甲醇氧化制甲醛的流量控制系统设计

ThemeGalleryPowerTemplateAddYourCompanySlogan工程三甲醇氧化制甲醛的流量控制系统设计themegallery目录任务一甲醇氧化制甲醛的流量控制系统总体方案设计任务二JX-300X系统硬件设计任务三JX-300X系统软件组态任务四甲醇氧化制甲醛的流量控制系统调试、运行任务五工程辩论，工程小结，资料归档甲醇氧化制甲醛的工艺流程如下图，原料甲醇用泵送入高位槽1，以一定的流量经过过滤器2进入蒸汽加热的蒸发器3.同时，由鼓风机7将已除尘和其他杂质的空气定量地送入蒸发器的底部。空气鼓泡通过被加热到319~323K的甲醇层时被甲醇蒸气所饱和，每升甲醇蒸气和空气的混合物中甲醇的含量约为0.5g。为了控制甲醇被氧化的速度，通过蒸气别离缸19，在甲醇和空气的混合物中参加一定量的水蒸汽。为了保证混合气能在反响器内迅速反响，以及防止混合气中存在甲醇凝液，所以通过过热器4进行加热。过热混合气为了阻止氧化器中可能发生燃烧涉及到蒸发系统，要经过阻火器5和过滤器8除去铁杂质后，才进入氧化反响器9，在催化剂的作用下，温度控制在653~923K左右，进行氧化和脱氢反响。从氧化器出来的气体进入第一吸收塔10，将大局部甲醛吸收；未被吸收的气体再进入第二吸收塔11底部，从塔顶参加一定量的冷却水进行吸收。由第二吸收塔塔底采出的稀甲醛溶液经循环泵18打入第一、第二吸收塔，作为吸收的一局部。自第一吸收塔塔底引出的吸收液经冷却后，即为含10%甲醇的甲醛水溶液。甲醇的存在可以防止甲醛的聚合，甲醛的产率约80%。一、工艺说明甲醇氧化制甲醛的工艺流程

流量的检测和控制在现代工业生产自动化中具有重要的地位。根据工艺要求设计供料系统的控制方案，保证生产能够平安、有效地进行。为了进行本钱核算，要求对进入生产流程的甲醇量进行计量。为了保证氧化反响的顺利进行和平安要求，设计控制系统，以保证参与氧化反响的甲醇、氧气、水蒸汽比例符合要求。根据控制方案选择所需的检测仪表、控制仪表和执行装置，按照控制要求进行安装、调试，使系统能正常运行。二、总体要求三、控制任务分析化工各种反响对参与化学反响的物料比都有一定的要求。甲醇氧化制甲醛生产所需的三种原料必须保持一定的比例，即甲醇气：空气：水蒸汽=1：〔1.7~1.9〕：〔0.7~0.9〕。比值为了确保生产的平安进行，最大限度地提高生产效率，应对整个生产过程进行分析。本工程将根据甲醇氧化制甲醛的工艺要求，确定参与反响的物料流量控制方案，并根据确定的控制方案和企业自动化水平，以及自动化仪表和装置的开展情况，选择控制仪表、流量检测仪表和执行装置。化工各种反响对参与化学反响的物料比都有一定的要求。甲醇氧化制甲醛生产所需的三种原料必须保持一定的比例，即甲醇气：空气：水蒸汽=1：〔1.7~1.9〕：〔0.7~0.9〕。为了保证以上的物料的配比，要对其流量进行控制。空气是通过鼓风机参加其流程，在甲醇蒸发器中与甲醇蒸汽混合，形成二元混合气体。甲醇液体通过离心泵参加甲醇蒸发器。因此，空气与甲醇的进入量根本稳定，可以设置简单的控制系统来完成。空气流量采用流量单回路控制系统，二通过控制甲醇蒸发器的液位定值控制，保证甲醇气体的流量稳定。合理设置两个控制系统的设定值，就可以保证二元混合气中的醇氧摩尔比。二元混合气要参加一定量的蒸汽，形成三元混合气体。由于水蒸汽的含量决定反响速度和效率，所以，根据蒸汽参加量控制二元混合气体的流量。甲醇的流量计量不能加以控制，主要在进入系统时对其进行累计指示。四、控制要求〔1〕流量检测仪表〔2〕过程控制仪表，执行器〔3〕集散控制系统〔4〕电工工具五、所需设备六、控制方案确定〔1〕测量元件与变送器——流量计。〔2〕自动控制器——集散控制系统DCS。〔3〕执行器——电动调节阀。比值控制根本概念：比值控制系统〔流量比值控制系统〕：实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统。主物料或主动量：在保持比例关系的两种物料中处于主导地位的物料，称为主物料；表征主物料的参数，称为主动量〔主流量〕，用F1表示。比值控制系统的类型开环比值控制系统单闭环比值控制系统双闭环比值控制系统变比值比值控制系统串级和比值混合系统开环比值控制系统FCF1F2控制器控制阀对象测量变送F1F2-适用于副流量较平稳且比值精度要求不高的场合。单闭环比值控制增加一个副流量闭环控制系统KF1F2FC单闭环比值控制特点不但能实现副流量跟随主流量的变化而变化，而且可以克服副流量本身干扰比照值的影响，主副流量的比值较为精确。总物料量不固定，对于负荷变化幅度大，物料又直接去化学反响器的场合是不适合的。当主流量出现大幅度波动时，副流量给定值大幅度波动，在调节的一段时间里，比值会偏离工艺要求的流量比，不适用于要求严格动态比的场合。适用于主物料在工艺上不允许进行控制的场合。工业应用：自来水消毒的比值控制任务一甲醇氧化制甲醛的流量控制系统总体方案设计控制系统方块图〔单闭环比值控制系统〕流程图〔1〕流量计选用原那么〔2〕差压式流量计〔3〕转子流量计〔4〕电磁流量计流量检测元件流体传送设备电动调节阀◆应选何种流量计?

