程控閥在PVC精餾尾氣吸附中的應用
變壓吸附技術(Pressure Swing Adsorption,PSA)。是以吸附劑(多孔固體物質)內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,利用吸附層,相對于VCM,C2H2的高沸點雜質組分被選擇性吸附,低沸點組分的氫氮不易吸附而通過吸附劑床,達到VCM、C2H2和其他組分的分離的目的。然后在減壓下解吸被吸附的VCM、C2H2,也就是吸附劑再生的過程。這種壓力下吸附VCM、C2H2,減壓下VCM、C2H2使吸附劑再生的就是變壓吸附過程。我公司在生產過程中采用四塔生產,若其中一塔處于吸附過程時,其他三塔處于再生、解吸的不同階段。在整個循環過程中,每個塔都要經過吸附、均壓降、順放、逆放、抽空一、抽沖一、抽沖二、抽空二、均壓升和終沖共10個步驟。
1)密封性能好,要求至少啟閉20萬次以上無內泄漏和外泄漏。
2)啟閉速度快,雖然閥門通徑不同,但其啟閉時間都應小于0.5s。
3)閥門要求使用壽命長,能夠經受長周期頻繁工作而保持不泄漏。
4)能夠使用于易燃易爆等危險環境中。
5)易實現調節功能并具有閥位狀態現場指示和遠程傳送信號,其動作壽命與程控閥相當,并滿足防爆要求。
在PSA工藝中,工藝的實現是靠周期性切換程控閥實現的。根據工藝中閥門的切換時序圖,編制相應的程序。通過預先設定的方式,由DCS系統按程控閥的動作步驟輸出信號控制電磁閥驅動程控閥的開關,實現變壓吸附工藝中各步驟的切換,從而實現工藝的自動控制。其控制回路構成圖如下。
圖1 變壓吸附程序控制系統回路圖
由于PVC精餾尾氣吸附工藝的特殊性和對程控閥的要求,我公司采用四川天一科技股份有限公司研發的QGJ-4.0/22000型程控閥,使用壽命為20萬次,由于該程控閥結構簡單,使用壽命長,密封性好,動作可靠,完全滿足了吸附工藝的要求。
在變壓吸附過程中,由于其工藝的特殊性,如果程控閥不能及時準確地動作,必然給正常生產帶來嚴重的影響。常見的程控閥故障主要有:內漏、外漏、閥門半開半閉、程控閥不動作。在變壓吸附生產過程中,更多的故障是由于二位五通電磁閥線圈的程序控制系統故障引起的。
在變壓吸附生產中,由于自動化水平的提高,實現了整個裝置的自動控制,從而使整個工藝操作變得簡單,而且安全可靠。另外,程控閥維護方便,利用閥位信號返回到DCS控制系統,并結合工藝系統中工藝參數進行閥門的故障診斷,為及時有效判斷、處理故障提供了有力手段。