|
前言
富士電機於1975年10月發布DCS係統，是世界上最早研發出DCS係統的廠家之一。AX-2000集散控製係統是富士的第五代產品係統，是開放的新一代綜合控製係統，智能可靠的Process I／O 單元同時也被橫河的CS3000係統所采用。AX-2000係統具有良好的控製性能、實時靈活的通訊能力、直觀清晰的人機接口，係統擴展方便，獲得用戶較高評價。目前AX-2000係統廣泛應用與鋼鐵、化工、紙業、學校、醫院、汽電共生、發電廠等過程。
台塑企業自1954年起，即投入PVC相關過程的生產，曆經五十餘年之努力，目前ＰＶＣ粉年產能已達二佰八十七萬噸，不僅是台灣最大生產廠商，且是世界上最大的ＰＶＣ粉(fen)生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang)之(zhi)一(yi)。為(wei)爭(zheng)取(qu)大(da)陸(lu)內(nei)銷(xiao)市(shi)場(chang)，台(tai)塑(su)企(qi)業(ye)積(ji)極(ji)進(jin)行(xing)大(da)陸(lu)布(bu)局(ju)，並(bing)於(yu)大(da)陸(lu)寧(ning)波(bo)經(jing)濟(ji)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)區(qu)規(gui)劃(hua)一(yi)石(shi)化(hua)專(zhuan)區(qu)。台(tai)塑(su)集(ji)團(tuan)離(li)子(zi)膜(mo)燒(shao)堿(jian)產(chan)能(neng)達(da)235萬噸/年，其中最大的裝置為120萬噸/年。整廠的自動化控製采用了AX-2000係(xi)統(tong)，本(ben)係(xi)統(tong)有(you)效(xiao)融(rong)合(he)了(le)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)技(ji)術(shu)和(he)符(fu)合(he)當(dang)代(dai)自(zi)動(dong)化(hua)發(fa)展(zhan)要(yao)求(qiu)的(de)通(tong)用(yong)技(ji)術(shu)，既(ji)能(neng)發(fa)揮(hui)開(kai)放(fang)性(xing)係(xi)統(tong)優(you)點(dian)又(you)能(neng)有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)開(kai)放(fang)性(xing)係(xi)統(tong)缺(que)點(dian)。
係統生產工藝概述
1.1 概述
離子膜製堿工藝是以離子膜的選擇滲透性為基礎的一種製堿方法，它具有節能降耗、生產出的產品質量高等特點。離子膜製堿生產主要包括鹽水、電解和脫氯3bufen。tongguohuaxuechulifangfazhibeideyicijingzhiyanshuijingguotansuguanguolvqizaicituochuyanshuizhongsuohandegutixuanfuwu，songrenlizijiaohuantajinyibutuochuyanshuizhongdeduojiayanglizizhichengercijingzhiyanshui；電解工序也可劃分為3個部分：陽極液循環部分、陰極液循環部分、電解部分，陽極液循環將二次精製鹽水加酸後連續不斷送人電解槽用以保持電解鹽水的濃度，同時將電解生產出來的氯氣送到下遊工序；陰極液循環將保持恒定濃度的成品堿送至貯槽，並將電解生產的H，送至下遊工序；電解後的淡鹽水送至脫氯工序脫除遊離氯後送化鹽工序。離子膜法燒堿生產對工藝參數要求嚴格，要求二次鹽水所含Ca、Mg、Fe、AI、Ni離子的質量濃度分別為0．02 mdL以下，氯氣和氫氣的純度大於99％，嚴格的工藝指標對控製提出更高的要求。
1.2 工藝特點
在工業常規控製中，應用最常見的是PID 控製，在DCS係統中，要把PID控製進行離散化處理，以便實現計算機控製。在化工生產中，溫度、壓力、流量通常采用PID調節控製已能滿足工藝要求。而離子膜製堿生產中鹽水的pH 值調節，由於存在係統反饋滯後的影響，常使控製產生擾動，使pH值難以整定。在離子膜製堿生產中，二次鹽水工序的樹脂塔吸附、再(zai)生(sheng)過(guo)程(cheng)按(an)照(zhao)預(yu)計(ji)設(she)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。