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1 2 CAHIER DES CHARGES Intitulé Automatisation d’un système de régénération ado

1 2 CAHIER DES CHARGES Intitulé Automatisation d’un système de régénération adoucisseur Sujet : Mise en place d’un système d’automatisation pour effectuer la régénération de deux adoucisseurs d’une station de traitement d’eau d’alimentation chaudières Données du problème : Les adoucisseurs sont actuellement basés sur des vannes manuelles. En absence de technicien et lorsque le TH augmente il y aura des problèmes au niveau de chaudière .  Préparer une nouvelle installation à base des vannes automatique pneumatiques  Contrôle de niveau d’eau sortie vers le stockage  Concevoir un programme d’automatisation à base d’une automate programmable Siemens en remplaçant tout les commandes manuelle soit locale ou bien à distance.  Choix d’API, des vannes, débitmètre..…  La simulation et la supervision Travaux à faire : - Etude bibliographique - Se familiariser avec Simatic manager et wincc flexible - Dossier de fabrication - Etude et programmation et supervision - Rapport 3 Présentation de l’entreprise et de station de traitement d’eau Introduction Ce premier chapitre est consacré à la présentation générale de l’entreprise « Sotipapier» et la description de son processus de fonctionnement. Dans un premier lieu, on présente le groupe de la société. Dans un second lieu, on passe à la description de deux la station de traitement d’eau. I. Présentation de l’organisme 1. Définition La société SOTIPAPIER « Société Industrielle du Papier et du Carton » créée en 1981 est spécialisée dans la production de papier Kraft et de papier Testliner et cannelure en Tunisie. SOTIPAPIER est un acteur de référence sur le marché du papier en Tunisie. Aux cotés de ses activités industrielles, SOTIPAPIER produit également de l’énergie à travers un système de cogénération installée depuis 2007. A ce titre la société a été la première unité industrielle en Tunisie à avoir mis en place un système de cogénération pour la production d’électricité. Implantée à Belli, tout près de Grombalia et employant plus de 277 salariés, la SOTIPAPIER est un acteur de référence sur le marché du papier en Tunisie. Elle possède une Capacité nominale de production de 60 000 tonnes par an. 2. Ces activités  Fabrication de papier Kraft à partir principalement de pate à papier destiné aux sacheries pour la fabrication de sacs grande contenance, pour l’emballage du ciment notamment  Fabrication de papier Testliner et Cannelure destiné aux cartonneries pour la production de carton ondulé  Production d’électricité par le biais de la cogénération  Recyclage des déchets en papier 3. Historique de la Société La société a été créée en 1981 sous forme de société à Responsabilité limitée (SARL) par Monsieu Abdelkader HAMROUNI, fondateur du « groupe » du méme nom La société a été principalement dévelopée et gérée par feu Monsieur Abderaaouf HAMROUNI . En 2008 : la SOTIPAPIER a signé le premier contrat de cogénération en tunisie avec la STEG. En 2012 : Monsieur Abdelkader HAMROUNI a ouvert le capital de la SOTIPAPIER à des sociétés gérées par le groupe SWICORP En 2013 : Monsieur Philipe LACOSTE a été nommé comme directeur Générale de la SOTIPAPIER 4 4. Chaine de valeur de la SOTIPAPIER Fournisseurs étrangers Pâte à papier Ligne de production PM2 Papier Kraft Clients Collecteurs Indépendant Industriels Groupement de collecteur ECRT Vieux papiers Co-générateur Autres fournisseurs locaux Autres consommables Ligne de production PM3 TestLiner& cannelure Clients FOURNISSEURS PROCESSUS DE PRODUCTION CLIENTS Vente Achat 5 5. La fabrication de papier Les produits de SOTIPAPIER sont :  Bobine de papier kraft  Bobine de papier pour cannelure  Bobine de papier de couverture de test 6. Le processus de production Une feuille de papier-carton est un support fabriqué à partir de fibres de cellulose (la pâte à papier). Ces fibres sont principalement extraites de deux sources :  Le bois (fibres vierges) provenant essentiellement des coupes pratiquées en forêt, ainsi que des chutes de sciage du bois d’œuvre destiné à la menuiserie, l’ameublement ou la construction….  Papiers et carton recyclés (fibres de récupération) provenant de source industrielle (chutes de transformation, emballages industriels et commerciaux, journaux invendus, produits se bureaux...) et ménagère (vieux journaux, emballages ménagers…). 