STUDII PRIVIND PROCESUL DE ELIMINARE A FOSFATILOR DIN APA

1. Scopul lucrarii

In lucrarea de fata, s-a urmarit stabilirea conditiilor optime de separare a ionului ortofosfat prin coagulare.

2. Modul de lucru

Studiile de laborator au urmarit stabilirea conditiilor optime ale procesului de separare a P₂O₅ din ape prin coagulare. In acest scop s-au folosit ape sintetice cu un continut variabil de ion fosfat. Ca sursa de ion fosfat s-a utilizat fosfat monosodic dihidrat, ca si coagulanti Al₂(SO₄)₃, FeSO₄, FeCl₃ si CaCl₂, respectiv ca neutralizanti solutii de NaOH si Ca(OH)₂.

S-a realizat un studiu al separarii ionului fosfat din ape sintetice prin coagulare. Apele sintetice au avut un continut variabil de fosfati (10 mg/l; 50 mg/l si 100 mg/l P₂O₅), fosfatul utilizat fiind NaH₂PO₄ 2H₂O. Ca si coagulanti s-a urmarit comportarea sarurilor de aluminiu (Al₂ (SO₄)₃), sarurilor de Fe(II) (FeSO₄), sarurilor de Fe(III) (FeCl₃) si a sarurilor de Ca (CaCl₂) utilizand ca neutralizant si NaOH si Ca(OH)₂.

Pentru studiu s-a utilizat metoda Jahr-test. Probele de ape cu un continut bine definit de P₂O₅ au fost tratate cu doza corespunzatoare de coagulant si cantitate bine definita de neutralizant in vederea realizarii unei anumite valori a pH-ului, sub agitare intensa (n = 100-120 rot/min) timp de 2 minute. In continuare, probele au fost supuse unei agitari mai lente (n = 40 rot/min) timp de 10 minute. Apoi probele s-au lasat in repaus timp de 30 minute pentru decatarea precipitatului format. In apa decantata s-a determinat continutul rezidual al P₂O₅ prin metoda spectrofotometrica.

Determinarea continutului de fosfor cu fosfovanadomolibdat, spectrofotometric, presupune reactia ionului fosfat cu vanadomolibdatul si formarea unui complex galben care are absorbtia maxima la l = 450 nm, utilizandu-se spectrofotometru de UV-VIS Varian Carry 50.

3. Studiul separarii ionului fosfat din apele reziduale prin coagulare

a) Influenta dozei de coagulant asupra gradului de separare

Pentru a stabili doza optima pentru coagulantii utilizati s-a studiat influenta acesteia asupra gradului de separare a P₂O₅ din ape respectiv asupra concentratiei reziduale de P₂O₅.

- Sulfatul de Aluminiu

Datele experimentale privind depindenta de gradul de separare a P₂O₅ de doza de Al₂(SO₄)₃, respectiv asupra concentratiei reziduale de P₂O₅ pentru diferiti neutralizanti (NaOH si Ca(OH)₂) sunt redate in tabelul 3.1 si figurile 3.1 si 3.2

Din aceste date rezulta ca odata cu cresterea dozei de coagulant creste gradul de separare a P₂O₅ din solutie pana la o anumita valoare, dupa care ramane constanta.

In cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant doza optima este 75 mg Al³⁺/l, iar in cazul NaOH 150 mg Al³⁺/l pentru o valoare constanta a pH 7 la 25 C. Din aceste date rezulta ca Ca(OH)₂ este mai eficient.

De subliniat ca in cazul sulfatului de aluminiu in conditiile date precipitatul format avea un aspect coloidal.

In conditiile utilizarii dozei optime de Al₂(SO₄)₃ se realizeaza o concentratie reziduala a P₂O₅ de cca 3 mg/l, respectiv un grad de separare de 97%.

Tabelul 3.1. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de Al₂(SO₄)₃, la pH = 7,

la 25 C pentru o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅ /l si diferiti neutralizanti.

