針對(duì)生物質(zhì)沼氣加壓水洗提純凈化處理過程,開展廠級(jí)動(dòng)態(tài)協(xié)同控制方案設(shè)計(jì)與模擬實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)生物沼氣加壓水洗中試裝置工藝需求,采用Aspen Plus軟件建立其穩(wěn)態(tài)流程模擬系統(tǒng),并通過對(duì)不同工藝操作條件進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬獲取最佳穩(wěn)態(tài)操作工況。根據(jù)工藝要求合理設(shè)計(jì)廠級(jí)動(dòng)態(tài)控制方案,保證沼氣提純率大于97%。通過Aspen Dynamic模塊建立其動(dòng)態(tài)流程模擬系統(tǒng),分別引入沼氣進(jìn)氣流量與成分?jǐn)_動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)性能,模擬測(cè)試結(jié)果和實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,而且在多種擾動(dòng)下CO2的脫除率都大于99.8%,有效抑制各種擾動(dòng)。 

【文章來源】：高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2018,32(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

中試實(shí)驗(yàn)裝置Fig.8Pilot-scaleexperimentalequipment驗(yàn)的安全性

1184高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)2018年10月制方案實(shí)現(xiàn)，通過硬件組態(tài)，達(dá)到軟件程序與硬件配置一致的目的。根據(jù)沼氣加壓水洗提純工藝過程，將3.2節(jié)設(shè)計(jì)的廠級(jí)控制方案在PLC中進(jìn)行軟件編程實(shí)現(xiàn)，并設(shè)計(jì)WinCC過程監(jiān)控系統(tǒng)(如圖9所示)，最終保證裝置安全、平穩(wěn)運(yùn)行。5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間為1h，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出及分析。產(chǎn)品氣CO2體積分?jǐn)?shù)采樣時(shí)間周期為2min，其他變量的采樣時(shí)間周期均為1min。在所設(shè)計(jì)的裝置上，對(duì)液氣比、吸收壓力、吸收溫度等工藝參數(shù)進(jìn)行了單變量實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中默認(rèn)工藝參數(shù)為：吸收壓力0.7MPa，液氣比180，吸收溫度12℃，閃蒸壓力0.35MPa，解析壓力0.1MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。從圖10(a)可以看出，在實(shí)驗(yàn)所考察的160~200液氣比，隨液氣比的增大，CO2脫除率逐漸升高。由圖10(b)可知，在吸收壓力從0.4增加到0.8MPa的過程中，CO2脫除率逐漸升高，到0.7MPa時(shí)，CO2脫除率已達(dá)93%以上。由圖10(c)可知，在實(shí)驗(yàn)的10~20℃，隨溫度的升高，CO2的脫除率逐漸減校溫度高于12℃后，產(chǎn)品氣CO2含量大于3%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與AspenPlus穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果基本相同，由于處理量、裝置大小等因素，液氣比與模擬結(jié)果相比較大。6結(jié)論本文針對(duì)一種加壓水洗生物沼氣凈化提純工藝過程，在分析其工藝流程和過程動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多變量自動(dòng)控制方案的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)模擬研究，模擬測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制方案可以有效抑制沼氣進(jìn)氣流量的擾動(dòng)，控制效果滿足工藝設(shè)計(jì)要求。提升系統(tǒng)負(fù)荷，增大沼氣進(jìn)氣流量設(shè)定值，沼氣流量可以較快跟蹤設(shè)定值，同時(shí)其他參數(shù)控制方案

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AspenPlus軟件在模擬沼氣脫碳制取車用燃?xì)庵械膽?yīng)用[J]. 劉曉瑞,汪艷萍,馮磊,劉亞州,劉函銘.  內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[2]填埋氣中二氧化碳凈化技術(shù)及研究進(jìn)展[J]. 金瀟,馬澤宇,徐期勇.  可再生能源. 2013(01)
[3]沼氣高值化利用與凈化提純技術(shù)[J]. 甄峰,李東,孫永明,李志兵,袁振宏.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(11)
[4]車用沼氣提純凈化工藝技術(shù)研究[J]. 尹冰,陳路明,孔慶平.  現(xiàn)代化工. 2009(11)



本文編號(hào)：3403084