thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho quá trình chế biến hóa học xỉ titan bằng phương pháp clo hóa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TITAN VÀ CÁC HỢP CHẤT 1.1 TITAN 1.2 SA KHOÁNG, CÁT ĐEN 1.3 ILMENIT VÀ RUTIL 1.4 TỔNG QUAN VỀ TIO2 VÀ TICL4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHẾ BIẾN TITAN, TIO2, TICL4 2.1 CÁC BƯỚC CHẾ BIẾN XỈ TITAN 2.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TITAN 2.3 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RUTIL NHÂN TẠO 11 2.3.1 Quá trình Becher SR 11 2.3.2 Quá trình Benelite SR (Benelite Cyclic Process) 12 2.3.3 Quá trình ERMS EARS 13 2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT TIO2 15 2.5 QUÁ TRÌNH ALTAIR .17 2.6 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TITAN KIM LOẠI 18 2.7 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TITAN BẰNG H2SO4 20 2.8 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TITAN BẰNG CLO 21 2.8.1 Quá trình sản xuất TiCl4 kĩ thuật phương pháp clo hóa 21 2.8.2 Quá trình tinh chế TiCl4 kĩ thuật 23 2.8.3 Phương pháp chưng cất tinh chế TiCl4 26 2.8.4 Quá trình thiết bị tinh chế TiCl4 27 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ 28 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐIỀU KHIỂN 28 3.2 TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐIỀU KHIỂN 28 3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ 29 3.3.1 Đo nhiệt độ phương pháp tiếp xúc 29 3.3.2 Đo nhiệt độ cao phương pháp tiếp xúc 29 3.3.3 Đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc 30 3.4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN LÒ NHIỆT 30 3.4.1 Mơ tả tốn học lò nhiệt phòng thí nghiệm 30 3.4.2 Phương pháp điều khiển on-off 31 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA 3.4.3 Phương pháp điều khiển PID .32 3.5 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 35 3.5.1 Giới thiệu chung PLC 35 3.5.2 PLC S7 200 SIEMENS 40 3.6 PHẦN MỀM MICRO/WIN VÀ NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH 45 3.6.1 Các phần tử chương trình PLC S7-200 45 3.6.2 Ngơn ngữ lập trình .46 3.6.3 Một số phép toán logic thường dùng 48 3.6.4 Bộ định thời Timer .49 3.6.5 Bộ đếm Counter 53 3.7 CÁC THIẾT BỊ, LINH KIỆN ĐIỆN TỬ ĐƯỢC SỬ DỤNG .58 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ .61 4.1 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 61 4.2 PHƯƠNG ÁN 1: ĐIỀU KHIỂN VỚI PLC 62 4.2.1 Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ 62 4.2.2 Lập trình PLC với Step MicroWin 63 4.2.3 Dự tốn chi phí cho hệ thống điều khiển .65 4.3 PHƯƠNG ÁN 2: ĐIỀU KHIỂN VỚI RƠLE 66 4.3.1 Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ 66 4.3.2 Dự tốn chi phí cho hệ thống điều khiển .68 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 So sánh tiêu chi phí điện luyện lò hồ quang kiểu kín 10 Bảng 2.2 Chất lượng sản phẩm