Figura 3.1. Dependenta gradului de separare de doza de Al₂(SO₄)₃;

1 - neutralizant NaOH ; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3.2. Depndenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de doza Al₂(SO₄)₃;

1 - neutralizant NaOH ; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

-Sulfatul feros

Studiile de laborator privind dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de FeSO₄ s-au efectuat la pH 7, la 25 C, pentru o concentratie initiala de 100 mg. P₂O₅/l, folosind drept neutralizanti solutii de NaOH respectiv Ca(OH)_2.

Datele experimentale obtinute sunt prezentate in tabelul 3.2. si figurile 3.3. si 3.

Din aceste date rezulta ca, gradul de separare a P₂O₅ creste cu cresterea dozei de coagulant, pana la o anumita valoare dupa care ramane constanta.

Doza optima in cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant este de cca. 120 mg/l, iar in cazul utilizarii NaOH este cca. 150 mg/l.

Concentratia reziduala realizata in conditiile dozei optime este 6,5 mg/l . In cazul utilizarii Ca(OH)₂ si de 10 mg/l in cazul utilizarii NaOH. Prin urmare si in acest caz utilizarea ca neutralizant a Ca(OH)₂ este mai eficienta.

Tabelul 3.2. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de FeSO₄, la pH = 7, la

25 C pentru o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅ /l si diferiti

neutralizanti

Figura 3.3. Dependenta gradului de separare de doza deFeSO₄

1 - neutralizant NaOH ; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3. Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de doza de FeSO₄

1 - neutralizant NaOH ; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

- Clorura ferica

Datele experimentale privind dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de clorura ferica la pH 7, la 25 C pentru o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅/l si neutralizanti solutia de NaOH, respectiv de Ca(OH)₂ sunt redate in tabelul 3.3. si figurile 3.5. si 3.

Din aceste date rezulta ca odata cu cresterea dozei de coagulant creste gradul de separare a P₂O₅. In cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant gradul de separare atinge o valoare maxima la o doza egala sau mai mare de 75 mg Fe³⁺/l. In cazul utilizarii NaOH in limitele studiate nu se atinge valoarea maxima a gradului de separare.

In cazul dozei optime de coagulant pentru Ca(OH)₂ se realizeaza o concentratie reziduala a P₂O₅ in apa de cc. 3 mg/l.

Prin urmare in cazul folosirii drept coagulant a FeCl₃ pentru a realiza conditiile optime de separare este necesar sa se foloseasca ca neutralizant Ca(OH)₂.

Precipitatul format este sub forma unor flocule mari care decanteaza usor.

Tabelul 3.3. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de FeCl₃, la pH = 7, la

25 C pentru o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅ /l si diferiti

neutralizanti

Figura 3.5. Dependenta gradului de separare de doza de FeCl₃;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3. Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de doza de FeCl₃

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

- Clorura de calciu

Studiile de laborator privind dependenta gradului de separare a P₂O₅ din ape respectiv concentratia reziduala de doza de CaCl ₂ s-au efectuat la pH 7, la 25 C pentru o concentratie initiala a P₂O₅ de 100 mg/l utilizand ca neutralizant solutie de NaOH.

Datele experimentale sunt redate in tabelul 3. si figurile 3.7. si 3.8.

Din aceste date rezulta ca gradul de separare creste odata cu marirea dozei de coagulant atingand valori maxime la o doza de 160 mg/l Ca²⁺.

Concentratia minima realizata in aceste conditii este de 5 mg/l.

De subliniat ca in acest caz precipitatul format este coloidal necesitand un timp mai indelungat pentru floculare.

Tabelul 3. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de doza de CaCl₂, la pH = 7, la

C pentru o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅ /l si diferiti

neutralizanti

Figura 3.7. Dependenta gradului de separare de doza de CaCl₂; neutralizant NaOH

Figura 3.8. Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de doza de CaCl₂,

neutralizant NaOH.

b) Influenta pH-ului asupra gradului de separare

Cercetarile de laborator privind dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH s-au efectuat la o doza de coagulant (120 mg/l) la temperatura constanta (25 C) la o concentratie initiala de 100 mg P₂O₅/l folosind solutie de NaOH si Ca(OH)₂ ca neutralizanti.

