控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，應(yīng)用于精餾塔塔組中，包括下列步驟：S1.測(cè)得精餾塔塔組所有溫度測(cè)點(diǎn)均為T(mén)1，以手動(dòng)調(diào)節(jié)再沸器功率的方式迅速蒸發(fā)精餾塔底部的液氧；S2.當(dāng)精餾塔塔組中下部溫度漸漸升高至T2左右時(shí)逐步減小再沸器功率的輸出，不斷調(diào)節(jié)功率輸出，使溫度趨于穩(wěn)定；S3.當(dāng)溫度在T3～T4間徘徊記錄此時(shí)的再沸器功率值，作為功率基值的參數(shù)，將再沸器的功率控制改為自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)精餾塔塔組控制點(diǎn)溫度進(jìn)行溫度控制，同時(shí)根據(jù)功率及溫度值的變化修改調(diào)節(jié)系數(shù)，使溫度進(jìn)一步穩(wěn)定。本發(fā)明方法達(dá)到液氧無(wú)殘留、氪氙不逃逸、再沸器運(yùn)行工況穩(wěn)定的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】控制粗氦氙濃縮塔再沸器功率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及深冷法技術(shù)，尤其涉及一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]深冷法在液氧中濃縮氪氙混合物時(shí)，通過(guò)對(duì)精餾塔底部的再沸器對(duì)液氧進(jìn)行加熱使液氧蒸發(fā)可得到濃縮后的氪氙混合液(Kr+Xe ^ 99.99%)。既要保證液氧完全蒸發(fā)，同時(shí)留下氪氙混合液，保證氪氙不從精餾塔頂逃逸，因此塔底再沸器的功率變化對(duì)濃縮效果影響巨大。功率如果太大，氪氙混合物會(huì)隨著液氧一起氣化，上升至精餾塔頂部，最終逃逸出精餾塔，造成高純氪、高純氙提取率下降；反過(guò)來(lái)，若是功率太小，則液氧蒸發(fā)不完全，同氪氙濃縮物一起進(jìn)入后續(xù)精餾塔，導(dǎo)致最終產(chǎn)品純度無(wú)法達(dá)標(biāo)。在實(shí)際操作時(shí)，若由操作人員手動(dòng)控制，則需要頻繁干預(yù)再沸器的功率輸出，過(guò)于耗費(fèi)操作人員的精力，而且人為控制若有時(shí)精餾塔溫度突然變化卻未及時(shí)發(fā)現(xiàn)、響應(yīng)，作出調(diào)整，則會(huì)導(dǎo)致功率、溫度變化波動(dòng)范圍很大、對(duì)精餾塔的工況穩(wěn)定造成不便，甚至破壞精餾塔的整體工況。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，針對(duì)氪氙濃縮塔的某點(diǎn)溫度進(jìn)行特殊控制，達(dá)到液氧無(wú)殘留、氪氙不逃逸、再沸器運(yùn)行工況穩(wěn)定的目的。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，應(yīng)用于精餾塔塔組中，其中，包括下列步驟:
[0006]S1.測(cè)得精餾塔塔組所有溫度測(cè)點(diǎn)均為T(mén)l，以手動(dòng)調(diào)節(jié)再沸器功率的方式迅速蒸發(fā)精餾塔底部的液氧；
[0007]S2.當(dāng)精餾塔塔組中下部溫度漸漸升高至T2左右時(shí)逐步減小再沸器功率的輸出，不斷調(diào)節(jié)功率輸出，使溫度趨于穩(wěn)定；
[0008]S3.當(dāng)溫度在T3~T4間徘徊記錄此時(shí)的再沸器功率值，作為功率基值的參數(shù)，將再沸器的功率控制改為自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)精餾塔塔組控制點(diǎn)溫度進(jìn)行溫度控制，同時(shí)根據(jù)功率及溫度值的變化修改調(diào)節(jié)系數(shù)，使溫度進(jìn)一步穩(wěn)定。
[0009]上述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其中，所述再沸器功率的計(jì)算方法執(zhí)行下列公式:
[0010]P=P1+K* (0.5-P0);
[0011]其中P表示再沸器功率，Pl表示功率基值，以限定再沸器功率變化的基礎(chǔ)；κ表示調(diào)節(jié)系數(shù)，以限定再沸器功率變化的步長(zhǎng)；ρο表示自動(dòng)調(diào)節(jié)功率。
[0012]上述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其中，所述功率基值Pl和所述調(diào)節(jié)系數(shù)K均為手動(dòng)設(shè)置。
[0013]上述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其中，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)功率PO采用PID調(diào)節(jié)方式。
[0014]上述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其中，所述Tl為_(kāi)165°C，T2為_(kāi)133°C，T3為-132。。，T4 為-135。。。
[0015]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]液氧無(wú)殘留，氪氙不逃逸，再沸器運(yùn)行工況穩(wěn)定。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法的流程示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法中精餾塔塔組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法中再沸器功率計(jì)算方法的公式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，應(yīng)用于精餾塔塔組中。
