Absorbția, tehnologia chimică
Soluție de automatizare a probelor pentru procesul de absorbție
Deoarece managementul obiectului absorbțiilor de proces să ia o unitate de absorbție constând din coloana de absorbție și două frigidere - pe liniile de amestec absorbant și gazos (Figura 4.40.). Indicator al eficacității procesului este concentrația componentei V extractabil într-un amestec sărac, și pentru a controla - realizarea unei anumite (posibile condiții minime de funcționare pentru date), valorile acestei concentrări.
concentrația de Vk determinată de diferența constituie componenta izvle¬kaemogo furnizată din amestecul de gaze și poglo¬schaemogo absorbant din acesta.
Cantitatea de component alimentat la rasschity¬vaetsya coloanei prin ecuația M = SSUN, E. Debit t determinată în mod unic. Amestecului de gaz I gc concentrație inițială în ea Un component extras.
Cantitatea de componentă, care trece de la gazoasă în faza lichidă, definită după cum urmează:
K - coeficientul de transfer de masă; F - suprafața de contact; y - forța medie de conducere a procesului.
Dacă considerăm că, pentru un anumit coeficient de coloană K și T7 -values suprafață maloizmenyayuschiesya, numărul M va depinde în principal de forțe pe care se deplaseaza în aparatul de intrare Y și aparatul de ieșire de la y2, r. E. Poziția liniilor de proces de lucru și de echilibru ( Fig. 4.41). Poziția liniei de echilibru este determinat de temperatura și presiunea procesului (Figura 4.42.), Și poziția liniilor de lucru - concentrațiile inițiale și finale ale componentelor în ambele faze. Dacă se atinge obiectivul de control, concentrația va fi Vk constantă; în fază lichidă (xk) este determinată de debitul specific al lichidului Ga / Gc (unde Ga -Expenses absorbante).
Astfel, concentrația de Vk depinde de viteza de curgere a amestecului de gaz, concentrare relație Un XH costă Ga / Gc, temperatura și presiunea în aparat.
Modificări ale ratei de curgere a amestecului de gaz poate fi voz¬muscheniyami puternic, astfel încât fluxul de gaz să fie stabilizat. Se schimba, de asemenea, în scopul de a reglementa un indicator al eficienței este impracticabilă, deoarece în acest caz, performanța de absorbție poate fi mai mică decât cea calculată, și, prin urmare, scad eficiența procesului.
concentrarea și modurile XH onu definite teh¬nologicheskih alte procese; schimbarea lor în obiect reguliro¬vaniya va fi „purtat influențele perturbatoare.
Raportul costurilor Ga / Gc poate fi menținută constantă prin stabilizarea atât a costurilor. Acest raport poate fi de asemenea utilizat pentru controlul procesului, și modificați-l prin schimbarea Ga ar trebui să curgă.
Fig. 4.41. Grafic x - y:
Temperatura din absorber depinde de mai mulți parametri: temperatura, capacitate termică și debit de gaz și faze lichide, transfer de masă între intensitatea fazelor (procesul de absorbție exotermic), pierderile de căldură în mediul înconjurător. O parte din acești parametri este de obicei supusă unor variații semnificative în timp; Acest lucru se aplică, de exemplu, la intensitatea transferului de masă, care este de a realiza obiectivele de control să fie variabilă la diferite concentrații XH, VH. Aceste perturbări conduc la perturbarea echilibrului termic și, în consecință, să se modifice temperaturi în absorber. .proiskhodilo Pentru a preveni acest lucru, temperatura trebuie ajustată, cu toate acestea, în prezent nu absorber răcire internă astfel încât stabilizarea temperaturii limitată absorbant și amestecul de gaz la intrarea în absorber prin schimbarea costurilor frigorifici.
Presiunea în absorberul este recomandabil să se stabilizeze prin schimbarea fluxul sărac.
Deci, pentru a stabiliza toți parametrii care afectează indicatorul de performanță, este aproape imposibil. (Prin urmare, ca variabila de control ar trebui să ia concentrația Vk și reglarea efectelor punerea în aplicare a raportului de schimbare costuri Ga / Gc. Pentru a îmbunătăți calitatea indicatorului de performanță reglementarea este necesară pentru a asigura nodurile de control al debitului Gc, temperatura tc și presiunea în coloana T.
În partea inferioară a absorberului trebuie să fie o anumită cantitate de lichid, asigurând o etanșare hidraulică care exclude amestecul de gaze de livrare din absorber la linia de absorbant bogat și permite ajustarea presiunii în absorber. O cantitate constantă de lichid este menținut în controlul nivelului de absorbție prin schimbarea debitului absorbant bogat.
Ca parametri care trebuie monitorizați trebuie selectați debitul și temperatura sursei și absorbanți saturate, refrigerenții original și sărăcit amestec de gaz, iar concentrația componentelor extrase din ardere slabă, nivelul de la baza coloanei, temperatura de-a lungul înălțimii coloanei, presiunea și căderea de presiune în ea. Semnalizare să fie deviere de presiune într-o coloană a valorilor limită.
Automatizarea sistem ar trebui să asigure dispozitivul de protecție a se opune unei o creștere semnificativă a presiunii în coloană. Acest dispozitiv la o anumită valoare a presiunii prevede încetarea contractului de reglementare de alimentare cu aer. Alegerea organismelor de reglementare (NO sau NC), instalate pe autostrăzi, ar trebui să se facă astfel încât organismul de reglementare să se aplece .magistrali deschis, și toți ceilalți - a fost închisă.