- Sulfat de Aluminiu

Datele experimentale privind dependenta gradului de separare si a concentratiei reziduale a P₂O₅ din ape de pH sunt redate in tabelul 3.5. si figurile 3.9. si 3.10.

Din aceste datele experimentale rezulta ca, gradul de separare a P₂O₅ creste odata cu marirea valorii pH-ului si tinde catre o valoare constanta. El la pH > 4 este mai mare in cazul utilizarii ca neutralizant a Ca(OH)₂.

Valoarea optima a pH-ului este 7-8.

Tabelul 3.5. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH, la o doza de 120 mg Al³⁺ la 25 C, la o concentratie initiala de 100 mg/l P₂O₅ si diferiti neutralizanti

Figura 3.9. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3.10. Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

- Sulfat feros

Datele experimentale referitoare la dependenta gradului de separare respectiv concentratia reziduala a P₂O₅ de pH in cazul utilizarii sulfatului feros ca agent de coagulare sunt prezentate in tabelul 3. si figurile 3. 11. si 3.12.

Din aceste date rezulta ca, gradul de separare depinde de pH-ul masei de reactie.

In cazul utilizarii solutiei de Ca(OH)₂, gradul de separare creste pana la pH = 4, ramane practic constant in domeniul pH = 4-8 si apoi cunoaste o noua crestere pana la pH = 10.

In cazul utilizarii NaOH ca neutralizant gradul de separare creste cu pH-ul in limitele studiate.

Concentratia reziduala in cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant in domeniul de pH = 4-8 este 9-8 mg/l, respectiv la pH = 10 de 2 mg/l. In cazul utilizarii NaOH concentratia reziduala ce se poate realiza la pH = 10 este 9 mg/l.

Prin urmare in acest caz, utilizarea Ca(OH)₂ este cea mai indicata.

Tabelul 3. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH, la o doza de 120 mg Fe²⁺ la 25 C, la o concentratie initiala de 100 mg/l P₂O₅ si diferiti neutralizanti

Figura 3.11. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3.12. Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant ca(OH)₂

Din aceste date rezulta ca, gradul de separare depinde de pH-ul masei de reactie.

In cazul utilizarii solutiei de Ca(OH)₂, gradul de separare creste pana la pH = 4, ramane practic constant in domeniul pH = 4-8 si apoi cunoaste o noua crestere pana la pH = 10.

In cazul utilizarii NaOH ca neutralizant gradul de separare creste cu pH-ul in limitele studiate.

Concentratia reziduala in cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant in domeniul de pH = 4-8 este 9-8 mg/l, respectiv la pH = 10 de 2 mg/l. In cazul utilizarii NaOH concentratia reziduala ce se poate realiza la pH = 10 este 9 mg/l.

Prin urmare in acest caz, utilizarea Ca(OH)₂ este cea mai indicata.

- Clorura ferica

Datele experimentale referitoare la dependenta gradului de separare a P₂O₅ si a concentratiei reziduale a P₂O₅ de pH in cazul utilizarii ca si coagulant a FeCl₃ sunt redate in tabelul 3.7 si figurile 3.13 si 3.1

Tabelul 3.7. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH, la o doza de 120 mg Fe³⁺

la 25 C, la o concentratie initiala de 100 mg/l P₂O₅ si diferiti

neutralizanti

Din aceste date rezulta ca in limitele studiate gradul de separare a P₂O₅ in cazul utilizarii ca neutralizant a solutiei de Ca(OH)₂ nu depinde de pH. Gradul de separare creste odata cu marirea pH-ului in cazul in care se utilizeaza ca neutralizant o solutie de NaOH. El atinge valoarea maxima la pH > 10.

Concentratia minima a P₂O₅ (c < 3 mg/l) se realizeaza in cazul utilizarii Ca(OH)₂ ca neutralizant la pH >

Prin urmare cel mai indicat neutralizant este solutia de Ca(OH)₂.