rutil nhân tạo sắt viên .14 Bảng 2.3 Độ tan số clorua kim loại TiCl4 (%) .23 Bảng 2.4 Hàm lượng số tạp chất TiCl4 kỹ thuật sau ngưng tụ phân đoạn .24 Bảng 2.5 Nhiệt độ sôi số clorua kim loại (ºC) 24 Bảng 3.1 Hiệu chỉnh tham số PID theo phương pháp Nichols – Ziegler 35 Bảng 3.2 Bảng liệu CPU họ 22x 42 Bảng 3.3 Một số phép toán logic thường dùng .48 Bảng 4.1 Dự tốn chi phí cho phương án dùng PLC 65 Bảng 4.2 Dự tốn chi phí cho phương án dùng role 68 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HĨA DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tinh thể Titan Hình 1.2 Cát đen Hình 1.3 Ilmenit Hình 1.4 Rutil .4 Hình 1.5 Nano Titan đioxit Hình 1.6 Một số ứng dụng TiO2: làm sơn, linh kiện bán dẫn Hình 2.1 Xu hướng công nghệ chế biến quặng titan giới .8 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý luyện xỉ titan giai đoạn Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý luyện xỉ titan hai giai đoạn .10 Hình 2.4 Quy trình sản xuất TiO2 theo phương pháp sunphat 17 Hình 2.5 Quy trình cơng nghệ sản xuất TiO2 pigment phương pháp clo hóa 22 Hình 2.6 Độ tan TiOCl2 TiCl4 24 Hình 3.1 Sơ đồ loại điều khiển 28 Hình 3.2 Hàm truyền lò nhiệt 31 Hình 3.3 Đặc điểm hoạt động on-off 32 Hình 3.4 Đặc điểm Hunting .32 Hình 3.5 Hệ thống điều khiển vòng kín với điều khiển PID .33 Hình 3.6 Sơ đồ khối khâu P PID 33 Hình 3.7 Sơ đồ khối khâu I PID 34 Hình 3.8 Sơ đồ khối khâu D PID 34 Hình 3.9 Đặc tính lò nhiệt 35 Hình 3.10 Một số loại PLC 36 Hình 3.11 Cấu trúc chung PLC 37 Hình 3.12 Nguyên lý hoạt động PLC 38 Hình 3.13 Chu kì quét PLC .38 Hình 3.14 Bộ điều khiển lập trình S7-200 CPU 214 41 Hình 3.15 Bộ điều khiển lập trình CPU 224 41 Hình 3.16 Ví dụ lập trình dạng LAD .46 Hình 3.17 Ví dụ lập trình dạng FBD .47 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HĨA Hình 3.18 Ví dụ lập trình dạng STL 48 Hình 3.19 Ký hiệu chung Timer S7-200 .50 Hình 3.20 Ví dụ Timer đóng TON 50 Hình 3.21 Giản đồ thời gian ví dụ Timer đóng TON 50 Hình 3.22 Ví dụ Timer đóng TONR .51 Hình 3.23 Giản đồ thời gian ví dụ Timer đóng TONR 52 Hình 3.24 Ví dụ Timer mở TOF 52 Hình 3.25 Giản đồ thời gian ví dụ Timer mở TOF .53 Hình 3.26 Ký hiệu Count Up 54 Hình 3.27 Ví dụ Count Up 54 Hình 3.28 Giản đồ xung ví dụ Count Up 55 Hình 3.29 Ký hiệu Count Down 55 Hình 3.30 Ví dụ Count Down 56 Hình 3.31 Giản đồ xung ví dụ Count Down .56 Hình 3.32 Ký hiệu Count Up/Down 56 Hình 3.33 Ví dụ Count Up/Down .57 Hình 34 Giản đồ xung ví dụ Count Up/Down 58 Hình 3.35 Sơ đồ đấu nối điều khiển nhiệt độ 58 Hình 3.36 Sơ đồ đấu nối rơle trung gian 59 Hình 3.37 Sơ đồ đấu dây Timer .59 Hình 4.1 Lò clo hóa titan .61 Hình 4.2 Mạch động lực phương án PLC 62 Hình 4.3 Sơ đồ đấu dây với PLC 63 Hình 4.4 Lập trình điều khiển Step MicroWin 64 Hình 4.5 Mạch động lực phương án rơle 66 Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý điện phương án rơle 67 