Способ управления процессом абсорбции Советский патент 1979 года по МПК B01D53/14 G05D27/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСС(Я4 АБСОРБЦИИ привести к вычислению содержания ком понента в газе с существенной оишбкой. Кроме того, система регулировани по известному способу сложна, поскол ку включает большое число датчиков, пневмокоммуникаций и преобразователей сигналов для определения одной величины-содержания компонента в газе (потерь бензола с обратньм газом Кроме того, по известному способу не всегда обеспечивается поддержание заданного количества углеводородов в газе после абсорбции. Цель изобретения - упрощение и удешевление процесса, а также повышение его эффективности. Это Достигается тем, что расход абсорбента корректируют по разности между концентрацией абсорбируемого компонента (бензола) Cj в газе после абсорбции и концентрацией этого компонента Сг в газовой фазе, равновесной с абсорбентом, при температуре абсорбции. Эта разность определяетс путем прямого измерения указанных величин и вычитания второй из первой разность замеренных величин ДС2,ф сравнивают с заданной величиной &С2 о расход абсорбен та (масла) на абсорбцию регулируют по величине f 0 путем увеличения расхода абсорбент при сГ ЬО и сокращения расхода абсо бента при сГ 0. Регулирование подачи абсорбента по величине ДС, основано на том, что: а)при достаточно тесном контакт фаз (большая поверхность насадки ил большой расход масла на абсорбцию) потери зависят только от равновесно концентрации компонента, содержащег ся в поступающем абсорбенте, и (-. рЛ . 2 - / б)при уменьшении контакта фаз (уменьшении расхода масла) часть аб сорбируемого компонента не успевает поглощаться маслом и потери С возрастают на величину ЛС, тем большую, чем меньше подается масла. Уро вень потерь становится равным сумме двух слагаемых: С л С ДС2 При этом уровень расхода масла зависит от ряда параметров (см. ниж Результатом взаимодействия этих параметров является величина Cg. Установлено, что oпти яльным расходам масла (при различных режимных параметрах при данных стоимостных показателях и эффективности оборудо вания) соответствует постоянный уро вень слагаемой потерь- ACg. Действующие в процессе абсорбции закономерности представлены в виде математических зависимостей, проверенных в эксперименте на промышпенобъекте при абсорбции бензола. С2 С + (С - с) rt: этом равновесная концентрация к Pi г ХдМа Ч- «Т. 1 о(. ACg (С,-С ) (Л ОТОООМ Р° г УУадф-Рг РОВС QC, , С. - содержание углеводорода в газе после абсорбции; Cg - равновесная концентрация углеводорода в масле, поступающем на абсорбцию; С - содержание углеводорода (бензола) в газе, поступающем на абсорбцию; Р- - давление насьхценных паров углеводорода (бензола) при температуре абсорбции Т Pj f (Tj) ; Т - общий коэффициент активности углеводорода в системе газ-абсорбент (масло); 2 содержание углеводорода в поступающем абсорбенте; Ма - молекулярная масса абсорбента;Tj - температура абсорбции; Сф - количество газа (фактический объем); Р - давление, при котором замеряется объем газа; Р.- среднее давление, при котоpo i идет процесс абсорбции; количество масла, поступающего на абсорбцию; К - коэффициент приведения к соответствующей размерности; R - газовая постоянная; .L - величина отношения теоретического минимума расхода абсорбента к фактическому расходу. з сопоставления зависимости со ляквдих потерь С и ACg от разых параметров (формулы 1 и 2) о, что на составляющую потерь С, ловленную равновесной концентрабензола над абсорбентом, расход рбента не оказывает влияния, что ло указано выше. Таким образом, ючение этой величины Cg из сумых потерь Су, обеспечивает поние эффективности регулирования чет изменения расхода абсорбента ла) в зависимости от соответствуюве:личины потерь ДС ф , з анализа уравнений l и 2 видно, для управления процессом абсорбдостаточно измерить известньаи обом величины С и С, вычислить азность н по ней откорреквать расход обсорбента в зависии от заданной величины дСд,. нное, способе измерение величины едется при температуре абсорбции. в частности, при температуре газа, вькодящего из абсорбера, которая при абсорбции бензола из коксового газа с достаточнойстепенью приближения отражает температуру абсорбции. Определение равновесной концентра ции углеводорода при температуре абсорбции производится, например, следующим способом: от потока масла, поступающего на абсорбцию, непрерывн отводится некоторая часть масла (0,5 3,0 л) в контактный аппарат (ячейку) помещенный в термостат и находящийся под давлением, равным давлению в абсорбере. Через масло, находящееся в ячейке, пропускают газовую фазу, которая насыщается абсорбируемым углеводородом до равновесного состояния при температуре в ячейке. Проконтакти ровавшая газовая фаза анализируется на содержание абсорбируемого углеводорода с помощью хроматографа или другого анализатора. Измеренная величина концентрации углеводорода и есть равновесная концеитрация С. Температура ячейки поддерживается на уровне температуры обратного газа (средней температуры абсорбции) с помощью устройства, работающего по мостовому принципу. В устройстве одно плечо представляет собой термометр сопротивления, измеряющий температуру газа после абсорбера, а. другое - термометр сопротивления, измерякхдий температуру в ячейке и связанный с нагревателем термостата. При разбалансе моста в за висимости от положительной или отрицательной разности потенциалов нагревательный элемент будет изменять температуру до достижения нулевой разности потенцигшов, поддерживая таким образом в ячейке температуру, равную температуре абсорбции (температуре газа после абсорбера). Управление процессом может осуществляться как автоматически, так и вручную. На чертеже показана схема автсматического регулирования процесса улавливания бензольных углеводородов из коксового газа. Автоматическое регулирование осуществляется следующим образом. Сигналы датчиков 1 (содержащие бензола в обратном коксовом газе) и .2 (равновесная концентрация бензола над маслом) поступают на пневматическое устройство сравнения 3. Разность этих сигналов С-гф поступает на ангшогичное устройство 4, где сравнивается с задаваемой величиной оптимальной разницы концентраций При отклонении фактической разности от оптимальной сигнал, пропорциональный этому отклонению, подается с устройства 4 на усилитель 5, выходной сигнал которого управляет устройством G подачи масла на бензольные скрубберы 7. Формула изобретения Способ уп6)авления процессом абсорбции, например, абсорбции бензола из коксового газа, путем изменения расхода абсорбента с коррекцией по концентрации абсорбуемого компонента в газе после абсорбции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, упрощения и удешевления способа,, расход абсорбента корректируют по разности между концентрацией абсорбируемого компонента в газе после абсорбции и концентрацией этого KCWinoHeHта в газовой фазе, равновесной с абсорбентом, при температуре абсорбции, путем сравнения этой разности с заданной величиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 319321, кл. В 01 D 15/00, 1968. 2.Автоматизация химических и коксохимических производств. сС.статей, еталлургиздат, 1958. 3.Авторское свидетельство СССР 361800, кл. В 01 D 47/00, 1971.

Абсорбент

Прямой

ofcop eftm