Figura 3.13. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

Figura 3.1 Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de pH;

1 - neutralizant NaOH; 2 - neutralizant Ca(OH)₂

-- Clorura de Calciu

Datele experimentale privind dependenta gradului de separare respectiv concentratia reziduala a P₂O₅ de pH in cazul utilizaroii CaCl₂ ca agent de coagulare, si a solutiei de NaOH ca agent de neutralizare sunt redate in tabelul 3.8. si figurile 3.15 si 3.1

Tabelul 3.8. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH, la o doza de 120 mg Fe³⁺

la 25 C, la o concentratie initiala de 100 mg/l P₂O₅ si diferiti neutralizanti

Figura 3.15. Dependenta gradului de separare a P₂O₅ de pH

1 - neutralizant NaOH

Figura 3.1 Dependenta concentratiei reziduale a P₂O₅ de pH

1 - neutralizant NaOH

Din aceste date rezulta ca gradul de separare creste cu marirea pH-ului.

In limitele studiate gradul de separare este maxim la pH = 10 cand se realizeaza o concentratie reziduala a P₂O₅ de cca 5 mg/l.

Concluzii

Cercetarile efectuate asupra procesului de eliminare a P₂O₅ din ape prin procesele de coagulare au aratat:

cel mai eficient agent de neutralizare este Ca(OH)₂, datorita faptului ca el insasi reactioneaza cu ionul fosfat, formand un precipitat care floculeaza si se decanteaza mai usor, fiind in acest timp si un adjuvant de coagulare, respectiv este mai ieftin decat NaOH;

dintre coagulantii studiati cei mai eficienti sunt sarurile de Al (III) si sarurile de Fe (III).

utilizarea sarurilor ferice prezinta avantaje fata de sarurile de Al (III); se obtine un precipitat mai usor de decantat.

conditiile optime pentru realizarea unei concentratii reziduale minime ( 3 mg/l) si anume: pH = 6-7si doza de coagulant 100-150 mg coagulant /l.

BILANTUL DE MATERIALE

1.Amestecare

Debitul apei initiale G_apa=10 m³/h

= 100 mg P₂O₅/l = 100 g/m³

Doza de agent de precipitare-coagulare 200 mgFe²⁺/l = 0,2 kg/m³

Agent de neutralizare solutie NaOH 30 %, pH=7 0,13 g/l

= G_apa = 100 . 10 = 1000 g/h = 1kg/h

= 1 kg/h

= G_apa = 0,2 . 10 = 2 kg Fe²⁺/h

= 2 kg Fe²⁺/h

G_Fe²⁺_sol = 0,2 m³

G_Fe²⁺_sol = 0,2 m³

G_NaOH = C_NaOH G_apa = 0,13 10 = 1,3 kg/h

G_NaOH = 1,3 kg NaOH/h

G_{NaOH sol} = G_NaOH = 1,3 = 4 kg/h

G_{NaOH sol} = 4 kg/h sol NaOH 30 %

Bilantul de materiale pentru amestecator este prezentat in tabelul 1.

Tabelul. 1. Bilantul de materiale pentru amestecare.

2. Decantare

Materiale intrate - suspensie

Materiale iesite - apa decantata + namol

P₂O₅ separat

= C_iV_i C_fV_f = 0,1 10,2 = 0,97 kg/h

= 0,97 kg P₂O₅ separat/h

Fe²⁺ separat

G_Fe²⁺_separat = C_iV_i C_fV_f = 0,2 10,2 = 1,9 kg/h

G_Fe²⁺_separat = 1,9 kg Fe²⁺ separat/h

0,519 kg/h

0,53 kg/h

= 3,75 kg/h

= 3,75 kg/h

G _{namol uscat}= 0,53 + 3,75 = 4,28 kg/h

G _{namol uscat} = 4,28 kg/h

Uminidate namol = 98 %

G _namol = G _{namol uscat} = 4,28 = 214 kg/h

G _namol = 214 kg/h

Bilantul de materiale pentru decantor este prezentat in tabelul 2.

