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涡轮流量计鼓泡床反应器的控制

2013-12-18 09:09

    当涡轮流量计进行气液相反应时常用鼓泡床反应器。这在石油化工、无机化工、生物化工和制药工业等方面有许多应用。由于气液反应的特点,鼓泡床操作的基本要求一是控制好气相和液相量;二是保持一定的液位,以免因液位过高使气体带液严重,或者液位太低气体停留时间太短而影响反应;三是维持保证反应质量的温度。因此,鼓泡床的控制方案主要根据这些要求来设置。
    (1)保证反应物料稳定的流量控制 涡轮流量计 流量控制回路如图9-5-17所示,包括气相进料流量控制回路和液相进料流量控制回路。可以采用单回路定值控制和比值控制等方式。这样保证反应物料量稳定,减少其变化对反应的影响。在使用催化剂的鼓泡床反应器中,催化剂量一般也应有流量控制。但当其流量太小,难以测量时,可用定量泵、高位槽加人等方式尽量使其稳定。
    (2)温度控制在反应物料稳定、流量稳定的情况下,温度一般是衡量反应情况好坏的标志。即使在质量控制情况下,温度变化往往是反应变化的先导,要比质量指标灵敏,而且也是监视反应不致超温达到危险程度的标志之一因此,涡轮流量计鼓泡床反应器均设置温度控制回路。操纵变量多为冷却剂量,可以是总冷却剂量,也可以是上冷却器水量遥控,单独控制下冷却器水量。图9-5-17中给出后者的温度控制。
(3)液位控制  当涡轮流量计鼓泡床不是采用滋流方式时,要有液位控制,以保证反应的正常进行。图9-5-18是液位控制的最常见最简单的控制方案。其缺点是不管反应是否合格,只要有进料就必须有出料。

    液位控制的另一方案是用液位控制液相进料,而用涡轮流量计反应温度控制出料。其中比值控制为保证气、液相进料之间的比例。反应温度仍然由控制冷却剂量来实现。这一方案,可以克服上一方案的不足。放热反应为例.当流量增加使反应温度上升时.通过温度控制回路的控制,一方面加大冷却剂量;另一方面关小出口阀门,通过液位控制减少进料量,加速温度下降.两个温度控制回路用同一测量元件和变送,是为了避免两个回路用两套测量系统带来误差。用两个控制器,是为了满足不同对象对控制器参数的不同要求。
    液位测量,采用差压法或外沉筒式比较合适。但在安装和校验时要注意到液位静止体积与反应在鼓泡时体积膨胀的区别。内浮筒式测量,波动较大,不宜用作液位控制的输人。
    (4)压力控制压力波动对进料的影响一般要比液位波动时对进料影响大而且也影响到温度。涡轮流量计为了充分利用反应器的体积,增加气液接触时间,控制的液位较高,液位的上部的空间也较小,对于强放热反应会产生骤爆的反应.设置压力控制和报警等紧急措施就更显得重要。压力控制可装在本设备上,也可装在后继设备上;可采用单回路控制,也可采用分程控制,正常情况下控制小阀,不正常时控制大阀。
 
 

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