CN104898586A - 用于食品级萜烯树脂生产线的dcs冗余控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及控制技术领域,具体涉及一种用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统;采用的技术方案:包括依次连接的中央监控服务器、DCS上位工控机、PLC模块,所述PLC模块连接有温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器;本发明的有益效果为:解决聚合工序多出的高聚物,提高收成率;实现高低聚物及催化残余物的有效分离;解决热水供给系统的水量及能耗物料消耗过高的问题;解决聚合工序易过度反应引起的爆炸问题;解决甲苯蒸馏过程中蒸馏效果不佳、反应过程难控制的问题;实现保证产品蒸馏效果提高产品收成率的问题。

Description

用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统
技术领域
本发明涉及控制技术领域,具体涉及一种用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统。
背景技术
萜烯树脂为淡黄色透明、脆性固体。具有无毒无臭,耐辐射,耐稀酸、稀碱,抗结晶,电绝缘性强等性能。对各种合成物的相溶性好,易溶于苯、甲苯、松节油,乙醚等有机溶剂,不溶于水,甲酸及乙醇等。其适用范围广,在橡胶、胶粘剂、热敏胶粘带、热溶涂料、油漆,平板油墨、包装、防锈油、口香糖(食品级)等工业得到广泛应用。
目前国内萜烯树脂生产线普遍存在以下几点生产问题:
1)搪瓷聚合釜产生多余的高聚物,降低收成率;2)高低聚物及催化残余物不能有效分离;3)锅炉热水供给系统的水量及能耗物料消耗过高;4)聚合工序易过度反应引起爆炸;5)甲苯蒸馏过程中蒸馏效果不佳、反应过程难控制;6)产品蒸馏反应过程中蒸馏效果差。
而且工程师或工艺员需要冒险长时间在各设备旁来观察生产和总结工艺;尤其是需要接触高腐蚀性的甲苯等危险物品,这样容易造成工作人员的伤亡。
发明内容
本发明为了解决上述现有的技术缺点,提供一种用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统。
为实现上述目的,本发明的目的在于提供用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,包括依次连接的中央监控服务器、DCS上位工控机、PLC模块,所述PLC模块连接有温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器。
所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用哈代合金制作而成。
所述DCS上位工控机采用CPU为INTEL2.9G/4GB DDRIII、液晶显示器为AOC24寸LCD、硬盘采用512G-SATA/DVD刻录光驱、网卡采用1024M千兆网卡。
所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用雷达或超声波的方法对设备进行检测。
本发明具有以下有益效果:
采用本发明技术方案,使萜烯树脂达到食品级标准,取得国际食品企业的严格认证,与原生产工艺比较,可实现每吨利润增加2350元,按3000吨/年生产规模计算,可新增加700万元/年利润;同时本发明还有以下的好处:
1)实现对搪瓷聚合釜(带搅拌)内物料的液位、温度检测与监控,解决聚合工序多出的高聚物,提高收成率;
2)对水洗罐的液位检测和外调速控制,实现高低聚物及催化残余物的有效分离;
3)实现对锅炉热水自动循环、定量供给及自动怛温控制,解决热水供给系统的水量及能耗物料消耗过高的问题;
4)实现甲苯定量滴加、聚合温度与冰水循环窜级控制,解决聚合工序易过度反应引起的爆炸问题;
5)实现对在甲苯蒸馏(强酸强腐)及反应过程中的液位、压力检测,解决甲苯蒸馏过程中蒸馏效果不佳、反应过程难控制的问题;