流量压力

皮膜表

罗茨表

涡轮孔板等差压式

<--------------DISPLACEMENT位移式

--------------><----------INFERENTIAL

推理式----------->

旋进流量计的选型方法

影响流量计能否正常工作的因素〔工况〕流量范围介质状况介质温度环境温度压力损失介质压力综合考虑进行选型SBL-智能甲醇流量计

测甲醇流量，进行累计指示。SBL-智能甲醇流量计，量计采用新型电容力感应式传感器，它不但具有传统靶式、孔板、涡街等无可动部件甲醇流量计的计量可靠性，并具有计量精度高，测量范围宽、温漂小、抗过载能力强、性能可靠的特点，加之特有的抗干扰性能以及体积小重量轻，安装维护方便和使用寿命长的优点，使其在蒸汽计量上有非常优秀的性能。

甲醇流量计

产品参数

产品名称：甲醇流量计量计

口径：DN15～DN500mm甚至更大口径

公称压力：0.6～42MPa

工况温度：-180～+500℃更高温度与工厂商定

精度：±0.2～±1.5%FS

量程比：1：10

壳体：碳钢；不锈钢(或按用户要求提供)(衬氟)

供电方式：内置3.6VDC锂电池(两年换一次)；外供24VDC(可选)

输出信号：4～20mA二线制；脉冲0～1000HZ；RS232/RS485(或按用户要求协商提供)

防护等级：IP65

防爆标志：本安型ExiallCT4；隔爆型ExdllCT4

执行标准：企标Q/BET05-06

表头显示：累积流量；瞬时流量；工况温度；工况压力(温压补偿式才有)；棒状满量程百分比；故障自检

连接方式：双法兰式、插入式

产品特点·整台仪表在设计中无可动部件，插入式结构,拆卸方便

·可选用多种防腐及耐上下温材质(如哈氏合金，钛等)

·整机可做成全密封无死角(焊接形式)，无任何泄漏点，可耐42MPa高压

·仪表内设自检程序，故障现象一目了然

·传感器不与被测介质接触,不存在零部件磨损,使用平安可靠

·具有多种安装方式供选择，如选择在线插入式，安装费用低

·具有一体化温度、压力补偿，直接输出质量或标方

·具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择

·能准确测量各种常温、高温500度、低温-200度工况下的气体、液体流量

·计量准确，精度可到达0.2%

·重复性好，一般为0.05～0.08%，测量快速

·压力损失小，仅为标准孔板的1/2△P左右

·抗干扰，抗杂质能力特强

·安装简单方便，极易维护

·多种输出形式，能远传各种参数

·抗震动性强，一定范围内可测脉动

转子流量计用于测空气流量。转子流量计是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它具有体积小，检测范围大，使用方便等特点。转子流量计可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量。技术参数

测量范围:水〔20℃〕1-200000l／h空气〔20℃，0．1013MPa〕0．03－4000m3／h量程比：标准型10：1特殊型20：1精度：1．0级压力等级：标准型：DN15－DN504.0MPaDN80-DN2001.6MPa特殊型：DN15－DN5025MPaDN80-DN20016MPa夹套的压力等级为1．6MPa压力损失：7kPa-70kPa介质温度：标准型：－80℃-＋200℃：PTFE：0℃－85℃高温型：最高可达400℃介质粘度：DN15:<5mPa.s(F15.1-F15.3)环境温度：液晶型－30℃－+85℃连接形式：标准型：DIN2501标准法兰特殊型：由用户指定的任意标准法兰或螺纹电缆接口：M20＊1．5供电电源：标准型24VDC二线制4－20mA〔10．8VDC－36VDC〕报警输出：上限或下限瞬时流量报警标准型：集电极开路输出〔最大100mA@30VDC内部阻抗100欧〕特殊型：继电器输出〔触点容量最大5A@250VAC〕脉冲输出：累积脉冲输出，最小间隔50毫秒液晶显示：瞬时流量显示数值范围：0－50000累计流量显示数值范围：0－99999999防护等级：IP65防爆标志：本安型iaⅡCT6隔爆型dⅡCT6转子流量计选用本卷须知

