Если возмущение идет в виде изменения состава и расхода исходной газовой смеси, то абсорбента целесообразно изменять в зависимости от этих параметров, т.е. использовать регулирование по возмущению.
Базовая система стабилизации режима работы абсорбционной колонны может быть представлена в виде (см. рис.5.1)
Рис. 5.1 Функциональная схема системы стабилизации режима работы абсорбционной установки.
Используя многоконтурные системы, можно значительно улучшить качество регулирования процесса и при наличии других возмущений.
В качестве вспомогательных параметров выбирают:
- расход абсорбента – при регулировании концентрации извлекаемого компонента в обедненной смеси;
- расход хладоносителя – при регулировании температур газовой смеси и абсорбента, выводимых из холодильников;
- расход насыщенного абсорбента – при регулировании уровня.
Основным управляющим воздействием, поддерживающим постоянство концентрации извлекаемого компонента в обедненном газе, является изменение расхода свежего абсорбента. Контур стабилизации расхода свежего абсорбента (контур 10) удовлетворительно обеспечивает качество регулирования только в том случае, когда колебания расхода и концентрация удаляемого компонента насыщенного газа на входе в абсорбер незначительны.
Если колебания расхода насыщенного газа на входе в аппарат превышают допустимые, то контур 10 должен регулировать соотношение расходов насыщенного газа и исходного абсорбента (ведомый – исходный абсорбент), см. рис. 5.2.
Температура в абсорбере зависит от температур, теплоемкостей и расходов газовой и в большей степени жидкой фаз, а также от интенсивности выделения тепла в процесс абсорбции и потерь тепла в окружающую среду. Большинство этих величин изменяется во времени, что приводит к изменению температуры в абсорбере. Повышение температуры в абсорбере замедляет протекание процесса. Для ее стабилизации на требуемом значении исходный абсорбент перед подачей в абсорбер охлаждают в теплообменнике Т-1 (контур 9).
Повышение давления в абсорбере способствует извлечению ценных компонентов из исходной смеси. Это давление (контур 3) регулируют изменением отвода обедненного газа из абсорбера.
Для предотвращения проскока газовой смеси из абсорбера в линию насыщенного абсорбента, в кубе абсорбера собирают некоторое количество жидкости, уровень которой регулируют изменением отвода насыщенного абсорбента из абсорбера (контур 4) в десорбер. Этот контур обеспечивает также соблюдение материального баланса абсорбера.
Все остальные технологические параметры, влияющие на процесс абсорбции или определяющие его результат – контролируют:
Контур 1 – контроль состава насыщенного газа на входе в абсорбер;
Контур 2 – контроль расхода насыщенного газа на входе в абсорбер;
Контур 5 – контроль состава насыщенного абсорбента на выходе из абсорбера;
Контур 6 – контроль расхода насыщенного абсорбента на выходе из абсорбера;
Контур 7 – контроль состава обедненного газа на выходе из абсорбера;
Контур 8 – контроль расхода обедненного газа на выходе из абсорбера.
Сигнализации подлежат отклонения давления в колонне и концентрация извлекаемого компонента в абгазе от предельных значений.
Схемой автоматизации предусмотрено устройство защиты, которое исключают значительное повышение давления в колонне. Это устройство при определенном значении давления обеспечивает прекращение питания регуляторов воздухом. Выбор регулирующих органов (НО и НЗ) должен производиться так, чтобы регулирующий орган на магистрали обедненной смеси открылся, а на остальных – закрылся.
Для расчета технико-экономических показателей УВМ должны быть поданы сигналы со всех расходов, а также сигнал по составу – Yк.