6)实现对产品蒸馏反应过程中甲苯挥发自动回收自动联汽补温氮气保护的全自动控制,从而实现保证产品蒸馏效果提高产品收成率的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统结构框图;
图2为本发明食品级萜烯树脂生产线流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1、图2,本发明提供本发明的目的在于提供用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,包括依次连接的中央监控服务器41、DCS上位工控机42、PLC模块43,所述PLC模块43连接有温度变送器44、双法兰差压变送器45、投入式液位变送器46及压力变送器47。
作为本发明具体的实施方式,所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用哈代合金制作而成;所述DCS上位工控机采用CPU为INTEL2.9G/4GB DDRIII、液晶显示器为AOC24寸LCD、硬盘采用512G-SATA/DVD刻录光驱、网卡采用1024M千兆网卡。所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用雷达或超声波的方法对设备进行检测。
萜烯树脂的生产方法:生产工序为先将松节油与甲苯、催化剂三氯化铝在反应釜内进行聚合反应,反应完毕后,向聚合反应的混合产物中注入热水进行水解和水洗,通过水洗将催化剂分解后经水排放,合格后对水洗后的聚合反应混合产物进行蒸馏,并通过蒸馏过程对甲苯进行回收,在蒸馏过程中提取底聚物和单体,所得即为萜烯树脂。该生产方法使用搪玻璃反应釜本体和内置盘管式冷却装置,冷却装置是置于釜内的不锈钢盘管组成。以制冷系统控制和自控工艺控制反应物温度,温度波动范围小,设备运行平稳,产品颜色浅化,可提高产率20%。
本发明对设备内的温度检测方法为:于搪瓷罐底部以斜角度做短距离引管孔,可安装DN50法兰,采用防爆Exd IICT4等级,L*l=300*150,316L护套,一体化温度变送器检测反应釜内物料温度,变送器带液晶面板实现现场温度显示,同时变送4-20ma讯号通过PLC模块至DCS上位工控机实现上位机对反应釜的实时温度监控。
本发明对设备内的液位检测方法为:于搪瓷罐底部和顶部做短距离引管孔,可安装DN50法兰,采用防爆ExdII CT4等级,双法兰差压变送器,根据高低位压差和对物料的比重换算实现反应釜物料液位检测,变送器带液晶表头实现现场液位显示,同时变送4-20ma讯号通过PLC模块至DCS上位工控机实现上位机对反应釜的实时液位监控。
此外,为热水锅炉配备二级循环管道,使用残余蒸汽温度加热冷水至60℃左右,存于二级循环热水锅内,当一级热水锅液位低下时,控制热水泵将二级循环热水锅内热水泵至一级热水锅再加热至95℃-98℃使用,以减少能耗;分别于一级/二级热水锅出水管道安装温度变送器检测热水温度和在锅体上安装压力变送器检测热水锅液位,通过对热水出水线性温度控制热水泵(变频器调速),以热水锅液位高低值联锁热水泵启停的方法实现对锅炉热水自动循环、定量供给及自动恒温控制。
下面对本发明中的设备所涉及到的仪表进行详述:
在导热再加热蒸汽罐中设置有温度变送器,其可测热电阻的温度范围为:-200℃~600℃,其是对蒸汽发生器出的蒸汽再加热。废料回收罐内的物料为甲苯,强腐性,在废料回收罐内设置有温度变送器,其温度控制在70-80℃,测量液位高度采用双法兰差压变送器,其液检的高度要求为1.5米。棉花过滤器内的物料为甲苯,具有强腐蚀,内设置有温度变送器,其温度控制在70-80℃,测量液位高度采用双法兰差压变送器,其液检的高度要求为1.5米,其可测热电阻的温度范围为:-200℃~600℃。盐过滤器内的物料为甲苯,具有强腐蚀,内设置有温度变送器,其温度控制在70-80℃,测量液位高度采用双法兰差压变送器,其液检的高度要求为1.5米,其可测热电阻的温度范围为:-200℃~600℃。在真空泵水池内设置有投入式液位变送器,其液位检测高度为1.5米。甲苯碱洗锅内物料为甲苯,其具有强腐蚀性,其采用双法兰差压变送器检测的液位高度为1.2米。