Tabelul 2. Bilantul de materiale pentru decantare

3. Filtrare

Materale intrate - namol decantat

Materiale iesite - namol filtrat + apa de filtrare

Umiditate namol filtrat (turta) = 30 %

G _{namol filtrat} = G_{namol uscat} = 4,28 = 14,27 kg/h

G _{namol filtrat} = 14,27 kg/h

G _{apa filtrare} = G _{namol decantat} G _{namol filtrat} = 214 14,27 = 199,73 kg/h

G _{apa filtrare} = 199,73 kg/h

Bialntul de materiale pentru filtrul presa este prezentat in tabelul 3.

Tabelul 3. Bilantul de materiale pentru filtrare.

DIMENSIONAREA TEHNOLOGICA

Transportul lichidelor prin conductele si aparatale instalatiilor se face prin caderea libera din rezervoare, asezate la inaltime convenabila, sau cu ajutorul pompelor.

Punand ecuatia lui Bernoulli sub forma:

W = g(z₂-z₁) +(w₂²-w₁²) +v dp + F

respectiv:

W = g(z₂-z₁) +(w₂²-w₁²) +h₂-h₁-Q

Se vede usor ca energia W furnizata pompei are efecte multiple:

- ridicarea unui lichid de la inaltimea z₁ la inaltimea z₂

- marirea vitezei fluidului de la w₁ la w₂

- ridicarea presiunii fluidului de la p₁ la p₂

- marirea entalpiei unui gaz de la h₁ la h₂

- transportului fluidului, adica invigerea frecarii F.

Doua sau mai multe din aceste efecte pot interveni simultan.

Problema e similara atat pentru lichide cat si pentru gaze, cu deosebirea ca de la gaze, compresibilitatea fluidului induce modificari importante in teorie si practica.

Notiunea generica de pompe are in practica cateva diferentieri specifice; in sens restrans, se numesc pompenumai utilajele pentru transportul lichidelor si ventilatoare cele care transporta gaze la presiuni apropiate de cea atmosferica; compresoarele sunt masini pentru comprimat gaze la presiuni medii si inalte, iar pompele de vid servesc pentru obtinerea unor depresiuni sau pentru evacuarea unui recipient; exhaustoarele creeaza depresiuni relativ mici in scopul indepartarii gazului dintr-un spatiu.

Clasificarea pompelor pentru lichide

Ca urmare a conditiilor foarte diferite in care functioneaza, s-a ajuns la un numar foarte mare de tipuri de pompe, fiecare tip raspunzand unor necesitati tehnice si economice specifice. Aceste conditii tin seama de proprietatile lichidului: vascozitate, densitate, impuritati, agresivitate chimica (coroziune), agresivitate mecanica (eroziune), inflamabilitate, debit presiune, temperatura, functionare continua sau intermitenta.

Din criteriile de clasificare a pompelor, s-a ales aici criteriul constructiv, cu urmatoarele categorii:

- aparate fara elemente mobile

- pompe cu miscari alternative

- pompe centrifuge

- pompe rotative

Desi pompele centrifuge sunt tot pompe rotative, ele au fost trecute intr-o categorie separata, din cauza marii lor importante si din cauza ca principiul lor de functionare este total diferit de cel al pompelor rotative din ultima categorie.

Calculul puterii pompei

Puterea P [ KW ] a motorului pompei se calculeaza cu formula:

P = [1]

unde: V debit volumic [ m³/s ]

r densitatea lichidului pompat [ kg/m³ ]

H_manometric inaltimea totala de ridicare a pompei in metrii coloana

de lichid ridicat

h randamentul total al instalatiei de pompare

P = = 0,49 [ KW ]

Motorul instalat are o putere P_instalat mai mare decat cea calculata, pentru a dispune de o rezerva la o eventuala supraincarcare.

