RU2393912C1 - Способ управления процессом абсорбции - Google Patents
Способ управления процессом абсорбции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393912C1 RU2393912C1 RU2009110118/15A RU2009110118A RU2393912C1 RU 2393912 C1 RU2393912 C1 RU 2393912C1 RU 2009110118/15 A RU2009110118/15 A RU 2009110118/15A RU 2009110118 A RU2009110118 A RU 2009110118A RU 2393912 C1 RU2393912 C1 RU 2393912C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- absorbent
- absorber
- concentration
- absorbed component
- absorption
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам управления процессом абсорбции углеводородов из газа и может быть использовано в химической промышленности. Способ управления процессом абсорбции осуществляют путем изменения расхода абсорбента с коррекцией по концентрации абсорбируемого компонента при температуре абсорбции. Согласно изобретению измеряют концентрацию абсорбируемого компонента в абсорбенте на входе в абсорбер, измеряют расход абсорбента и вычисляют степень насыщения абсорбента φ по определенной формуле с помощью весовых функций без учета времени запаздывания. Вычисленное значение φ сравнивают с заданным значением φзад, определяют разность Δφ=φ-φзад, после чего расход абсорбента корректируют по пропорционально-интегральному закону регулирования, используя в качестве сигнала рассогласования величину Δφ. Изобретение позволяет улучшить качество регулирования процесса абсорбции. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам управления процессом абсорбции углеводородов из газа и может быть использовано в химической промышленности.
Известен способ автоматического управления абсорбцией сероводорода из коксового газа (Патент RU 2023485, опубликован 30.11.1990 г.), включающий стабилизацию заданного соотношения содержания аммиака и сероводорода в очищаемом газе изменением подачи аммиака в коксовый газ, подаваемый в абсорбер, и стабилизацию содержания аммиака в ненасыщенном сероводородом поглотительном растворе изменением подачи аммиака в регенератор, подачу охлаждающей воды в холодильник, отличающийся тем, что с целью повышения качества регулирования дополнительно измеряют расход и температуру коксового газа перед абсорбером и расход и концентрацию аммиака после абсорбера, определяют массовые расходы аммиака в коксовом газе до и после абсорбера, вычисляют их разность и обратно пропорционально ей регулируют подачу аммиака на регенерацию с коррекцией по температуре неочищенного коксового газа, измеряют температуру регенерированного поглотительного раствора и регулируют ее обратно пропорционально температуре неочищенного коксового газа путем изменения подачи охлаждающей воды в холодильник.
Недостатком данного способа является необходимость измерения большого количества параметров, что приводит к усложнению системы регулирования.
Известен также наиболее близкий к предлагаемому изобретению способ управления процессом абсорбции (патент SU №689711, опубликован 05.10.79 г.), выбираемый в качестве прототипа.
Способ управления процессом абсорбции путем изменения расхода абсорбента с коррекцией по концентрации абсорбируемого компонента в газе после абсорбции отличается тем, что расход абсорбента корректируют по разности между концентрацией абсорбируемого компонента в газе после абсорбции и концентрацией этого компонента в газовой фазе, равновесной с абсорбентом, при температуре абсорбции, путем сравнения этой разности с заданной величиной.
Однако процесс абсорбции обладает существенной инерционностью, то есть изменение расхода абсорбента приводит к изменению параметров на выходе из абсорбера (к примеру, концентрации абсорбируемого компонента в газе после абсорбции) только через некоторое время - время запаздывания абсорбционной установки. В известном способе отсутствует компенсация инерционности процесса абсорбции, что приводит к ухудшению качества регулирования и, в конечном счете, к перерасходу абсорбента.
Существующие в настоящее время цифровые системы регулирования позволяют применять сложные алгоритмы управления, которые позволяют исключить влияние инерционных свойств объекта управления на качество регулирования.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества регулирования процесса абсорбции.
Это достигается тем, что в известном способе управления процессом абсорбции путем изменения расхода абсорбента, с коррекцией по концентрации абсорбируемого компонента, при температуре абсорбции, согласно изобретению измеряют концентрацию абсорбируемого компонента в абсорбенте на входе в абсорбер, измеряют расход абсорбента, вычисляют степень насыщения абсорбента φ по формуле
где
хвх(t) - концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте на входе в абсорбер;
F(t) - расход абсорбента;
х* - максимально возможная концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте при температуре абсорбции;
hx(i·τ) - весовая функция абсорбера по каналу «концентрация абсорбируемого компонента на входе в абсорбер - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» без учета времени запаздывания;
hF(i·τ) - весовая функция абсорбера по каналу «расход абсорбента - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» без учета времени запаздывания;
τ - период дискретизации;
t=n·τ - текущий момент времени;
вычисленное значение степени насыщения абсорбента φ сравнивают с заданным значением φзад, определяя разность Δφ=φ-φзад, после чего расход абсорбента корректируют по пропорционально-интегральному закону регулирования, используя в качестве сигнала рассогласования величину Δφ.
