基于草甘磷生產控制系統方案探討

周有利

摘要：CFB技術是近十幾年來發展起來的一項高效率、低污染、清潔的燃燒技術，其主要特點是通過爐內強烈的喘流運動，使燃料及脫硫劑經過多次循環，反復地進行低溫燃燒和脫硫反應，從而達到90%左右的脫硫效果，效率接近煤粉爐的燃燒效率。草甘膦是一種非選擇性除草劑，隨著全球轉基因作物的大面積推廣而迅速崛起，成為除草劑市場的常青樹。

關鍵詞：工業;自動化;方案;探討

中圖分類號：TB486+.3 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0050-02

草甘膦是一種非選擇性除草劑，隨著全球轉基因作物的大面積推廣而迅速崛起，成為除草劑市場的常青樹。我國80%的多聚甲醛用來生產草甘膦。草甘膦的合成路線分為甘氨酸路線和亞氨基二乙酸路線（IDA）。甘氨酸路線又可分為亞磷酸二甲酯和亞磷酸三甲酯工藝，該路線以多聚甲醛為原料，目前，我國草甘膦生產主要采用甘氨酸/亞磷酸二甲酯路線。孟山都公司主要用IDA法。雖然國內IDA法生產工藝發展緩慢，但近年有上升勢頭，由于該工藝產生廢水少，收率高，因而其在生產成本以及環境保護方面具有一定的優勢。

本次控制方案以甘氨酸路線為基本方案展開。

1工藝流程描述

1）縮合工藝：分別將甲醇、三乙胺投入計量槽中，多聚甲醛和甘氨酸稱重后投入料倉。甲醇和三乙胺在縮合釜中通過攪拌反應，通過一定量的多聚甲醛開始解聚，此吸熱過程里需通過蒸汽加熱。升溫到一定溫度（400°C）后保溫60分鐘。后投入甘氨酸開始加成反應，此放熱需通過冷卻水調節釜內溫度。升溫到一定溫度（47°C）后保溫60分鐘。最后投入二甲酯開始縮合反應，在強放熱反應中，應及時移走反應熱，保證反應良好。達到一定溫度（52°C）后保持60分鐘，最后降溫到40～C左右。具體時間曲線如圖1：

2）脫醇工藝：將縮合液打至高位槽并將鹽酸、水打入鹽酸計量槽和水計量槽，攪拌開啟后在脫醇釜內投入縮合液。后往脫醇釜內滴加鹽酸，通過滴加速度控制料溫小于50℃，滴加完成后通過蒸汽調節控制釜內壓力小于30mmHg，當溫度到110℃時，關蒸汽降壓力，加冷卻水冷卻到溫度T。脫醇結束。

3）脫酸工藝：水和脫酸液準備好后開啟攪拌，使釜內負壓達到500mmHg，將脫醇液抽人脫酸釜內，調節蒸汽保持真空度。脫酸2小時后加入水。繼續脫酸到110°C。脫酸結束。在此過程中應及時放掉廢酸。

2連鎖控制方案及程序方框圖

為實現自動化生產，設計了備料、投料、反應過程的自動程序，每個計量槽都可以實現單獨備料投料，同時也可連續化備料投料。反應過程設有手自動切換按鈕，便于手動到自動，自動到手動的控制。控制框圖如下：

1）主程序流程：如圖2：

2）自檢程序流程：如圖3：

3）投料程序流程：如圖4：

4）當電機運行信號為ON時，攪拌葉片轉動（模擬）。用SCX語言實現。

系統運行要求如下：

1）在啟動期間，爐膛開始吹掃時，自動執行油系統的泄漏試驗。

21提供一個油系統安全子系統。監視油系統壓力的運行。如果燃燒發生中斷，該系統關閉油安全跳閘閥。

3）將MFT、油跳閘和煤跳閘的“繼電器”狀態信息，送至BCS、MCS、汽機跳閘系統、報警系統和引風機跳閘回路等有關的系統。