P_instalat = b P  [1]

b coeficient de siguranta al pompei, se alege in functie de valoarea lui P

Conform [1] b

P_instalat = 2 0,49 = 0,98 [ KW ]

- Alegerea pompei din catalog

Se alege pompa PCN 32 - 200 cu urmatoarele caracteristici:

Debit nominal, Q_n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12,5 [ m³/h ]

Inaltimea de refulare nominala, H_n. . . . . . . . . . . . .. 50 [ m ]

Turatia nominala, nn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1450 [ rot/min ]

Diametrul racordului de aspiratie, D_a . . . . . . . . . . . . 50 [ mm ]

Diametrul racordului de refulare, D_r . . . . . . . . . . . . . 32 [ mm ]

Diametrul exterior maxim al rotorului, D₂ . . . . . . . . . 210 [ mm ]

Turatia caracteristica, N₀ . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 10

Randamentul total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,7

Figura 1. Schema pompei centrifuge:

corpul pompei; 6- sorb cu clapeta de retinere ;

rotor; 7- conducta de refulare;

paletele rotorului; 8- robinet;

arbore; 9- clapeta de retinere

AUTOMATIZAREA PROCESULUI

1. Aparate de masura si control

Tehnica actuala a industriei chimice impune ca o necesitate utilizarea aparatelor speciale de masurare, reglare si conducere a procesului de fabricatie. Instrumentarea reprezinta dotarea instalatiei cu aparate de masura si control, iar automatizarea este conducerea automata a procesului tehnologic in ansamblul lui sau numai pe faze de fabricatie .

Automatizarea parametrilor principali din reactoarele chimice sunt: temperatura, presiunea, debitul, nivelul, densitatea, umiditatea, compozitia, vascozitatea, pH-ul, conduc la o productivitate marita si costuri scazute, calitate superioara si uniforma a produselor, siguranta in exploatare, atat pentru instalatie cat si pentru personal, precum si conditii mai bune de lucru pentru personalul de deservire.

Elaborarea unui plan de automatizare cuprinde in general urmatoarele etape:

studiul procesului tehnologic si al instalatiilor in care se desfasoara ;

precizarea circuitelor de reglare necesare bunei desfasurarii a procesului tehnologic ;

analiza marimilor de perturbatie la care sunt expuse circuitele de reglare propuse :

alegerea elementelor de masura si de executie;

studiul comportarii la transfer a proceselor automatizate care intra in componenta circuitelor de reglare propuse ;

alegerea tipurilor de actiuni constructive de regulatoare.

Schema bloc a unui sistem de reglare automata (SA) se reprezinta de regula prin semne conventionale, indicandu-se tipul elementelor si sensul de circulatie al semnalului informational prin sageti. In cazul reglarii automate a unui singur parametru al procesului P, exista de regula un singur circuit de reglare, reprezentat astfel:

i(xp) c m e(x)

E.C. E.E P

r e

E.M.

i(px)- valoarea prescrisa a marimii reglate e(x) ;

c- marime de comanda;

m- marime de executie ;

E.C.- element calculator sau regulator ;

E.E. - element de executie ;

P - proces;

E.M. - element de masura.

Elementul de masura (E.M.)., denumit si traductor de masurare, este alcatuit din sistem sensibil M1, traductorul de baza M2 si adaptorul pentru semnale electrice sau pneumatice unificate Ai.

e r

M1 M2 Ai

Elementul sensibil M1 se afla in contact direct cu mediul in care se urmareste variatia marimii de iesire e. Acesta sisteaza modificarea marimii de iesire e si transmite un semnal traductorului de baza M, care are rolul de a modifica natura semnalului, obtinandu-se marimea de reactie r, ce va fi transmisa elementului calculator.

Elementul calculator( E.C.) sau regulatorul (R ) cuprinde trei subansamble de baza : elementul de comparatie D, amplificatorul operational AO si amplificatorul de putere AP.

w D a AO c AP c

-r

Elementul de comparatie D stabileste diferenta dintre marimea de referinta w si marimea de reactie r, rezultand marimea de actionare a. Aceasta este apoi preluata dupa o anumita lege in amplificatorul operational AO, rezultand marimea de comanda c, care este amplificata in amplificatorul de putere si este apoi transmisa elementului de executie .

Elementul de executie ( E.E.) este format din mecanismul de actionare E1, denumit si servomotor, si organul de executie E2 .

c Ae c' E1 E2 m

Sub influenta variatiilor marimii de comanda, mecanismul de actionare E1, pune in miscare organul de executie E2, modificand marimea de executie m, in vederea eliminarii abaterii de iesire.