在(zai)離(li)子(zi)膜(mo)法(fa)電(dian)解(jie)工(gong)藝(yi)中(zhong)，入(ru)槽(cao)鹽(yan)水(shui)和(he)入(ru)槽(cao)純(chun)水(shui)的(de)流(liu)量(liang)需(xu)要(yao)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)。電(dian)槽(cao)氣(qi)相(xiang)壓(ya)力(li)的(de)控(kong)製(zhi)是(shi)電(dian)槽(cao)最(zui)關(guan)鍵(jian)的(de)控(kong)製(zhi)，電(dian)槽(cao)的(de)運(yun)行(xing)壓(ya)力(li)和(he)陰(yin)、陽(yang)極(ji)的(de)壓(ya)差(cha)要(yao)求(qiu)非(fei)常(chang)穩(wen)定(ding)，避(bi)免(mian)電(dian)槽(cao)壓(ya)差(cha)波(bo)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)膜(mo)的(de)機(ji)械(xie)損(sun)傷(shang)。離(li)子(zi)膜(mo)製(zhi)堿(jian)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za)，對(dui)控(kong)製(zhi)方(fang)麵(mian)提(ti)出(chu)了(le)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。如(ru)果(guo)某(mou)些(xie)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)，而(er)不(bu)能(neng)及(ji)時(shi)得(de)到(dao)控(kong)製(zhi)，會(hui)對(dui)整(zheng)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)造(zao)成(cheng)破(po)壞(huai)性(xing)影(ying)響(xiang)。為(wei)了(le)確(que)保(bao)電(dian)槽(cao)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)，需(xu)要(yao)在(zai)生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)設(she)置(zhi)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)聯(lian)鎖(suo)動(dong)作(zuo)係(xi)統(tong)，無(wu)論(lun)工(gong)藝(yi)、電氣、儀表三個方麵哪一方出現事故狀態，都可以通過聯鎖係統自動切斷電解槽直流供電，關閉加鹽酸閥，保護電槽和離子膜的安全。
2、自動控製係統組成
3、係統各部分功能
該係統采用中央監視和分散控製的原理。
數據庫站(ADS－PC2000)――對數據庫進行一元化管理。
操作站(AOS－PC2000)――用於設備監控。
控製站(ACS－PC2000)――用於設備控製。控製站通過有效結合EI(電氣和儀表)兩種機能結構。能自由提取在監視控製係統中存儲數據，想得到的數據可隨時被取出。
控製局域網(FL―net相對應)，用於連接控製站，數據庫站，操作站，形成網絡，使得數據得以傳輸。
另外，係統與商用軟件包相連也很簡單，能實現信息的高效率使用。
4、係統控製功能
堿氯廠/鹽倉NaOH製程
自動控製係統
4.1.鹽水質量控製係統
沉降過程添加劑及沉降後雜質控製
懸浮物濃度控製(二段過濾)
活性碳過濾控製
鈉鎂離子濃度控製(樹脂塔)
4.2. 電解係統控製
整流器及極化整流器聯機控製
槽電壓(大槽)電流自動升降載控製
32%液堿濃度控製
陰、陽極液壓差控製(氫氯氣壓力平衡)
陰/陽極液循環係統
電解槽效率最佳化
槽電壓(小槽)電流、電壓監視係統
4.3. 氯氣質量控製
a.氯氣冷卻/幹燥控製係統
4.4. 氫氣質量控製
氫氣壓縮控製係統
氫氣純化控製係統
4.5. 鹽酸爐自動點火過程控製
a.鹽酸合成控製係統
4.6. 液堿濃縮成品質量控製
4.7. 氣體偵測係統
4.8. 廢氣處理係統
a.廢氣吸收/海波係統
4.9. 堿氯廠/鹽倉NaOH製程
參數演算連鎖控製係統
a.工業鹽出料需求演算
b.添加物需求演算
c.懸浮物及鈉鎂離子脫除程序自動化
d.電解槽電力配置演算
4.10. 單組件及儀表設備控製
4.11. 與DCS/PLC(L1)及特殊儀器(LO)通信
4.12. 與其它計算機係統通信
4.13. 製程數據收集/紀錄功能
5、係統應用的效果
AX係統運轉穩定正常，係統各項功能按照設計方案即全部投人自動運行，其控製精度和穩定性完全滿足生產的要求。
參考文獻：
|