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TITAN VÀ CÁC HỢP CHẤT 1.1 TITAN Titan hay titani nguyên tố hóa học, kim loại, kim loại chuyển tiếp có màu trắng bạc, tỉ trọng thấp độ bền cao Titan không bị ăn mòn nước biển, nước cường toan clo Titan dùng hợp kim cứng nhẹ (đặc biệt với sắt nhôm) ứng dụng động phản lực, tên lửa hành trình, phi thuyền, qn đội, quy trình cơng nghiệp (hóa học hóa dầu, nhà máy lọc nước biển, tủy răng, giấy), hệ tự động, thực phẩm nông nghiệp, Hình 1.1 Tinh thể Titan phận giả y học, cấy chỉnh hình, nha khoa, thiết bị nội nha, đồ thể thao, cấy giả, trang sức, điện thoại di động, ứng dụng khác [1] Titan kim loại khơng tìm thấy dạng tự nguyên tố phổ biến thứ vỏ Trái Đất (chiếm 0,63% khối lượng), xuất hầu hết đá lửa đá trầm tích Trong 801 loại đá mácma phân tích có đến 784 loại chứa titan Tỷ lệ đất khoảng 0,5 đến 1,5% Nó phân bố rộng khắp diện chủ yếu khoáng vật anatas, brookit, ilmenit, perovskit, rutil, titanit (hay gọi sphen), nhiều quặng sắt Trong loại khoáng vật này, có ilmenit rutil có giá trị kinh tế quan trọng, khó tìm với mức độ tập trung cao, theo thứ tự 6,0 0,7 triệu khai thác năm 2011 Các mỏ ilmenit chứa titan đáng kể phân bố ổ tây Úc, Trung Quốc, Ấn Độ, Mozambique, New Zealand, Na Uy, Ukraine Nam Phi Khoảng 186.000 titan kim loại sản xuất năm 2011, chủ yếu Trung Quốc (60.000 tấn), Nhật Bản (56.000 tấn), Nga (40.000 tấn), Hoa Kỳ (32.000 tấn) Kazakhstan (20.700 tấn) Tổng trữ lượng titan ước tính 600 triệu [2] Việt Nam có nguồn tài nguyên quặng titan phong phú phân bố rộng rãi nhiều vùng lãnh thổ Quặng titan Việt Nam có hai loại: quặng gốc quặng sa khoáng Các điểm mỏ quặng gốc titan thường tập trung nội địa phân bố chủ yếu hai tỉnh Tuyên Quang Thái Nguyên Trong số 10 điểm SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA mỏ quặng gốc phát hiện, có mỏ Cây Châm thăm dò có trữ lượng khoảng 4,83 triệu trữ lượng dự báo khoảng 15 triệu [3] 1.2 SA KHOÁNG, CÁT ĐEN Sa khống Sa khống (còn gọi trọng sa) lớp cát sỏi có chứa nhiều khống vật có ích, tạo thành phá huỷ đá gốc Khi đá gốc bị phá huỷ, nhiều khống vật bị hồ tan, biến thành đất bị nước đi, khoáng vật vững bền thường đọng lại lẫn với cát sỏi gần chân núi, tạo nên bồi tích, tàn tích bãi cát ven biển Khi dùng máng đãi, khoáng vật nặng (trọng sa) vàng, caxiterit, vonfram, rubi, saphia, cromit, ilmenite thường đọng máng đãi Việt Nam có nhiều mỏ sa khống sa khoáng vàng, caxiterit, vonfram Tĩnh Túc (Cao Bằng), sa khoáng cromit Cổ Định (Thanh Hoá), sa khoáng ilmenite ven biển Hà Tĩnh,…[4] Cát đen Cát đen loại sa khoáng quý nước ta nhiều nước giới Cát đen hỗn hợp loại cát mịn bóng có màu đen có từ tính, tìm thấy lớp bồi tích phù sa Trong cát đen thường chứa nhiều kim loại quý có giá trị như: nguyên tố đất hiếm, thori, titan, vonfram, zirconi nguyên tố khác.