吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书间歇式反应器自控设计说明书学生学号：0 专业班级：自动 0704 指导教师：职称：副教授起止日期： 2010.11.1 2010.11.21 吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology 吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书- I - 专业综合设计任务书一、设计题目：间歇式反应器自控设计二、设计目的1、进一步巩固和加深所学的自动化专业的理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅和报告撰写等基本技能；2、熟练掌握工业过程控制系统的常规设计过程，培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；3、熟练运用 AutoCAD 等绘图工具制图；4、培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨务实的工作作风。三、设计任务及要求1、熟悉工艺流程；根据工艺要求，确定自控方案；用AutoCAD 绘制工艺管道及控制流程图；2、仪表选型及调节阀和节流装置的计算；3、绘制施工图，编制自控设备表相应表格。四、设计时间及进度安排设计时间共四周（ 2010.11.12010.11.19）, 具体安排如下表：周安排设计内容设计时间第一周熟悉工艺流程，查找相关资料，根据工艺要求，确定自控方案；绘制工艺控制流程图。2010.11.12010.11.4 第二周进行仪表选型及调节阀计算； 绘制单回路图。绘制仪表接线端子图；供电系统图，填写自控设备相应表格。2010.11.52010.11.14 第三周完成并提交课程设计说明书及相关电子文档。 课程设计答辩。2010.11.15 2010.11.21 五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语: 成绩指导教师(签字): 间歇式反应器自控设计- II - 目录专业综合设计任务书 I第 1章 工艺流程 11.1工艺流程简要说明 . 11.2工艺控制要求 . 11.3 确定控制方案. 21.4 带控制点的工艺流程图 . 21.4.1控制回路方框图 . 3第 2章 调节阀确立 7第 3章 控制点与仪表选择 83.1 I/O点表确立 . 83.2 安全栅型号选择与安装方式 . 93.3 仪表型号选择. 93.3.1 现场表的选取 .11第 4章 PLC 硬件组态 14第 5章 配线图 15收获和体会 20参考文献 21吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书- 1 - 第 1 章 工艺流程1.1 工艺流程简要说明图 1-1 间歇式化学反应器工艺流程图间歇式化学反应器是生产苯酚过程中不可缺少的磺化工段的主要设备。 其工艺流程如图 1-1 所示。首先把硫酸罐（高位槽）中的浓硫酸定量放进反应釜里，然后连续注入苯汽，其最大流量可达2500立升/ 小时，用加热油（变压器油）连续加热4 小时左右，其反应温度为 120，进行化学反应方程式如下：C6H6 + H2SO4 = C6H5SO3H + H2O (吸热反应) 最后产品 C6H5SO3H(苯磺酸)由反应器底部放料，未反应完的苯汽，通过分层分离器以后回收再使用。主要控制指标是反应物的转化率，但是现在无法直接测量。1.2 工艺控制要求 反应器动态特性可以近似的看成一阶惯性环节，其放大倍数Kp= 0.8，时间常数 Tp=1.5分。 硫酸加入量 2 吨。 苯最大流量 2500立升/小时。 变压器油温度 200，最大流量 5 吨/ 小时。间歇式反应器自控设计- 2 - 反应器规定值为 120。 反应所需时间约 4 小时。 加热油管内径 25。 苯流量（回流管）管内径 20。 加热蒸汽管内径 50。 加热蒸汽最大流量 500m3 /h，压力 6 / m3。1.3 确定控制方案根据工艺过程的简述，以及性能指标的要求，确定使用的控制方案是一个串级控制和一些简单回路控制。采用