АСР массообменных процессов

В химической технологии для разделения веществ широко используются массообменные процессы: абсорбцию, экстракцию ректификацию, адсорбцию и сушку.

В процессе массообмена участвуют минимум три вещества: распреде- ляющее вещество, составляющее первую фазу; распределяющее вещество, со- ставляющее вторую фазу; распределяемое вещество, переходящее из одной фа- зы в другую. Основное уравнение массопередачи:

dM=kdF∆

dM - определяет количество вещества, переходящего из одной фазы в другую через поверхность dF при движущей силе процеса ∆ и коэффициенте массопередачи k.

∆=с-сравн.

Большинство массообменных процессов проводят в аппаратах колонного типа. Для повышения качества переходных процессов в системах автоматиза- ции массообменных установок широко используются комбинированные АСР, использующие дополнительные сигналы из промежуточных точек аппаратов. Наибольшие сложности при регулировании массообменных процессов чаще всего возникают из-за отсутствия автоматических приборов для непрерывного контроля состава получаемых продуктов. В этих случаях регулирование соста- ва ведут по косвенным параметрам- tкип смеси ее плотности. При этом возни- кают сложности, связанные с компенсацией влияния возмущающих факторов на взаимосвязь между косвенным параметром и составом.

АСР процесса газовой абсорбции.

Сущность процесса заключается в поглощении газовой смеси( компонен- тов в ней) с помощью специального абсорбента. Цель процесса:

а) утилизация абсорбируемой части газового потока

б) очистка газовой смеси от какого-либо компонента

в) для ее достижения надо получить рабочий раствор на выходе из абсор- бера заданной концентрации

Цель управления: достичь заданной степени очистки смеси от определен- ного компонента, который характеризуется дополнительной остаточной кон- центрацией данного компонента в газовой смеси на выходе из абсорбера.

Условия протекания процесса в абсорберах насадочного и тарельчатого типов зависит от температуры, давления и от соотношения газовой смеси и аб- сорбента.

Задача управления: поддержание заданного значения давления и темпера- туры в абсорбере и его материального баланса по поглощенному компоненту

газовой смеси. Данная задача решается в следующей схеме АСР газового аб- сорбера

Рисунок, который должен дать преподаватель

Температура в данном абсорбере стабилизируется за счет стабилизации

температуры абсорбента на входе в данный абсорбер.

Основой АСР является АСР концентрации рабочего раствора на выходе из абсорбера 2. Данный АСР изменяет концентрацию рабочего раствора на вы- ходе жидкости из абсорбера, а регулятором оказывает регулирующие воздейст- вие на изменение количества абсорбента, поступающего в данный абсорбер.

Для поддержания материального баланса абсорбера по рабочему раствору используется АСР уравнения рабочего раствора(1), где регулируется изменение расхода рабочего раствора из абсорбера. Для стабилизации давления газа среды в абсорбере используется АСР давления(3), где регулируется изменение расхо-

да газовой смеси на выходе из абсорбера.

Для решения задачи б) датчик концентрации устанавливается на выходе газового потока из абсорбера, а регулятор будет воздействовать также на рас- ход подаваемого абсорбента.