[4] Hình 1.2 Cát đen Ở Việt Nam, cát đen tìm thấy phân bố dọc tỉnh ven biển miền trung từ Thanh Hóa đến Bình Thuận Hiện việc khai thác cát đen Việt Nam chủ yếu để xuất quặng thô tách lấy titan số kim loại quý khác Cát đen với thành phần rutile (TiO2), zircon (ZrSiO4) ilmenite (FeTiO3) nguồn nguyên liệu quý cho nhiều ngành cơng nghiệp đại Theo kết thăm dò địa chất, Việt Nam có hai nguồn quặng: nguồn quặng gốc có trữ lượng lớn (4,5 triệu tấn) tập trung miền núi Thái Nguyên nguồn quặng sa khoáng (có tổng trữ lượng khoảng 16 triệu tấn) tạo thành vùng mỏ rải rác tỉnh ven biển miền trung Các sản phẩm điều chế từ cát đen ilmenite sử dụng sản xuất que hàn, đá mài , zircon sử dụng sản xuất sành, sứ, linh kiện điện tử tạo độ cứng cho sản phẩm Đặc biệt, rutile với tính chất siêu nhẹ, siêu bền, độ dẫn nhiệt thấp chủ yếu dùng ngành kĩ thuật sơn dầu, giấy, nhựa tổng SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA hợp, cao su, men sứ, da, sợi nhân tạo ngành kĩ thuật đại, cơng nghiệp quốc phòng hàng không vũ trụ Việt Nam nước đứng đầu giới sản lượng xuất cát đen, xuất thơ khoảng 500 ngàn khoảng 200 ngàn qua tách tuyển với giá bán thô từ 50 - 200 USD/tấn Tuy nhiên, nước ta khai thác cát đen bừa bãi thiếu quy hoạch, điều làm phí phạm nguồn tài nguyên quốc gia, lại gây tác động xấu đến môi trường xảy Mặc dù nhà nước có thơng tư quy định khơng xuất quặng nguyên khai có chứa ilmenite, zircon, rutile cát đen Nhưng nguồn sa khoáng quý bị nhiều nơi đào đãi xuất bán rẻ Với tốc độ khai thác thời gian ngắn nguồn tài nguyên quý giá bị cạn kiệt, vĩnh viễn không tái tạo Mặc dù nguồn cát đen khai thác xuất bán rẻ thế, theo thống kê, hàng năm nước ta phải nhập khoảng 10 ngàn bột titan dioxit với giá gần ngàn USD/tấn từ nước Nhật Bản, Trung Quốc với tổng giá trị 25 triệu USD Nhu cầu chung giới titan dioxit triệu tấn/năm, dự báo tăng lên triệu tấn/năm năm tới Việt Nam cần khoảng 20 ngàn tấn/năm Để tiết kiệm tăng giá trị xuất loại khống sản này, địa phương cần phải quản lí tốt nguồn mỏ tổ chức chế biến sâu để làm tăng giá trị quặng xuất Để xây dựng nhà máy cỡ vừa nhỏ để chế biến zircon siêu mịn tốn khoảng triệu USD đầu tư một nhà máy chế biến titan dioxit (pigmen) tốn từ đến triệu USD/một ngàn sản phẩm Với công nghệ nay, lắp đặt dây chuyền cơng suất nhỏ khoảng ngàn tấn, tương đương 25 triệu USD cho nhà máy Với cách làm tăng giá trị cát đen lên 10 lần Cát đen nguồn sa khoáng quý hiếm, cần có đầu tư người máy móc thiết bị để khai thác, chế biến để làm tăng giá trị Trong lĩnh vực số tỉnh có nguồn sa khoáng cát đen nổ lực mở bước đột phá cách chế biến sâu nguồn sa khoáng (Hà Tĩnh có dây chuyền chế biến zircon siêu mịn - công nghệ Tây Ban Nha) để tăng giá trị xuất tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên quí Quốc gia [5] 1.3 ILMENIT VÀ RUTIL [2] Ilmenit Ilmenit khống vật titan-sắt ơxit có từ tính yếu, có màu xám thép hay đen sắt, có cơng thức hóa học FeTiO3 