在蒸汽发生器内设置有双法兰差压变送器检测的液位高度为1.5米,采用温度变送器检测温度范围为:热电阻-200℃~600℃。在第一物料水洗锅、第二物料水洗锅、第三物料水洗锅内的物料均为甲苯,其温度均控制在70-80℃,它们内部均设置有投入式液位变送器,其液位检测的高度为2.5米,第二物料水洗锅、第三物料水洗锅内的热电阻温度范围为-200℃~600℃。产品蒸馏锅内设置有温度变送器,其控制温度在240-250℃,其分级真空抽料,当温度达到240℃以上时关阀启动第一冷油系统、第二冷油系统、第三冷油系统让温度达到220℃再加氮加至正压再压回到产品高位槽,产品蒸馏锅内的液位检测高度为1.8米,其采用投入式液位变送器,热电阻的温度范围为:-200℃~600℃。产品高位槽采用双法兰差压变送器,其液位检测的高度为1.5米,液位控自动抽送恒温导热油系统中的放粒阀放至造粒机。产品蒸馏锅内温度在221-240℃控制抽入第一回收缸,温度在200-220℃控制抽入第二回收缸。
松节油蒸馏塔内控制液面不超过DG321,真空操作(-0.1Mpa-0),自动滴加,自动回流,自动出料,采用温度变送器将工作温度控制在80-135℃,液位检测高度采用双法兰差压变送器,其检测液位的高度为1.5米,热电阻的温度为:-200℃~600℃。松节油预热罐内恒温在70-80℃回入松节油蒸馏塔进行滴加。
甲苯蒸馏塔内超强酸腐蚀,100℃酸性气液交换甲苯,控液面不露盘管,真空操作(-0.1Mpa-0,控制真空度),自动滴加,自动回流,自动出料,工作温度为80-135℃,液位检测高度采用双法兰差压变送器,其检测液位的高度为1.5米。甲苯接收缸内采用投入式液位变送器,其内的液位控制在1.0米;甲苯滴加缸内液位恒定,控制碱洗后待蒸甲苯储罐进料量,其内采用投入式液位变送器,液位检测高度为1.5米。松节油再沸器内真空度恒定,温度变换器控制导热油进出量。甲苯储罐内采用双法兰差压变送器进行液位控泵启停,液位检测高度为5.0米。松节油储罐内采用双法兰差压变送器进行液位控泵启停,液位检测高度为5.0米。碱洗后待蒸甲苯储罐内采用双法兰差压变送器进行液位控泵启停,液位检测高度为1.2米。产品蒸馏后甲苯回收罐采用双法兰差压变送器,液位检测高度为1.0米。热水锅内的温度控导热油进出量、液位控热水进出量,关联烟道加热进水,采用双法兰差压变送器,液位检测高度为1.5米。第一聚合反应锅和第二聚合反应锅内温度控松节油滴加量,10℃以上停止滴加打冷至-10℃再重复滴加(化学反应自动升温)混合反应,有絮状半成品沉淀,其内均设置有双法兰差压变送器,液位检测高度为1.5米。第一甲苯计量罐和第二甲苯计量罐内采用投入式液位变送器,其液位检测高度为1.2米。第一松节油计量罐和第二松节油计量罐内采用投入式液位变送器,其液位检测高度为1.2米。冷水塔采用变频器控风机变频。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,其特征在于:包括依次连接的中央监控服务器、DCS上位工控机、PLC模块,所述PLC模块连接有温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器。
2.根据权利要求1所述的用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,其特征在于:所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用哈代合金制作而成。
3.根据权利要求1所述的用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,其特征在于:所述DCS上位工控机采用CPU为INTEL 2.9G/4GB DDRIII、液晶显示器为AOC24寸LCD、硬盘采用512G-SATA/DVD刻录光驱、网卡采用1024M千兆网卡。
4.根据权利要求1所述的用于食品级萜烯树脂生产线的DCS冗余控制系统,其特征在于:所述温度变送器、双法兰差压变送器、投入式液位变送器及压力变送器均采用雷达或超声波的方法对设备进行检测。
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