На чертеже представлен пример устройства, реализующего предлагаемый способ.
Устройство содержит датчики для измерения расхода абсорбента 1, концентрации абсорбируемого компонента в абсорбенте 2, установленные на трубопроводе абсорбента на входе в абсорбер 3. Датчики подключены к вычислительному устройству 4, соединенному с устройством сравнения 5, которое подключено к пропорционально-интегрирующему регулятору 6, выход которого соединен с устройством 7 подачи абсорбента в абсорбер.
Регулирование осуществляется следующим образом. Сигналы датчиков 1 (расход абсорбента) и 2 (концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте на выходе из абсорбера) поступают в вычислительное устройство 4, в котором производится вычисление величины φ. Вычисленное значение φ поступает в устройство сравнения 5, где сравнивается с задаваемой величиной φзад. Результат сравнения Δφ подается в качестве сигнала рассогласования в пропорционально-интегрирующий регулятор 6, выходной сигнал которого управляет устройством 8 подачи абсорбента в абсорбер 3.
Максимально возможная концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте может быть взята из режимной карты при регламентных режимах работы абсорбционной установки.
Определение максимально возможной концентрации абсорбируемого компонента в абсорбенте при температуре абсорбции также может производиться следующим способом: от потока абсорбента, поступающего на абсорбцию, непрерывно отводится некоторая часть (0,5-3,0 л/мин) в контактный аппарат (ячейку), помещенный в термостат и находящийся под давлением, равным давлению в абсорбере. Через абсорбент, находящийся в ячейке, пропускают реакционные газы. Абсорбент насыщается абсорбируемым компонентом до равновесного состояния при температуре в ячейке. Далее абсорбент анализируется на содержание абсорбируемого компонента с помощью хроматографа или другого анализатора. Измеренная величина концентрации абсорбируемого компонента и есть максимально возможная концентрация х*. Температура ячейки поддерживается на уровне температуры средней температуры абсорбции с помощью устройства, работающего по мостовому принципу. В устройстве одно плечо представляет собой термометр сопротивления, измеряющий температуру реакционного газа после абсорбера, а другое - термометр сопротивления, измеряющий температуру в ячейке и связанный с нагревателем термостата. При разбалансе моста в зависимости от положительной или отрицательной разности потенциалов нагревательный элемент будет изменять температуру до достижения нулевой разности потенциалов, поддерживая таким образом в ячейке температуру, равную температуре абсорбции (температуре реакционного газа после абсорбера).
Вычисление весовых функций без учета времени запаздывания производится следующим образом. Известными методами активного или пассивного эксперимента находят передаточные функции абсорбционной установки по каналу «концентрация абсорбируемого компонента на входе в абсорбер - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» и по каналу «расход абсорбента - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» в виде
где k - коэффициент передачи, Т2 и Т1 - постоянные времени, Тз - время запаздывания.
Далее, принимая Тз=0, на основе полученной передаточной функции W(p) определяют весовую функцию h(t) по соответствующему каналу.
Регулирование расхода абсорбента по величине φ основано на том, что:
а) так как абсорбент используется многократно, то после процесса абсорбции он очищается от абсорбируемого компонента и направляется снова в абсорбер. При этом абсорбент содержит некоторое остаточное количество абсорбируемого компонента, т.к. в процессе очистки последний не может быть полностью удален из абсорбента. Количество поглощенного в абсорбере абсорбируемого компонента зависит от разности его концентраций в абсорбенте на выходе и на входе в абсорбер. При этом чем ближе данная разность к максимально возможной, тем эффективнее протекает процесс абсорбции;
б) процесс абсорбции обладает запаздыванием, то есть реакция на управляющие или возмущающие воздействия (изменение температуры и/или расхода абсорбента, а также концентрации в нем абсорбируемого компонента на входе в абсорбер) проявляется в виде изменения концентрации абсорбируемого компонента в абсорбенте на выходе из абсорбера не сразу, а через некоторое время. Вычисление концентрации на выходе из абсорбера с помощью весовых функций без учета времени запаздывания позволяет получать будущие значения концентраций в текущий момент времени, что позволяет улучшить качество регулирования.
