Дипломная работа "Автоматизация процесса дистилляции тетрахлорида германия"

Название:
Автоматизация процесса дистилляции тетрахлорида германия
Тип работы:
дипломная работа
Размер:
902,3 K
23
Скачать
Технологическая схема процесса и общий принцип получения полупроводникового германия из германиевых концентратов. Основные способы очистки технического тетрахлорида германия, автоматизация процесса его дистилляции. Выбор микропроцессорного контроллера.

Краткое сожержание материала:

2

Содержание

  • Введение
  • 1. Технология процесса получения полупроводникового германия
  • 1.1 Технологическая схема процесса и общий принцип получения полупроводникового германия
  • 1.2 Получение технического тетрахлорида германия из германиевых концентратов
  • 1.3 Очистка технического тетрахлорида германия
  • 1.3.1 Очистка технического тетрахлорида германия дистилляцией
  • 1.3.2 Очистка технического тетрахлорида германия экстракцией
  • 1.3.3 Очистка технического тетрахлорида германия ректификацией
  • 1.4 Гидролиз тетрахлорида германия
  • 1.5 Восстановление диоксида германия
  • 1.6 Зонная очистка
  • 1.7 Выращивание монокристаллов
  • 2. Автоматизация процесса дистилляции тетрахлорида германия
  • 2.1 Описание куба-испарителя как объекта управления
  • 2.2 Выбор и обоснование контролируемых и регулируемых параметров
  • 2.3 Выбор и обоснование приборов и средств автоматизации для АСУ ТП дистилляции тетрахлорида германия
  • 2.4 Выбор микропроцессорного контроллера для АСУ ТП дистилляции тетрахлорида германия
  • 2.5 Выбор ЭВМ для АСУ ТП дистилляции тетрахлорида германия
  • 2.6 Описание функциональной схемы автоматизации процесса дистилляции тетрахлорида германия
  • 2.7 Структура АСУ ТП дистилляции тетрахлорида германия
  • 3. Специальная часть
  • 3.1 Математическое описание объекта управления
  • 3.2 Выбор типа регулятора для АСР температуры в кубе-испарителе
  • 3.4 Исследование устойчивости системы
  • 3.5 Проверка настроек регулятора на оптимальность
  • 3.6 Построение переходного процесса в АСР при возмущении по заданию
  • 3.7 Проверка системы на грубость
  • 4. Электроснабжение
  • 4.1 Описание общей системы электроснабжения предприятия в целом и проектируемого участка
  • 4.2 Схема электроснабжения проектируемого цеха
  • 4.3 Расчет электрического освещения цеха и общей осветительной нагрузки
  • 4.4 Расчет электрических нагрузкок
  • 4.5 Расчет мощности и выбор трансформаторов цеховой подстанции
  • 4.6 Расчет сечений и выбор кабеля напряжением 0,4 кВ и 6 кВ
  • 4.7 Расчет годовой стоимости электроэнергии
  • 4.8 Основные меры безопасности при эксплуатации электроустановок
  • 5. Безопасность жизнедеятельности
  • 5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
  • 5.2 Технические и организационные мероприятия по охране труда
  • 5.3 Электробезопасность
  • 5.4 Мероприятия по производственной санитарии
  • 5.4.1 Расчет производственного освещения
  • 5.4.2 Искусственное освещение
  • 5.4.3 Расчет воздухообмена
  • 5.5 Мероприятия по пожарной и взрывной безопасности
  • 5.6 Охрана окружающей среды
  • 5.7 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
  • 6. Экономическая часть
  • 6.1 Краткая характеристика объекта автоматизации
  • 6.2 Технико-экономическое обоснование проекта автоматизации
  • 6.3 Расчет капитальных вложений и амортизационных отчислений
  • 6.4 Организация труда и планирование численности рабочих
  • 6.5 Расчет годового фонда заработной платы
  • 6.6 Расчет себестоимости продукции
  • 6.7 Расчет технико-экономических показателей
  • Заключение
  • Список использованных источников

Введение

Научно-техническая революция в современном промышленном производстве в значительной мере связана с автоматизацией. Автоматизация играет решающую роль при организации промышленного производства по принципу: выпуск заданного количества продукции при минимуме материальных затрат и затрат ручного труда. Приоритетным направлением развития автоматизации в Российской Федерации является создание автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП), а также массовое внедрение робототехники.