Nó kết tinh theo hệ ba phương, có cấu trúc tinh thể giống với corundum hematit Tên gọi Ilmenit đặt theo tên dãy núi Ilmenski Nga, nơi khoáng vật phát lmenit thường tìm thấy đá macma bị biến SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HĨA đổi, khống vật giả hình leucoxen Thơng thường ilmenit có viền leucoxen, đặc điểm phân biệt ilmenit với magnetit khống vật ơxit titan-sắt khác Về mặc phản xạ ánh sáng, ilmenit phân biệt với magnetit có tính đa sắc lớn cho mà hồng nâu nhạt Ilmenite chứa hàm lượng rõ rệt nguyên tố magie, mangan cơng thức hóa học dạng đầy đủ viết (Fe, Mn, Mg, Ti)O3 Tuy chứa nhiều nguyên tố hóa học phần lớn khoáng chứa chủ yếu FeTiO3, với lượng nhỏ magie mangan Hầu hết quặng illmenite khai thác với mục đích điều chế titan Các hạt mịn titan dioxit có màu trắng, dùng làm nguyên liệu sơn dầu, giấy nhựa tổng hợp Hình 1.3 Ilmenit Rutil Rutil loại khống vật gồm chủ yếu titan dioxit, TiO2 Rutil loại TiO2 tự nhiên phổ biến Hai biến thể đồng hình gặp TiO2 anatas (đơi gọi "octahedrit"), brookit Rutil khoáng vật phụ phổ biến đá biến chất nhiệt độ cao áp suất cao, đá mác ma Về mặt nhiệt động lực học, rutil đa hình ổn định TiO2 nhiệt độ, thể tổng mức lượng tự thấp so với giai đoạn siêu bền anatas brookit Do đó, chuyển đổi trạng thái kích thích dạng thù hình TiO2 thành rutile khơng thể đảo ngược Vì có Hình 1.4 Rutil thể tích phân tử thấp ba dạng thù hình chính; thường giai đoạn mang titan hầu hết đá biến chất áp suất cao, chủ yếu eclogit SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA 1.4 TỔNG QUAN VỀ TIO2 VÀ TICL4 [6] Titan dioxit loại bột màu trắng hàng đầu, có số chiết suất cao (2,55 đến 2,7), tạo độ chắn sáng tốt, có độ phản xạ tốt (tạo độ chói sáng), có tính khơng độc hại chịu nhiệt tốt, dùng sản xuất giấy, sơn, nhựa, cao su, đồ gốm, dệt mỹ phẩm Tinh thể Titandioxide TiO2 có nhiều dạng thù hình, Trong tự nhiên tồn dạng đa hình titan dioxit là: anatase, rutile, brokite titan dioxit có dạng thù hình thường gặp anatase rutile Hình 1.5 Nano Titan đioxit Rutil có tính mài mòn, chiết suất, tỷ trọng cao, có độ bền hố học, sử dụng làm sơn bên ngồi cửa, nhựa, mực viết, mỹ phẩm, Anatase có độ mài mòn hơn, màu xanh hơn, sử dụng sản xuất sơn cửa, giấy, dệt, mủ cao su, xà phòng dược phẩm Từ tính chất vật lý đặc trưng nêu hai dạng thù hình TiO2, thấy thông số mạng tinh thể, tỷ trọng, độ cứng, độ khúc xạ, số điện môi tính chất cho thấy khác biệt lớn sử dụng để đánh giá sản phẩm TiO2 Về ứng dụng TiCl4 TiO2: TiCl4 sản phẩm trung gian, xuất làm tiền chất để sản xuất TiO2, titan kim loại xốp, (sponge titanium) Không thể sản xuất TiO2 titan kim loại chất lượng cao không sản xuất TiCl4 tinh khiết TiCl4 sử dụng để sản xuất TiO2 pigment, TiO2 nano làm chất xúc tác quang phản ứng thủy phân đốt dòng hơi: TiCl4 ( g )  O2 ( g )  TiO2 (s)  2Cl2 ( g ) TiCl4 ( g )  2H2O( g )  TiO2 (s)  HCl ( g ) TiO2 bột màu chất lượng cao sản xuất có TiCl4 tinh khiết Chất lượng bột màu sau phụ thuộc vào chế độ công nghệ nhu cầu riêng loại sản phẩm ứng dụng ngành công nghiệp khác TiCl4 nguyên liệu quan trọng để sản xuất Ti kim loại cách thực phản ứng khử môi trường kim loại lỏng TiCl4 Phản ứng khử thực thiết bị khơng có oxy, tạo titan kim loại xốp (sponge), nguyên liệu để chế tạo hợp kim titan khác SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA KẾT LUẬN Thiết kế với PLC Thiết kế với Role Tính linh hoạt: sử dụng điều khiển cho nhiều đối tượng khác Thay đổi đối tượng cần thay đổi thiết kế với thuât toán điều khiển khác role phù hợp Dễ dàng thiết kế thay đổi logic điều Khi thay đổi logic điều khiển cần có nhiều khiển cách thay đổi chương trình thời gian để thiết kế lại mạch nối lại thông qua thiết bị lập trình ngơn ngữ dây cho thiết bị panel điều khiển lập trình chuyên dùng Tối ưu logic điều khiển: hỗ trợ Thiết kế khó đốn cố xảy cần công cụ mô gỡ rối trực vận hành chạy thật để xem xét kết quả, từ tuyến trực quan làm cho hệ thống lấy thêm kinh nghiệm thiết kế thiết kê có tính tối ưu Tốc độ thực nhanh Tốc độ thực chậm Mạch gồm nhiều role rườm rà hơn, PLC nhỏ, gọn, giá thành cao giá thành role rẻ Khả bảo mật hệ thống sử dụng Khơng có tính mã khóa Đòi hỏi phải có thiết bị lập trình khả Có thể thiết kế cần linh kiện điện lập trình tử SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HTĐK NHIỆT ĐỘ CHO QTCB HÓA HỌC XỈ TITAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CLO HÓA TÀI LIỆU THAM KHẢO T E o E B S A History, “Encyclopaedia Britannica from Encyclopaedia Britannica Premium Service,” Britannica, 2005 “vi.wekipidia,” Wikimedia Foundation, Inc, 29 2017 [Trực tuyến] Available: https://vi.wikipedia.org/wiki/Titan Trương Xuân Tiệp, “Hóa học ngày nay,” 29 11 2013 [Trực tuyến] Available: http://hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-cuu/563san-xuat-va-che-bien-quang-titan-o-viet-nam.html ThS.Đào Công Vũ, ThS Nguyễn Thị Hồng Gấm, “Viện Khoa Học Và Công Nghệ Mỏ - Luyện Kim,” [Trực tuyến] Available: http://vimluki.vn/tai-nguyentitan-viet-nam-dinh-huong-phat-trien-6299.html N H Phương, “Tách titan dioxit kích cỡ nano từ quặng ilmenite thừa thiên - huế phương pháp kiềm - axit oxalic,” năm 2012 Phan Đình Tuấn nnk, Nghiên cứu chế tạo bột TiO2 kích thước nanomet ứng dụng, Báo cáo tổng hợp đề tài KC.02.27/06-10, Chương trình Nghiên cứu ứng dụng phát triển cơng nghệ vật liệu mới, mã số KC.02/06-10 - Bộ Khoa học Công nghệ, Hà Nội, năm 2010 Cao Văn Hồng, “http://xititanvietnam.blogspot.com,” Công ty cổ phần Vinanometal , Hà Nội, năm 2014 Ths Đặng Trung Tú, “Hội Bảo vệ thiên nhiên môi trường Việt Nam,” 2014 [Online] Available: http://moitruong.com.vn/chuyen-de-moi-truong/khaithac-khoang-san-chay-mau-tai-nguyen/khai-thac-che-bien-khoang-san-cho-hom-nayva-cho-mai-sau-8248.htm D a H G