2. Alegerea sistemului de automatizare

S-a optat pentru reglarea pH -ului in vasul de neutralizare.

Reglare de pH in vasul de neutralizare

Traductorul de pH A₂T (un electrod de pH pentru medii corozive) trimite un semnal regulatorului de pH A₂C direct proportional cu valoarea pH-ului din vasul de neutralizare.

Regulatorul de pH compara aceasta valoare cu valoarea dorita a pH-ului -w (marime de referinta) si transmite o marime de comanda c elementului de executie E₂ (ventil) plasat pe conducta de aductie a solutiei de NaOH in vasul de neutralizare.

Daca pH-ul solutiei din vasul de neutralizare este mai mic decat 7, elementul de executie va permite cresterea debitului de alimentare cu solutie de NaOH pana la obtinerea valorii de pH dorite (-7).

E₁ E₂ - elemente de executie = ventile

LIC - regulator si indicator de nivel

LT - traductor de nivel

A₂C - regulator de pH

A₂T - traductor de pH

r - marime de reactie = valoarea reala a parametrului urmarit

c - marime de comanda

w - marime de referinta = valoarea dorita a parametrului urmarit

ELEMENTE DE MANAGEMENT SI MARKETING

Este un indicator in care se reflecta toate cheltuielile efectuate cu ocazia realizarii productiei, la care se adauga cheltuielile de desfacere, impozitul de regularizare si beneficiul.

Se calculeaza cu relatia:

P_p=M_p+M_r+S_d+CAS+CIFU+CGS+CGI+C_d+IR+B

Unde:

P_p - pretul productiei;

M_p - costul materiilor prime;

M_r - costul materiilor prime recuperabile, pe care le consideram zero,

S_d - salarii directe;

CAS - contributia asupra salariilor;

CGS - cheltuieli generale ale sectiei;

CIFU - cheltuieli de intretinere si functionare a utilajelor

CGI - cheltuieli generale ale intreprinderii;

C_d - cheltuieli de desfacere;

IR - impozit de regularizare;

B - beneficii;

Costul materiilor prime si al materialelor

Din bilantul de materiale, din normele de consum energetic si ape, precum si din reglementarile actuale cu privire la preturi rezulta pentru o tura de produs costurile:

M_p=(a₃+b₃+c₃+d₃) lei/t₀

Productia anuala:

220 zile*20h/zi*8,5t₀/h=37400t₀/an

M_p=37400*(a₃+b₃+c₃+d₃) lei/an

Salarii directe - S_d -se refera la salariile personalului direct productiv.

Contributii asupra salariului - CAS - se refera la 15% din fondul de salariu.

Cheltuieli cu intretinerea si functionarea utilajului - CIFU

Atat pentru industria chimica cat si pentru celelalte ramuri industriale, aceste cheltuieli se raporteaza la valoarea utilajului sau la valoarea fondului de retributie. Pentru industria chimica se raporteaza la fondul de salariu, considerandu-se un coeficient cu valoarea intre (300-1200)% din S_d:

Cheltuieli generale ale sectiei - CGS

Si aceste cheltuieli se raporteaza la fondul de salariu. Coeficientii variaza intre(300-800)% din S_d.

Cheltuieli generale ale intreprinderii - CGI

In aceasta categorie intra cheltuielile de administratie ale intreprinderii (salariile conducerii, energie, transport, telefoane, probleme sociale) si se calculeaza, raportandu-se la fondul de salariu. Are valoarea cuprinsa intre (200-800)% din S_d.

Cheltuieli generale de desfacere -C_d

Acestea depind de natura produsului, de cheltuielile de depozitare a produsului finit. In general reprezinta 3% sau 5% din costurile de productie.

Impozitul de regularizare - IR

Reprezinta un venit net pentru intreprinderile de stat, din care se acopera eventualele fluctuatii ale costurilor, fata de costurile stabilite initial, ca urmare a fluctuatiei preturilor de achizitie de piata a materiilor prime, a energiei, a apei, marirea salariilor, fara a afecta pretul de productie si pretul de vanzare.

