计93.5I/O卡件布置103.6仪器仪表选型10第4章软件设计124.1系统的硬件组态12第5章课程设计总结15参考文

5、献16V本科生课程设计（论文）第1章绪论甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒，误饮5～10毫升能双目失明，大量饮用会导致死亡。用于制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。甲醇无色澄清液体，有刺激性气味。微有乙醇样气味，易挥发，易流动，燃烧时无烟有蓝色火焰，能与水、醇、醚等有机溶剂互溶，能与多种化合物形成共沸混合物，能与多种化合物形成混合溶液，溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐类，如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。用于制造

6、甲醛和农药（杀虫剂、杀虫螨）、医药（磺胺类、霉素类）等的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯的原料之一，醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。目前国内外工业甲醛生产均使用甲醇为原料，生产工艺有银催化氧化法、铁钼催化氧化法以及甲缩醛氧化法等，其中绝大多数采用银催化氧化法。国内最常用的银触媒介法生产工艺，采用不锈钢填料，二次吸收，循环氧化工艺。目的是为了达到最大的甲醇转化率，最少的能耗。甲醇氧化及氧化温度的控制，空气流量和甲醇蒸发量配比控制，这二项工艺参数的控制是甲醛生产

7、最核心的环节。反应原理当甲醇、空气和水蒸气的原料混合进入反应器，在银催化剂上发生催化剂作用而生成甲醛时，其主要反应是氧化，脱氢反应。CH3OH+1／2O2一HCHO+H20+37．62Kcal(1)CH30H+HCH0+H2—21．67Kcal(2)甲醇氧化反应(1)在200E左右开始进行，因此经预热进入反应器的原料混合器，必须用电热器点火燃烧，当催化床温度升至200E左右，反应(1)开始缓慢进行，它是一个放热反应，放出的热量使催化床随着温度的升高至使氧化反应(1)不断加快，所以，点火后催化床的温度升高非常迅速。甲醇脱氢反应(2)在

8、低温时几乎不进行，当催化床温度达600℃左右，反应(2)成为生成醛的主要反应之一。脱氢反应是一个强吸热反应，故有反应(2)的发生。对控制催化床的温度升高是有利的。脱氢反应是一个可逆反应，所谓可逆反应就是甲醇脱氢生成醛的同时，甲醛与氢也