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1、催化剂自动化 生产主讲： 南京化学工业有限公司 南化集团研究院一、催化剂生产自动化的目的和目标 二、催化剂生产自动化的特点 三、催化剂生产目前的现状及实现的目标 四、催化剂生产自动化存在的问题一、自动化控制的目的一般有以下几个：1. 节省人员、节约原材料和能量； 2. 确保质量的提高与稳定； 3. 通过减少原材料、最终产品和中间产品的储存来降低 库存费用； 4. 提高设备效率和生产性能，减少装置的维修费，延长 设备的寿命； 5. 确保安全、防止环境污染、改善工作环境； 6. 收集技术上改进完善，以及在将来技术提高方面的资 料等。 1、稳定产品质量 减少工艺参数的波动 减少计量波动 减少人为观察
2、波动2、减轻劳动强度 减少体力劳动 减少劳动的意外风险3、提供产品过程数据 提供产品的中间参数 提供产品数据的可回溯性二、催化剂生产自动化的特点1、非连续性的批生产过程催化剂生产具有批处理的加料、中和、出 料等典型操作阶段，与连续性的生产不同，它 是生产过程随时间而变，而不是生产过程随空 间而变。因而生产过程不可能用一个数学过程 来描述，例常用的PID算式等。批处理是一组 操作条件为时间函数或逻辑运算结果的不连续 控制，PID、顺序控制只是其中的组成部分。 对于资源共享的分级系统和多任务协调更是复 杂。一般批量控制系统应具有以下功能 1、批量生产过程的设备一般具有生产不同 稗号的同一产品，或多
3、种产品。经常会改 变生产工艺条件或指标，这要求控制系统 有一定的柔性，能适应工艺的变化。其控 制策略能随之变化 2、批量生产过程是多变量并行发展 ，要求控制系统能控制多种物料分 配和协调生产过程 3、批量生产过程是一个随时间变化的一个 过程，操作人员必须了解生产进行到哪个 阶段及当前阶段状态，以便实施必要的人 工干预。要求有简单、用效的人工界面。2、全流程生产与局部过程封闭在催化剂生产线上有大量带控制系统的单 个设备，需与整个生产控制系统相融合。 为此必须事先与设备制造商进行沟通，达 成一至。三、被控、被测介质的多样性整个生产过程中包含各种不同的物料，必须 根据不同物料物性来选择不同的测量仪表
4、和 控制阀门，但以缺乏必要的经验和数据。三、催化剂生产目前的现状及实现的目标。1. 实现子DCS操作控制覆盖全流程。DCS控制系统巳包括整个生产车间及环保装置 。并附视频监视系统。中试装置简介流程化铜桶化碱桶硝酸铝 溶解桶化锌桶烧碱 配制桶P1201P1202铜液 储桶锌液 储桶P1101P1302P1301混合液 配制桶 中和桶铝中和桶P1401离心机三元 打浆桶P1403板框过滤 机胶体磨均质泵回转煅烧炉高速 打片机喷雾 干燥溶 化 单 元中和单元洗涤过滤单元热处理、压片去环保装置去环保装置中试装置简介环保装置化金属尾气冷却器分 离 罐硝气压缩机空压机一级吸收塔二级吸收塔去离子水 冷却器冷
5、却器冷却器冷却器冷却器气体喷射泵 达标尾气2 溶化过程全自动包括温度、流量、液位等控制系统，也包括程序过程及对话界面。1、溶化单元3 配料过程全自动目前巳完成配料过程的自动流程。可以实现 从进料到出料的DCS操作控制。存在的问题是 配料过程是否达到最有效的状态，是否存在更 为简单、更为有效的智能的配料方式。4 中和过程比例控制目前巳实现了按比例配料，即定量碱和定量铜 锌混合液，按比例配料。这可以满足反加的生 产过程。但对于并流过程由于碱浓度及动态瞬间因素 ，还是需要PH值来作终点确定。从目前PH运行看，PH计是可以稳定工作， 但准确性及响应时间和安装位置尚需要确认。 5、离心洗涤 离心洗涤目前
6、巳实现是DCS遥控，通过DCS手 动控制洗涤过程。与设计自动完成有一些问题要 解决。1、设备的最小安全物料。2、工艺稳定生 产。3、7 转炉锻烧远程控制转炉的控制是由设备厂集成而来，通过不断与 设备厂的协调，目前测量、控制巳基本达到设 计要求。存在问题是如何使工艺指标达标。这 一方面是设备的调整，同时也是关健测量、控 制参数调整。6、喷雾干燥喷雾干燥与煅烧打片一样属于设备厂配置的控制 系统。控制系统通过协调没有明显问题，但工艺 控制指标及设备状态尚需要确认。 公用工程这部分基本实现了连续控制，这部分控 制与前面不一样，属于连续PID控制。但控 制指标存在优化的可能，这需要与车间协 商，个别设备
7、也需要调整。 尾气环保 尾气环保装置与公用工程属连续PID控制，并在线 测量硝配浓度，从运行情况看没有太明显问题， 待硝气压缩机正常后，可以连续自调。四、催化剂生产自动化存在的问题 个别测量信号不稳定 工艺设备不能稳定运行，自动控制的覆盖面不 够 工艺规律有待总结，操作习惯有待改善 自动控制是一个涉及多个专业的工作，不仅是 测量与控制，也需要与工艺设备及操作习惯等 因素相关个别测量信号不稳定 主要是工艺介质与预期有偏差、也缺乏相关 经验，例中和液位。 措施 1、加强清洗。2、更换合适的选型工艺设备不能稳定运行 我们希望能设备稳定，并大量将控制系统投 入运行。这一方面可以实现目标，另一方面帮 助发现问题，解决问题。当然设备稳定运行也 要测量控制提供支持。这方面有大量的工作。自动控制的覆盖面不够 从进一步提高自动控制看需要扩大覆盖面，特 别是各工序的结合部、物料搬运、专用设备的 控制等自动控制是一个涉及多个专业的工作，不仅 是测量与控制，也需要与工艺设备及操作习惯 等因素相关
