真空变压吸附分离氮气甲烷的模拟与控制

摘要：

采用实验室自制的活性炭为吸附剂,进行了真空变压吸附(VPSA)分离氮气/甲烷的实验、模拟和控制研究.建立了一套双塔VPSA实验装置,并将其数学模型建立在gPROMS软件中,通过改变进料气流量做多组对比实验,通过模拟数据和实验数据的对比,验证了数学模型的准确性.通过双塔VPSA的模拟调试,可以将甲烷的纯度由30%提升到80%,同时保证83%的回收率.随后,针对实际生产中不可避免的状态干扰因素,选取了3种常见的扰动状况,以产品气纯度快速回归至80%为控制目标,根据本文所采用的VPSA系统设计了PID控制器,进行了模拟和控制的研究.研究结果表明,引入PID控制器可以使纯度受到扰动影响时较快速地回归至合格纯度,同时保证装置较为稳定的运行.

关键词：氮气/甲烷、VPSA、模拟、活性炭、控制

所属期刊栏目：69

分类号：TQ028.1(一般性问题)

资助基金：化学工程联合国家重点实验室开放课题资助项目SKL-ChE-16B05.supported by the State Key Laboratory of Chemical EngineeringSKL-ChE-16B05

在线出版日期：2018-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：750-758