Характерные особенности современного этапа автоматизации будут состоять в том, что она должна опираться на революцию в электронно-вычислительной технике, на самое широкое использование мини и микро-ЭВМ, а также на быстрое развитие робототехники и гибких производственных систем.

Применение современных средств и систем автоматизации, позволяют решать следующие задачи: управлять процессом, постоянно учитывая динамику производственного плана; автоматически управлять процессами во вредных и опасных условиях для человека.

Под автоматизацией понимают применение методов и средств автоматики, для превращения неавтоматических линий в автоматические. Это замена труда человека работой автоматов, оснащение технологических установок самодействующими аппаратами.

Внедрение специальных автоматических устройств в промышленности способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение окружающей среды промышленными отходами.

Автоматизация решает задачи механизации управления производственными процессами и таким образом является высшей степенью механизации. Её средствами заменяется не только физический, но и умственный труд человека. Оснащение современного производства с его быстро протекающими непрерывными процессами, автоматическими устройствами позволяют обеспечить высокую производительность труда. Поэтому в настоящее время вопросам автоматизации уделяется большое внимание.

Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированных производств, где роль человека сводится к составлению режимов и программ протекания технологических процессов, контролю за работой приборов и их наладке.

Основные преимущества автоматизированного производства: облегчение труда; улучшение санитарно-гигиенических условий труда; повышение общего культурного уровня жизни человека; улучшение технико-экономических показателей; повышение качества продукции; повышение производительности труда; снижение себестоимости продукции.

Российское государственное предприятие "Германий" образовалось на базе цеха по производству германия Красноярского завода цветных металлов (цех введен в строй в 1961 года).

За этот срок предприятие прошло путь от поставщика продукции на внутренний рынок России до экспортера своей продукции на внешний рынок Европы, США, Японии.

Предприятие признано зарубежными производителями германия как полноправный партнер и занимает свою нишу в пятерке мировых производителей германия.

В настоящее время ГП "Германий" - единственное предприятие в России, имеющее полный цикл переработки, широкую номенклатуру продукции и большие производственные мощности.

Сложившийся на производстве стиль работы - неустанный творческий поиск, постоянное совершенствование технологии, позволил обеспечить выпуск продукции, отвечающую требованиям сегодняшних применений.

дистилляция тетрахлорид германий контроллер

Качество есть и будет стратегическим направлением, лежащим в основе всей деятельности. Гарантия качества - аналитическая лаборатория ГП "Германий". Она включает два отделения: химико-спектральное и отделение замеров электрофизических параметров германия.

В химико-спектральном отделении производится анализ первичного и вторичного германиевого сырья и готовой продукции - диоксида германия и тетрахлорида германия. Применяемые методики и современное лабораторное оборудование позволяют с высокой точностью определять содержание германия в сырье от 5·10-4 % до 100 %, а содержание примесей в продукции на уровне 10-9-10-4%.

Предприятие применяет высокоэффективное гидрометаллургическое обогащение сырья, переведение ценного компонента в раствор, методы селективного разделения ценного компонента от примесных элементов с получением одного из видов продукции и очисткой промвыбросов.

Применяемая технология позволяет перерабатывать разнообразные материалы: отходы производств; золу от сжигания углей; германиевые концентраты, содержащие германия от 2 % и выше; вторичное сырье различного происхождения.

Продукты производства:

германия тетрахлорид GeCl4;

германия диоксид GeO2;

германий поликристаллический незонноочищенный и зонноочищенный;

германий монокристаллический;

обработанные заготовки для приборов.

Продукция находит применение в радиоэлектронике, инфракрасной оптике, волоконно-оптических линиях связи, используется при производстве катализаторов, препаратов для медицинских целей, сплавов, элементов для солнечных батарей в космосе.

1. Технология процесса получения полупроводникового германия

1.1 Технологическая схема процесса и общий принцип получения полупроводникового германия

Технология переработки германиевого сырья включает четыре основные стадии:

получение технического тетрахлорида германия из германиевых концентратов;