生物沼气加压水洗过程厂级动态控制设计与模拟

发布时间：2021-09-22 03:52

　　针对生物质沼气加压水洗提纯净化处理过程,开展厂级动态协同控制方案设计与模拟实验研究。根据生物沼气加压水洗中试装置工艺需求,采用Aspen Plus软件建立其稳态流程模拟系统,并通过对不同工艺操作条件进行稳态模拟获取最佳稳态操作工况。根据工艺要求合理设计厂级动态控制方案,保证沼气提纯率大于97%。通过Aspen Dynamic模块建立其动态流程模拟系统,分别引入沼气进气流量与成分扰动测试系统性能,模拟测试结果和实验运行结果表明,该控制系统具有良好的动态响应性能,而且在多种扰动下CO2的脱除率都大于99.8%,有效抑制各种扰动。 

【文章来源】：高校化学工程学报. 2018,32(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

中试实验装置Fig.8Pilot-scaleexperimentalequipment验的安全性

1184高校化学工程学报2018年10月制方案实现，通过硬件组态，达到软件程序与硬件配置一致的目的。根据沼气加压水洗提纯工艺过程，将3.2节设计的厂级控制方案在PLC中进行软件编程实现，并设计WinCC过程监控系统(如图9所示)，最终保证装置安全、平稳运行。5.3实验结果实验运行时间为1h，对实验数据进行导出及分析。产品气CO2体积分数采样时间周期为2min，其他变量的采样时间周期均为1min。在所设计的装置上，对液气比、吸收压力、吸收温度等工艺参数进行了单变量实验研究。实验中默认工艺参数为：吸收压力0.7MPa，液气比180，吸收温度12℃，闪蒸压力0.35MPa，解析压力0.1MPa。实验结果如图10所示。从图10(a)可以看出，在实验所考察的160~200液气比，随液气比的增大，CO2脱除率逐渐升高。由图10(b)可知，在吸收压力从0.4增加到0.8MPa的过程中，CO2脱除率逐渐升高，到0.7MPa时，CO2脱除率已达93%以上。由图10(c)可知，在实验的10~20℃，随温度的升高，CO2的脱除率逐渐减校温度高于12℃后，产品气CO2含量大于3%。实验结果与AspenPlus稳态模拟结果基本相同，由于处理量、装置大小等因素，液气比与模拟结果相比较大。6结论本文针对一种加压水洗生物沼气净化提纯工艺过程，在分析其工艺流程和过程动态特性的基础上，进行多变量自动控制方案的设计与动态模拟研究，模拟测试结果表明，所设计的控制方案可以有效抑制沼气进气流量的扰动，控制效果满足工艺设计要求。提升系统负荷，增大沼气进气流量设定值，沼气流量可以较快跟踪设定值，同时其他参数控制方案

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3403084