Filippou, Iron Removal and Recovery in the Titanium Dioxide Feedstock and Pigment Industries., Springer US, 2009 10 Drew Regitsky,Use of Emulsion Polymerization to Prepare Inorganic/Polymer Nanocomposites for Application in Creating Lotus Effect Surfaces, Report, 2002 11 John K.Ani , S.Savithri and G.D Surender Characteristics of titania nanoparticles Synthesized through low Temparature Aerosol process , năm 2005 12 Phan Đình Tuấn nnk, Nghiên cứu công nghệ sản xuất tinh chế TiCl4 từ sa khoáng ven biển Việt Nam chế tạo bột TiO2, Báo cáo tổng hợp đề tài KC.02.14/11-15, Chương trình Nghiên cứu ứng dụng phát triển cơng nghệ vật liệu mới, mã số KC.02/11-15 - Bộ Khoa học Cơng nghệ, Hà Nội, 2015 13 Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC SIMATIC S7-200, Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2008 14 Viện Cơ khí – Trung tâm thực hành cơng nghệ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, PLC S7-200 Progammable Logic Controller, tháng 11/2013 15 Võ Xuân Nam, Tài liệu giảng dạy Kỹ thuật điều khiển PLC, Trường Cao đẳng Cao Thắng Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2014 16 Hồng Dương Hùng, Giáo trình Tự động hóa q trình nhiệt, năm 2004 SVTH: PHAN THÁI BÌNH GVHD: PGS TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS LÝ CẨM HÙNG 70 N MCB 1P-16A R1 R2 R3 R4 R5 SIEMENS S7-200 CN 800* ĐỒNG HỒ 10 NHIỆT ĐỘ 11 12 s s R 300* ĐỒNG HỒ 10 NHIỆT ĐỘ 11 12 + - N 1M L 1L+ 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M 2L+ 0.5 0.6 0.7 1.0 M 1.1 L+ CPU224CN DC/DC/DC RUN 13 13 13 13 13 13 R2 R3 R4 R5 R6 14 14 14 14 STOP R1 BỘ NGUỒN 24VDC 14 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M 14 L+ K1 RƠ LE THỜI GIAN K3 K4 K5 5 K2 R6 ON OFF TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho q trình hóa học SỐ BẢN VẼ: chế biến xỉ Titan phương pháp clo hóa PGS TS Phan Đình Tuấn GVHD SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY THIẾT KẾ VỚI BẢN VẼ SỐ: TS Lý Cẩm Hùng PLC Tháng 01/2018 SVTH PHAN THÁI BÌNH R T S MCB 22A MCB 22A MCB 22A MCB 22A MCB 22A 6 6 5 5 K2 K1 CỤM PLASMA CỤM ĐIỆN TRỞ K5 K4 K3 CỤM ĐIỆN TRỞ CỤM ĐIỆN TRỞ CỤM ĐIỆN TRỞ PHỤ TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho q trình hóa học SỐ BẢN VẼ: chế biến xỉ Titan phương pháp clo hóa PGS TS Phan Đình Tuấn GVHD SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC THIẾT BẢN VẼ SỐ: TS Lý Cẩm Hùng KẾ VỚI PLC Tháng 01/2018 SVTH PHAN THÁI BÌNH R R T S S T LS63A CB LS 63A K2 K1 CỤM PLASMA 6 K3 CỤM ĐIỆN TRỞ CHÍNH CỤM ĐIỆN TRỞ PHỤ TRƯỜNG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho q trình hóa học SỐ BẢN VẼ: chế biến xỉ Titan phương pháp clo hóa PGS TS Phan Đình Tuấn GVHD SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC THIẾT BẢN VẼ SỐ: TS Lý Cẩm Hùng KẾ VỚI ROLE Tháng 01/2018 SVTH PHAN THÁI BÌNH MCB 1P-16A T R1 Auto/Man 5 R4 10 R4 10 5 K1 R3 R2 9 R3 TON STOP