Beneficiul -B

Beneficiul reprezinta profitul net al intreprinderii ca rezultat al diferentei intre pretul de productie si costurile de productie. Reprezinta un indicator sintetic al rezultatelor activitatii intreprinderilor. Beneficiul variaza intre (10-30)% din P_p.

Productivitatea muncii

Este un indicator sintetic care exprima eficienta cu care e folosita forta de munca in procesul realizarii productiei . Se poate exprima pe diverse cai:

exprimarea fata de productia fizica:

w_fiz= unde: V_f - volumul productiei fizice;

N_ms - numarul mediu de salariati;

exprimarea fata de productia neta:

w_N=

unde: VPN - productie neta;

N_ms - numarul mediu de salariati;

BIBLIOGRAFIE

S. Hancu, Calitatea mediului inconjurator in Romania, perspective de imbunatatire, in mediul inconjurator, Ministerul Apelor si Mediului Inconjurator, vol. I, nr.1, 1990.

S. Manescu, M. Cucu, M.L. Diaconescu, Chimia sanitara a mediului, Ed. Medicala, Bucuresti, 1978

R. Ciarnau, Ecologie si protectia mediului, ed. Economica, preuniversitara, Bucuresti, 2000

I.Teodorescu, A.Filoti, Gospodarirea apelor, Ed. Ceres, Bucuresti, 1973

M. Negulescu, Protectia calitatii apelor, Bucuresti, Ed. Tehnica

V.C. Ghederim, V.I. Sisesti, C.A.L.Negulecu, Epurarea si valorificarea reziduurilor din industria alimentara si zootehnie, Ed. Ceres, Bucuresti, 1977

L.M. Vaicum, Epurarea apelor uzate cu namol activ, Ed. Academiei, Bucuresti, 1981

V.Baloiu, Gospodarirea apelor, Ed. Did. Si Ped., Bucuresti, 1971

I.Vaicum, M. Cicei, L. Stefanescu, Studii de epurarea apelor, XVIII, 1976

Al. Ionescu si colab., Efecte biologice ale poluarii mediului, Ed. Acad. Bucuresti, 1973

M.E.Pozin, Tehnologia ingrasamintelor si sarurilor minerale, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1959

A.Iovi, C. Iovi, P. Negrea, Chimia si tehnologia ingrasamintelor complexe, Editura "Politehnica", Timisoara 1999

Iovi A., Tehnologia fosfatilor tehnici, Lit. IPT, 1986

V.Ghederim, Mediul inconjurator, nr.2, 1995, p.45

***, Legea apelor, nr.8, 1974

G. Burtica, R.Pode, I.Vlaicu, V.Pode, A.Negrea, D.Micu, Tehnologii de tratare a efluentilor reziduali, Ed. "Politehnica" Timisoara, 2000.

St. V.Diosti, Epurarea apelor industriale cu suspensii minerale, Editura Tehnica, Bucuresti, 1975

E. Blitz, Epurarea apelor uzate menajere si orasenesti, Editura Tehnica, Bucuresti, 1966

G.Neag, Depoluarea solurilor si apelor subterane, Ed. Casa Cartii de Stiinta, Cluj-Napoca, 1997

***, Chimia sanitara a mediului, Ed. Medicala, Bucuresti, 1994

I. Lupu, F. Grigore, L. Lupu, Analiza instrumentala in metalurgie si constructii de masini, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1986

A. Iovi, P.Negrea, Tehnologia ingrasamintelor minerale. Lucrari practice, IPT, Timisoara, 1997

D. Perju, M.Suta, M.Geanta, C.Rusnac, Automatizarea proceselor chimice, Ed. Mirton, Timisoara, 1998

D.Perju, M.Suta, T.Todinca, C.Rusnac, Echipamente de automatizare pneumatice de joasa presiune, Ed. "Politehnica" Timisoara, 2001

Maria Mariana Dobran, Elemente de economie, Editura Eurostampa, Timisoara, 2001;