【摘要】：精細化工間歇式生產(chǎn)過程中,降壓過程是一個極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。課題針對降壓過程中可能發(fā)生的“爆沸”問題進行研究,以某精細化工公司間歇反應(yīng)釜生產(chǎn)過程為背景,提出多級平衡降壓控制策略,解決反應(yīng)釜因壓力驟降導(dǎo)致液體物料過熱引發(fā)爆沸事故的問題。(1)對爆沸發(fā)生的機理進行研究。對過熱極限與過降壓極限的機理進行研究,分析了過降壓極限與過熱極限的關(guān)系,采用過降壓度判斷爆沸發(fā)生的控制方法,防止爆沸發(fā)生。(2)由于沸騰延遲現(xiàn)象會導(dǎo)致初始溫度(壓力)及降壓速率對沸騰延遲時間與過熱溫度產(chǎn)生影響,提出多級平衡降壓控制策略,解決釜內(nèi)因不平衡現(xiàn)象所導(dǎo)致的爆沸引發(fā)事故的問題。(3)對液體達到爆沸狀態(tài)的兩種過程進行分析,并根據(jù)爆沸發(fā)生的過熱極限計算過降壓極限與過降壓度,獲取建模樣本,采用最小二乘法擬合出過降壓度模型,用于反應(yīng)釜防爆沸發(fā)生控制,模型誤差為10%。(4)根據(jù)間歇反應(yīng)釜多級平衡降壓的控制策略,完成了反應(yīng)釜降壓控制系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)。應(yīng)用Step-7編寫了PLC控制程序,建立了以S7-300 PLC控制器為核心,TIA Portal為操作界面的自動化生產(chǎn)系統(tǒng),實現(xiàn)了間歇反應(yīng)釜多級平衡降壓控制,并采用西門子PLCSIM仿真器進行仿真,驗證了程序的可行性。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ036.5
【圖文】：

遼寧工業(yè)1 緒論校企合作項目，以某精細化工公司 TDR 生產(chǎn)過程工藝產(chǎn)單元設(shè)備[1,2]自動控制系統(tǒng)，監(jiān)控工藝放空降壓動態(tài)是典型的間歇反應(yīng)過程，主要包括進料、預(yù)料、升溫升壓、清洗等過程[3]，其循環(huán)周期可表示為圖 1.1 所示。間程多變，相比于連續(xù)生產(chǎn)過程，間歇式生產(chǎn)過程按配方數(shù)，進行組織生產(chǎn)，待生產(chǎn)單元設(shè)備完成后將物料從單元于在一定的溫度和壓力條件下操作的單元設(shè)備，降溫降過程是一個復(fù)雜且關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，操作不當就容易造成“，引起爆炸，十分危險。

遼寧工業(yè)處于亞穩(wěn)態(tài)的液體，如果受到外界因素的干擾發(fā)生穩(wěn)定的平衡態(tài)。它的溫度 Tsup和當前壓力下其對的“過熱度”： T= Tsup-Ts[30]。過熱度和過熱極限壓力與溫度存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系，因此可以通過降的關(guān)系如圖 2.1 所示，圖中 B 點為液體的過熱亞穩(wěn)；圖中 O 點為壓力 P 下液體的過熱極限點，當液穩(wěn)的情況，從而導(dǎo)致爆沸現(xiàn)象的發(fā)生；圖中曲線 T 之間的區(qū)域為液體的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)，在此區(qū)域中的液體這一區(qū)域液體的狀態(tài)進行控制，從而避免爆沸現(xiàn)象PaF 臨界態(tài)

測略 遼間的控制，是由操作人員在降壓操作開始前，設(shè)置。降壓過程中，出現(xiàn)熱力學(xué)不平衡現(xiàn)象是不時平衡這一環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)是若降壓過程中，壓力相變與沸騰延遲現(xiàn)象的發(fā)生，會使液體進入過熱時平衡待釜內(nèi)平衡后，繼續(xù)進行開閥泄壓操作的控制，是根據(jù)調(diào)節(jié)閥開度大小調(diào)控的。由操參數(shù)給定，從而達到控制降壓速率的目的。

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本文編號：2759077