[0024]本控制方法分為手動(dòng)干預(yù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)兩部分，參看圖1和圖3，控制公式如下:
[0025]再沸器輸出功率P=功率基值Pl+調(diào)節(jié)系數(shù)K (0.5-自動(dòng)調(diào)節(jié)功率PO)，其中P表示再沸器功率，Pl表示功率基值，以限定再沸器功率變化的基礎(chǔ)在表示調(diào)節(jié)系數(shù)，以限定再沸器功率變化的步長(zhǎng)；po表示自動(dòng)調(diào)節(jié)功率。
[0026]功率基值Pl及調(diào)節(jié)系數(shù)K均為手動(dòng)設(shè)置，可視不同工況進(jìn)行更改。
[0027]自動(dòng)調(diào)節(jié)功率PO為PID調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)輸出，調(diào)節(jié)器控制的參數(shù)選取精餾塔上某一溫度測(cè)點(diǎn)的溫度。
[0028]功率基值Pl限定了再沸器功率變化的基礎(chǔ)，即當(dāng)進(jìn)行溫控調(diào)節(jié)時(shí)，再沸器的輸出功率均以Pl的數(shù)值為基準(zhǔn)。
[0029]調(diào)節(jié)系數(shù)K限定了再沸器功率變化的步長(zhǎng)，即每次溫控調(diào)節(jié)的步幅為X%*K。
[0030]自動(dòng)調(diào)節(jié)功率PO為調(diào)功信號(hào)的輸出，對(duì)精餾塔中下部某點(diǎn)溫度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式為正特性，而(0.5-Ρ0)則將再沸器功率的變化范圍限定在了功率基值Ρ1±0.5Κ的范圍內(nèi)。
[0031]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，依照下述步驟進(jìn)行:
[0032]繼續(xù)參看圖1至圖3，調(diào)節(jié)初期，精餾塔塔組所有溫度測(cè)點(diǎn)均為_(kāi)165°C (Tl)，此時(shí)以手動(dòng)調(diào)節(jié)P的方式迅速蒸發(fā)精餾塔底部的液氧，當(dāng)精餾塔塔組中下部溫度漸漸升高至-133°C (T2)左右時(shí)逐步減小P的輸出，此時(shí)溫度上升趨勢(shì)減緩，不斷調(diào)節(jié)功率輸出，使溫度趨于穩(wěn)定，當(dāng)溫度在_132°C (T3)?-135°C (T4)間徘徊記錄此時(shí)的再沸器功率P值，作為功率基值Pl的參數(shù)。此時(shí)將再沸器的功率控制改為自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)精餾塔塔組控制點(diǎn)溫度進(jìn)行溫度控制，同時(shí)根據(jù)功率及溫度值的變化，修改調(diào)節(jié)系數(shù)K，使溫度進(jìn)一步穩(wěn)定。此時(shí)，Pl和K的值即為運(yùn)行的最佳設(shè)定參數(shù)，并可保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0033]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例，其只是作為范例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作出的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，應(yīng)用于精餾塔塔組中，其特征在于，包括下列步驟: 51.測(cè)得精餾塔塔組所有溫度測(cè)點(diǎn)均為T(mén)l，以手動(dòng)調(diào)節(jié)再沸器功率的方式迅速蒸發(fā)精餾塔底部的液氧； 52.當(dāng)精餾塔塔組中下部溫度漸漸升高至T2左右時(shí)逐步減小再沸器功率的輸出，不斷調(diào)節(jié)功率輸出，使溫度趨于穩(wěn)定； 53.當(dāng)溫度在T3~T4間徘徊記錄此時(shí)的再沸器功率值，作為功率基值的參數(shù)，將再沸器的功率控制改為自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)精餾塔塔組控制點(diǎn)溫度進(jìn)行溫度控制，同時(shí)根據(jù)功率及溫度值的變化修改調(diào)節(jié)系數(shù)，使溫度進(jìn)一步穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其特征在于，所述再沸器功率的計(jì)算方法執(zhí)行下列公式:
P=PI+K* (0.5-P0)； 其中P表示再沸器功率，Pl表示功率基值，以限定再沸器功率變化的基礎(chǔ)；κ表示調(diào)節(jié)系數(shù)，以限定再沸器功率變化的步長(zhǎng)；ρο表示自動(dòng)調(diào)節(jié)功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述控制粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其特征在于，所述功率基值Pi和所述調(diào)節(jié)系數(shù)K均為手動(dòng)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其特征在于，所述自動(dòng)調(diào)節(jié)功率PO采用PID調(diào)節(jié)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述粗氪氙濃縮塔再沸器功率的方法，其特征在于，所述 Tl 為-165°c，Τ2 為-133°c，T3 為 _132°C，T4 為 _135°C。
【文檔編號(hào)】F25J3/02GK103712416SQ201310743394
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】陳云凱, 俞建 申請(qǐng)人:上海啟元空分技術(shù)發(fā)展股份有限公司