Claims (1)
- Способ управления процессом абсорбции путем изменения расхода абсорбента с коррекцией по концентрации абсорбируемого компонента при температуре абсорбции, отличающийся тем, что измеряют концентрацию абсорбируемого компонента в абсорбенте на входе в абсорбер, измеряют расход абсорбента, вычисляют степень насыщения абсорбента φ по формуле:
где xвх(t) - концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте на входе в абсорбер;
F(t) - расход абсорбента;
х* - максимально возможная концентрация абсорбируемого компонента в абсорбенте при температуре абсорбции;
hx(i·τ) - весовая функция абсорбера по каналу «концентрация абсорбируемого компонента на входе в абсорбер - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» без учета времени запаздывания;
hF(i·τ) - весовая функция абсорбера по каналу «расход абсорбента - концентрация абсорбируемого компонента на выходе из абсорбера» без учета времени запаздывания;
τ - период дискретизации;
t=n·τ - текущий момент времени;
вычисленное значение степени насыщения абсорбента φ сравнивают с заданным значением φзад, определяя разность Δφ=φ-φзад, после чего расход абсорбента корректируют по пропорционально-интегральному закону регулирования, используя в качестве сигнала рассогласования величину Δφ.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009110118/15A RU2393912C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ управления процессом абсорбции |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009110118/15A RU2393912C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ управления процессом абсорбции |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2393912C1 true RU2393912C1 (ru) | 2010-07-10 |
Family
ID=42684592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009110118/15A RU2393912C1 (ru) | 2009-03-23 | 2009-03-23 | Способ управления процессом абсорбции |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393912C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2693785C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ автоматического управления процессом абсорбции |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1364357A1 (ru) * | 1986-04-03 | 1988-01-07 | Волгоградское Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтехимавтоматика" | Способ управлени процессом абсорбции -десорбции |
| RU2023485C1 (ru) * | 1990-06-18 | 1994-11-30 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Способ автоматического управления абсорбцией сероводорода из коксового газа |
| US5757660A (en) * | 1996-03-27 | 1998-05-26 | The Foxboro Company | Scrubber control system and method |
-
2009
- 2009-03-23 RU RU2009110118/15A patent/RU2393912C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1364357A1 (ru) * | 1986-04-03 | 1988-01-07 | Волгоградское Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтехимавтоматика" | Способ управлени процессом абсорбции -десорбции |
| RU2023485C1 (ru) * | 1990-06-18 | 1994-11-30 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Способ автоматического управления абсорбцией сероводорода из коксового газа |
| US5757660A (en) * | 1996-03-27 | 1998-05-26 | The Foxboro Company | Scrubber control system and method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РАММ В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976, с.234-240. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2693785C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ автоматического управления процессом абсорбции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8800589B2 (en) | Material gas concentration control system | |
| US20200294820A1 (en) | Concentration control apparatus, source consumption quantity estimation method, and program recording medium on which a program for a concentration control apparatus is recorded | |
| CN105181530B (zh) | 一种发动机机油粘度在线检测装置及其检测方法 | |
| CN102235755B (zh) | 热水器水温控制方法与装置 | |
| RU2015103675A (ru) | Определение переводного коэффициента, устанавливающего соотношение между проводимостью и жесткостью воды | |
| US11225719B2 (en) | Concentration controller, gas control system, deposition apparatus, concentration control method, and program recording medium for concentration controller | |
| Ma et al. | Mass transfer of ammonia escape and CO2 absorption in CO2 capture using ammonia solution in bubbling reactor | |
| CN107450612B (zh) | 流量控制装置和存储有流量控制装置用程序的存储介质 | |
| CN115188651B (zh) | 一种半导体设备反应源控制方法和一种半导体工艺设备 | |
| WO2019212621A1 (en) | System and dynamic volumetric method for surface characterization of porous solids and powder materials using flowing gas | |
| TW202043736A (zh) | 吸光分析裝置及記錄吸光分析裝置用程序的程序記錄介質 | |
| RU2393912C1 (ru) | Способ управления процессом абсорбции | |
| TWI399806B (zh) | A heating unit, a substrate processing device, and a heating method of the fluid | |
| RU2016104489A (ru) | Способ (варианты) и система для измерения воздушно-топливного отношения посредством кислородного датчика с изменяемым напряжением | |
| KR20220027020A (ko) | 원료 기화 시스템, 및 이것에 이용되는 농도 제어 모듈 | |
| US10031007B2 (en) | Method of calculating output flow rate of flow rate controller | |
| US11029297B2 (en) | Method of gas composition determination, adjustment, and usage | |
| KR101676943B1 (ko) | 동적 연료 소비량 측정을 위한 장치의 기능 시험 방법 | |
| JP5145193B2 (ja) | 材料ガス濃度制御システム | |
| WO2009040488A1 (fr) | Procede de regulation de la temperature d'un filtre a particules | |
| JP4355894B2 (ja) | ｐＨ調整剤の自動注入装置 | |
| RU2007130676A (ru) | Способ регулировки термического или калориметрического расходомера | |
| JP7104502B2 (ja) | 流量測定装置 | |
| RU2693785C1 (ru) | Способ автоматического управления процессом абсорбции | |
| JP2002140119A (ja) | ワーク温度制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140324 |