1〕转子流量计为低、中等精确度流量计，通用型精确度约为+/-1.5%~+/-4%，远传型比就地指示型精确度要低些。它主要是解决小、微流量测量，范围度宽、压损低、价格廉价〔玻璃管〕2〕该流量计受被测介质物性〔密度、粘度〕参数影响较大，选用时首先根据被测介质实际使用状态的密度＆粘度，把流量计示值换算到刻度流量，再选择仪表的流量范围。3〕仪表类型较低，其价格差异亦大，要根据实际使用需要进行选型。玻璃管流量计价格低廉，主要用于现场指示。假设温度高于70℃，应选防罩型以保证平安。涡街流量计型号：SKLU系列蒸汽涡街流量计蒸汽涡街流量计便是依据卡门旋涡原理进行封闭管道流体流量测量的新型流量计。因其具有良好的介质适应能力，无需温度压力补偿即可直接测量蒸汽、空气、气体、水、液体的工况体积流量，配备温度、压力传感器可测量标况体积流量和质量流量，是节流式流量计的理想替代产品。

技术参数◆测量介质：气体、液体、蒸气

◆口径规格法兰卡装式口径选择25,32,50,80,100

◆法兰连接式口径选择100,150,200

◆流量测量范围正常测量流速范围雷诺数1.5×104～4×106；气体5～50m/s;液体0.5～7m/s

正常测量流量范围液体、气体流量测量范围见表2；蒸气流量范围见表3

◆测量精度1.0级1.5级

◆被测介质温度:常温–25℃～100℃

◆高温–25℃～150℃-25℃～250℃

◆输出信号脉冲电压输出信号高电平8～10V低电平0.7～1.3V

◆脉冲占空比约50%,传输距离为100m

◆脉冲电流远传信号4～20mA,传输距离为1000m

◆仪表使用环境温度:-25℃～+55℃湿度:5～90%RH50℃

◆材质不锈钢,铝合金

◆电源DC24V或锂电池3.6V

◆防爆等级本安型iaIIbT3-T6

防护等级IP65电磁流量计型号：SDLDB电磁流量计电磁流量计有其独特的优点，因此被广泛应用于化工化纤、食品、造纸、制糖、矿冶，给排水、环保，铁、石油、制药等工业领域中，用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、污水、冷却原水、给排水、盐水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料、黑液等导电流体介质的体积流量。可根据用户需要进行现场在线修改量程，管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关技术参数◆口径：DN6~DN600mm◆精度等级：0.3级、0.5级◆量程比：1500：1◆测量流量：0.3~15m/s◆通讯方式：RS232RS485Modbus和HART〔任选〕◆连接方式：法兰◆电源：220VAC或24VDC电磁流量计的特点

1、测量不受液体密度、粘度、温度、压力导电率变化的影响。

2、测量管内无活动及阻流部件，无压损、不堵塞，可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。

3、仪表反映灵敏，测量范围宽，流速0.3－10m/s，导电率>5μs/cm的导电液体都可测量，量程范围可以任意选定

4、仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术，故抗干扰性强、精度高、稳定可靠

5、仪表不受液体流动方向的影响，正反向安装均可测量，并安装方便，对直管段要求不高。

6、电磁流量计的电极及内衬材料耐腐性和耐磨性极好，寿命长。可按用户特殊工况要求生产电磁流量计。

7、仪表的耐冲击、耐振性良好。

8、仪表不能测量气体及不导电液体。流量的控制框图如下差压变送器型号：CYB31M防腐蚀用于甲醇蒸发器的液位定值控制

壳体采用聚四氟材料，具有抗腐蚀性强、耐磨损、抗过载冲击的产品特点。产品连接有通气导管的防水电缆，使传感器背压腔与大气连通，从而制成工业标准的4～20mA信号输出且性能稳定可靠的全固态产品。

技术性能

电动调节阀型号：电动衬氟调节阀-ZRSF46ZRSF46系列电动衬氟调节阀，是由3810L或DKZ型电动执行机构或电子式电动执行机构和衬氟塑直通单座调节阀阀体两局部组成，由于该阀接触介质的部位全衬有氟塑料，又采用聚四氟乙烯材质的波纹管密封，能广泛适用于对酸、碱等强腐蚀机制和有毒、易挥发等气体、液体介质的过程控制、调节。

电动衬氟调节阀特点1、耐腐蚀：阀体内腔、阀芯、阀座、阀杆均包衬2.5~3mm厚的F46，能耐酸、碱，耐强腐蚀。2、密封性能好：采用聚四聚四氟乙烯材质的波纹管和填料双重密