Reglarea concentrației componentelor extrase în absorbant saturate. Acest obiectiv de control este adesea pus la (realizarea procesului de absorbție în producerea de acizi. In acest caz, este necesar de la un amestec gazos pentru a absorbi o cantitate dintr-o componentă, care ar asigura constanța Xk concentrare.
Parametrul principal de control aici trebuie să utilizeze această concentrație (utilizată ca densitatea produsului), iar acțiunea de reglare trebuie efectuată cu ajutorul debitului de absorbant. În această structură senzor pentru a reduce întârzierea nu poate fi instalat pe linia de bogat absorbant, iar în partea de jos pe coloană.
Reglementarea conținutului la un debit variabil al amestecului de gaz.
În cazul în care viteza de curgere a amestecului de gaz este determinat de regimul tehnologic al procesului anterior, acesta nu poate fi stabilizat, și schimbați-l la un absorber sunt perturbațiile puternice. Pentru o bună reglementare aceste tulburări ar trebui să fie compensată la distribuirea lor în obiectul. Această problemă este rezolvată raportul debitului regulator al amestecului de gaze și absorbant cu corecția pentru concentrația Vk.
Controlul de proces la o concentrație constantă a componentelor extrase din amestecul de gaze.
Dacă instalarea merge amestec de compoziție constantă, exclus una dintre cele mai puternice perturbațiilor. Apoi, este suficient în loc să se limiteze concentrația de reglare stabilizarea Vk costurile amestecului de gaz „absorbant.
În cazul în care viteza de curgere a amestecului de gaz este schimbat în timp, seturile regulatorului raportul amestecului de gaz și concentrația de absorbant pe necorectate flux.
de control al procesului de absorbție izoterm.
Unele procese de absorbție au loc cu degajare mare de căldură, care afectează transferul de masă. În acest sens, există o necesitate în partea de selecție a căldurii din absorber, care serpentine de răcire montate direct în coloană. debitului lichidului de răcire furnizată bobinei trebuie să op¬redelyatsya modul termic numai absorbant. Dacă bobinele sunt instalate de-a lungul întregii înălțimi a absorberului, parametrul ce caracterizează regimul termic al absorberului, o temperatură a lichidului de răcire la ieșirea din absorber. În cazul în care bobinele sunt instalate numai în partea inferioară a absorberului, variabila controlata este temperatura absorbant saturat.
Reglarea presiunii diferențiale în coloană.
Unele turnuri de absorbție modele sunt foarte sensibile la perturbarea regimului hidrodinamic: viteza gazului iz¬meneniya chiar și minoră în coloana care duce la regimuri instabile ale activității sale. În aceste cazuri, pentru a nu stabiliza presiunea Pm și căderea de presiune în gazul sărăcit debitul amestecului schimbare coloană.
Fig. 4.43. reglementare Schema compoziție de absorbant care intră în coloană.
proces de reciclare regulament în absorbant
În unele cazuri, un absorbant care părăsește partea inferioară a coloanei, prezentată doar parțial din instalație, cea mai mare parte a acesteia este returnat. coloană ca recirculare. Nivelul din coloană la o tehnologie controlată schimbare debit (saturat absorbant din instalație scoasă, iar schimbarea concentrației de curgere Vk de absorbant proaspăt.
Reglementarea absorbantul care intră în turnul de absorbție (fig. 4.43). Absorbantul este returnat la porțiunea de desorbție poate conține „O cantitate“ de componente amestec de gaz, care afectează foarte mult procesul de absorbție. În acest caz, necesitatea de a constant porțiunea de ieșire a absorbantului uzat din sistem și injectați aceeași cantitate de proaspătă. Acest lucru se face într-un container special „instalat între absorbantul și desorbitorului. Compoziția de absorbant care intră în absorber este stabilizată prin modificarea debitului de absorbant proaspăt. Echilibrul între costul proaspăt și uzat absorbant retrase din sistem este menținut de către regulatorul de nivel care acționează asupra debitului drenat absorbant.
Reglementarea Perturbarea (sisteme de utilizare multiplă). Dacă obiectul va acționa ca o perturbare a fluxului și schimbările în compoziția amestecului inițial, viteza de curgere a absorbantului este recomandabil să se schimbe în funcție de acești parametri, adică. E. Utilizați comanda perturbație. Diagrama prezintă un sistem cu două circuite realizând astfel reglare (fig. 4.44).
Prin utilizarea sistemelor multi-buclă poate îmbunătăți semnificativ calitatea reglementării procesului și prezența altor tulburări. Ca auxiliar pa¬rametrov absorbant de flux selectat - în reglarea concentrației componentelor extrase dintr-un amestec sărac; curgerii agentului de răcire - în reglarea temperaturii amestecului de gaz și absorbant evacuat din frigider; na¬syschennogo consumul absorbant - la nivelul de reglementare.
Regulamentul de mai multe turnuri de absorbție instalate în mod succesiv. Sistemul de control automat secvențial absorbanți instalat nu este fundamental diferit de la un sisteme de control al amortizoarelor. Prin „Yk este controlată centrarea prin schimbarea alimentarea po¬stupayuschego absorbant primul absorbant în timpul„aparatului. nivelurile Stabilizi¬ruyutsya în fiecare absorbant, temperatura gazului și sme¬si absorbant „la orificiul de intrare la presiunea din absorber a gazului din urmă și în aval. În aceste cazuri, atunci când sunt instalate între răcitoare intermediare amortizoarele pentru răcirea absorbant, absorbant trebuie să asigure reglarea temperaturii înaintea absorbanți prin schimbarea debitului de refrigerare.