Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Основы управления процессом абсорбции



 

В качестве объекта управления процессом абсорбции примем абсорбционную установку, состоящую из абсорбционной колонны и двух холодильников — на линиях абсорбента и газовой смеси (рис. 3.1).

Целью управления процессом абсорбции является:

1. поддержание постоянства заданной концентрации извлекаемого компонента в обедненном газе.

2. соблюдение материального и теплового баланса абсорбционной установки.

3. получение насыщенного абсорбента заданного состава.

Показателем эффективности процесса явля­ется концентрация Ук извлекаемого компонента в обедненной смеси, а целью управления — достижение определенного значения этой концентрации.

Концентрация Ук определяется разностью количеств извлекаемого компонента, поступающего в колонну с газовой смесью и поглощаемого из нее абсорбентом.

Количество компонента, поступающего в колонну, однозначно определяется расходом газовой смеси Fc и начальной концентрацией в ней извлекаемого компонента Ун.

Рис. 3.1. Схема автоматизации процесса абсорбции:

/,3 холодильники; 2 — абсорбционная колонна

Fa/Fc (где Fa — расход абсорбента).

Таким образом, концентрация Ук зависит от расхода газовой смеси, концентраций Хн и Ун, отношения расходов Fa/Fc, температуры и давления в аппарате.

Изменения расхода газовой смеси могут быть сильными возмущениями, поэтому расход газа следует стабилизировать. Изменять же его с целью регулирования показателя эффективности нецелесообразно, так как при этом производительность абсорбера может оказаться ниже расчетной, и экономичность процесса снизится.

Концентрации Хн и Ун определяются режимами других технологических процессов; с их изменением в объект будут вноситься возмущающие воздей­ствия.

Отношение Fz/Fc можно поддерживать постоянным путем стабилизации обоих расходов. Это отношение можно использовать также для регулирования

Рис. 3.2. Диаграмма ху:х, у — содержание поглощаемого компонента в жидкости и газе процесса, причем изменять его следует путем изменения расхода Ра.

Температура в абсорбере зависит от многих параметров: температуры, теплоемкости и расхода газовой и жидкой фаз, интенсивности массообмена между фазами (процесс абсорбции экзотермичен), потерь тепла в окружающую среду. Часть этих параметров обычно подвержена значительным колебаниям во времени; это относится, например, к интенсивности массообмена, которая для достижения цели управления должна быть переменной при изменяющихся концентрациях Хн, У„. Такие возму­щения приводят к нарушению теплового баланса и, следовательно, к изменению температуры в абсорбере. Чтобы этого не происходило, температуру следовало бы регулировать, однако в рассматриваемом абсорбере нет внутреннего охлаждения, поэтому ограничиваются стабилизацией температур абсорбента Га и газовой смеси Тс на входе в абсорбер путем изменения расходов хладоносителей.

Давление в абсорбере целесообразно стабилизировать путем изменения расхода обедненной смеси.

Рис. 3.3. Влияние давления (а) и температуры (б) на процесс абсорбции: х, у — содержание поглощаемого компонента в жидкости и газе

 

Итак, стабилизировать все параметры, влияющие на показатель эффективности, практически невозможно. Поэтому в качестве регулируемой величины следует взять концентрацию Ук, а регулирующие воздействия реализовать изменением отноше­ния расходов Fa/Fc. Для улучшения качества регулирования показателя эффективности надо предусмотреть узлы регулирования расхода Fc, температур Та и Тс, давления в колонне.

В нижней части абсорбера должно находиться некоторое количество жидкости, обеспечивающее гидравлический затвор, что исключает поступление газовой смеси из абсорбера в линию насыщенного абсорбента и позволяет регулировать давление в абсорбере. Постоянное количество этой жидкости поддержива­ется регулированием уровня в абсорбере путем изменения расхода насыщенного абсорбента.

В качестве параметров, которые необходимо контролировать, следует выбрать расход и температуру исходного и насыщенно­го абсорбентов, исходной и обедненной газовой смеси, хладоносителей, а также концентрацию извлекаемого компонента вобедненной смеси, уровень в нижней части колонны, температуру по высоте колонны, давление и перепад давления в ней. Сигнализации подлежат отклонения давления в колонне и кон­центрация извлекаемого компонента в абгазе от предельных значений.

Схемой автоматизации должно быть предусмотрено устройство защиты, исключающее значительное повышение давления вколонне. Это устройство при определенном значении давления обеспечивает прекращение питания регуляторов воздухом. Вы­бор регулирующих органов (НО или НЗ) должен производить­ся так, чтобы регулирующий орган на магистрали обедненной смеси открылся, а на остальных — закрылся.


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.