7. Le système de cogénération Aux côtés de deux activités industrielles de production de papier (kraft et test liner), la SOTIPAPIER dispose de revenus provenant de la vente d’énergie à la STEG. En effet, afin de maitriser sa facture énergétique, la SOTIPAPIER a investi en 2007 environ 6MDT dans l’installation de deux turbines à gaz de puissance totale 10 MW et de deux chaudières de récupération de vapeur de capacité totale de 20 T/heure de vapeur saturé. A ce titre, la SOTIPAPIER est la première société industrielle à avoir mis en place un système de cogénération en Tunisie. L’objectif de cet investissement est de couvrir simultanément les besoins énergétiques de l’usine, et diminuer les émissions de gaz à effet de serre . L’investissement dans les deux unités garantit à la société une plus grande autonomie en matière de production énergétique, et une réduction de la facture énergétique pour l’électricité et le gaz comparativement à un approvisionnement classique intégral auprès de la STEG. Figure 1: système de cogénération 6 II. Station de traitement d’eau On va décrire les étapes de traitement des eaux utilisées dans les chaudières pour les transformer en vapeur afin de sécher les papiers produits par cette usine. 1. Chaudières Machine thermique qui permet d'élever la température de l'eau et de la transformer en eau chaude ou en vapeur nécessaire pour sécher les papiers. Figure 2 : les chaudières La vapeur d'eau alimente un processeur et elle est condensée après utilisation (eaux de retour de condensats). Une partie de cette vapeur est perdue et il est donc nécessaire d’alimenter régulièrement la chaudière en eau dite eau d’appoint.  Augmentation progressive de la salinité de l’eau dans la chaudière (concentration).  Risques de précipitation de sels minéraux dans la chaudière.  Nécessité de procéder à une purge de la chaudière encore appelée purge déconcentration. Figure 3: cycle d'eau 7 L’eau entré au chaudière doit avoir des caractéristique spécifique pour que les tubes intérieurs de chaudière ne peuvent pas être endommagés 2. Caractéristique d’eau L’adaptation de l’eau à une utilisation (potabilisation, traitement pour un procédé, chaudière ...) nécessite de connaitre un certain nombre de caractéristiques. Ce sont ces dernières qu’on va définir :  pH  Conductivité  Dureté TH  Alcalinité TA TAC L'unité de base normalisée pour la chimie de l'eau est le milligramme par litre (mg/l). On trouve aussi le ppm (partie par million), dans le cas de l'eau dont la masse volumique est pratiquement égale à 1. 2.1. Potentiel Hydrogène C'est une échelle logarithmique qui varie de 0 à 14 et qui traduit l'acidité ou l'alcalinité d'une solution, la neutralité étant à pH 7.  Une solution relativement diluée de quelques grammes par litre d'un acide fort comme l'acide chlorhydrique ou sulfurique a un pH voisin de 1.  Les solutions d'acides faibles comme l'acide citrique ou acétique ont des pH variants entre 2 et 5. Le pH des eaux naturelles varie entre 6,5 et 8,2 en moyenne  Les solutions de bases faibles comme l'ammoniaque ont un pH variant entre 9 et 12.  Les solutions de bases fortes comme la soude ont un pH variant entre 12 et 14. 2.2. Résistivité et conductivité électrique Elle dépend de la concentration en sels dissous conducteurs. Il est indispensable de préciser la température de référence à laquelle se rapporte la mesure, la conductivité augmentant avec la température. La conductivité est généralement mesurée en micro-Siemens par cm (µS/cm) On a approximativement : (conductivité exprimée en µS/cm) = (salinité exprimée en mg/l) x 1,2 Résistivité (ohms.cm) = 1 000 000 / conductivité (en µS/cm) 8 2.3. Dureté Le TH indique la teneur globale en sels de calcium et de magnésium qui sont responsables de la dureté de l'eau. Dans la plupart des eaux naturelles, le calcium contribue au TH dans la proportion de 70 à 90 %. L'unité de mesure du TH est le degré français (°f) : 1°f = 4 mg/l de calcium ou 2,4 mg/l de magnésium, ou encore 10 mg/l de CaCO3 (carbonate de calcium ou plus communément appelé « le tartre ») Pour fixer les idées on considère que : - de 0 à 5 °f une eau est très douce. - de 5 à 15 °f une eau est douce. - de 15 à 25 °f une eau est moyennement dure. - de 25 à 35 °f une eau est dure. - à plus de 35 °f une eau est très dure. 2.4. Alcanité TA/TAC Ces deux valeurs permettent de connaître les concentrations en bicarbonates, carbonates et éventuellement en hydroxydes (bases fortes) contenues dans l'eau. Le TA dose la totalité des hydroxydes et la moitié des carbonates qui sont alors entièrement transformés en bicarbonates à un pH de 8,3. Le TAC correspond à la totalité des bicarbonates et des carbonates. Le TA et le TAC s'expriment généralement en degré français (°f). Titre Alcalimétrique (TA) et Titre Alcalimétrique Complet (TAC) Les valeurs du TA et du TAC permettent de déterminer uploads/Industriel/ rapport-ameni-repare 1 .pdf