一种超临界水氧化反应控制系统的制作方法_2

文档序号:10217452阅读:来源:国知局
阀,45-第三流量调节阀,46-物流第二流量调节阀,47-压力调节阀,48-反应器气相出口的第一温度传感器,49-燃料第一气动截止阀,50-第一气动截止阀,51-物料第一气动截止阀,52-燃料第一流量调节阀,53-燃料第一流量计,54-第四加热单元控制器,55-燃料第二流量调节阀,56-燃料第二流量计,57-物料第二气动截止阀,58-第五加热单元控制器,59-物料第三气动截止阀,60-燃料第三流量调节阀,61-燃料第三流量计,62-物料第四气动截止阀,63-物料第一流量计,64-物料第二流量计,65-燃料第二气动截止阀,66-氧化剂第一流量计,67-氧化剂压力传感器,70-第一压力传感器,71-手动截止阀,72-第一气动调节阀,73-第三气动截止阀,74-第四气动截止阀,75-第一三通气动截止阀,76-第二三通气动截止阀。
[0020]101-氧化剂输送管路、102-燃料输送管路、103-物料输送管路、104-气态产物排出管路、105-蒸发壁水管路、106-底部入水管路、107-冷却水管路、108-液体产物排出管路。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0022]—种超临界水氧化反应控制系统,包括氧化剂输送管路101、燃料输送管路102、物料输送管路103、反应器7、气态产物排出单元、液态产物排出单元及控制单元,氧化剂输送管路的输出端连接反应器的氧化剂入口 ;燃料输送管路的输出端连接反应器的燃料入口 ;物料输送管路输出端连接至反应器的物料入口;气态产物排出单元包括与反应器气相出口连接的气态产物排出管路104。
[0023]其中,氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路中还包括连接在管路上的传感器和现场执行部件;气态产物排出管路依次连接氧化剂输送管路和物料输送管路上套管换热器的热端管路,输出端经两次气液分离后进入储水罐;蒸发壁水管路连接储水罐和反应器的蒸发壁水入口,经过调温的水通过蒸发壁进入反应器内部;底部入水管路连接储水罐和反应器底部的急冷水入水口,使常温水进入反应器底部;冷却水管路连接储水罐和冷却水入口,使常温水进入反应器内燃烧嘴附近设置的冷却盘管;液态产物排出单元包括与反应器液体排出口连接的液体产物排出管路108及无机盐储罐28;无机盐储罐顶部设置伸入反应器底部的连通管,连通管的顶部为反应器底部液面的最大高度;氧化剂包括氧气、双氧水等。
[0024]如图1所示,控制单元包括传感器、现场执行部件、控制器、上位机。控制器又包括中央处理器、数字量输入单兀D1、数字量输出单兀D0、模拟量输入单兀AI和模拟量输出单兀AO。现场执行部件与控制器通过输入输出模块D1、DO、A1、AO进行连接,中央处理器与上位机和触摸屏通过总线控制技术进行数据交换。
[0025]控制单元包括传感器、现场执行部件、控制器、上位机,现场执行部件与控制器电连接,控制器与上位机通过总线控制进行数据交换,传感器的信号输出端与上位机通过信号连接;传感器的信号输入端连接氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、反应器、气态产物排出单元、液态产物排出单元。
[0026]控制单元的工作过程包括:
[0027]1)传感器采集氧化剂输送管路、燃料输送管路、物料输送管路、反应器、气态产物排出单元、液态产物排出单元的温度、压力、流量、液位等传感数据,并将传感数据经控制器传输至上位机中;增压元件、现场执行部件的运行状态参数经控制器采集至上位机中。
[0028]2)上位机根据传感数据和运行状态参数执行启动过程、停车过程、紧急停车过程、温度调节过程和压力调节过程,向控制器输出控制信号,控制各现场执行部件。
[0029]现场执行部件主要包括反应器气相出口设置的压力调节阀47,无机盐储罐27入口设置的截止阀71和出口设置的第一气动调节阀72;燃料输送管路设置的燃料第二气动截止阀65、燃料第一流量调节阀52、第一增压栗15;物料输送管路设置的物料第一气动截止阀51、物料第二流量调节阀46、第二增压栗20;氧化剂输送管路设置的第一氧化剂气动截止阀32、氧化剂调压阀30、氧化剂第三流量调节阀31、第三增压栗2;蒸发壁水管路设置的第一水栗8,底部入水管路设置的第二水栗10,冷却水管路设置的第三水栗17,氧化剂输送管路101、燃料输送管路102、物料输送管路103、蒸发壁水管路105上分别设置的加热元件。
[0030]控制单元也包括视频监控单元,视频监控单元与上位机信号连接,视频监控单元包括视频监控摄像头,视频监控摄像头安装于反应器7顶端多个方向,氧化剂输送管路101、燃料输送管路102、物料输送管路103、气态产物排出管路104的各增压栗区域的上方的四个方向,氧化剂输送管路101中液氧储罐出口,氧化剂输送管路101、燃料输送管路102、物料输送管路103、气态产物排出管路104的各加热元件的出口。
[0031]传感器主要包括反应器气相出口设置的第一温度传感器48、第一压力传感器70,反应器内部设置的第二温度传感器,无机盐储罐上设置的液位传感器,物料输送管路的第一流量计63,燃料输送管路的燃料第一流量计53,氧化剂输送管路的氧化剂压力传感器67、氧化剂第一流量计66。传感器还包括智能多功能二次表,智能多功能二次表包括作为加热炉加热元件控制器、现场温度显示表以及将液位传感器的模拟量信号进行显示并转换成数字量开关信号。
[0032]上位机软件中进行现场工艺流程的监控:所有数据进行实时显示,并生成实时数据曲线,以便观察工艺动态,为现场操作控制提供依据,所有模拟量数据通过建立历史变量,并建立历史数据报表分别与历史变量做连接,然后在报表查看器中查看历史变量,历史变量0.2秒更新一次,同时建立历史数据曲线并关联历史变量,通过导出工具将历史数据导出并存档,同时可以对操作事件进行记录,将变量变化的过程与操作事件相关联,找出工艺数据变化的具体原因,为实验研究提供可靠依据。
[0033]如图2中所示,为清楚说明本实用新型,现对本实用新型超临界水氧化反应系统的实施例进行说明:
[0034]氧化剂输送管路依次连接氧化剂储罐1、第三增压栗2、汽化器3,氧化剂缓冲罐4、氧化剂换热器5、第一加热元件6,氧化剂输送管路的出气口连接反应器的氧化剂入口。在氧化剂通路上设置有氧化剂调压阀30,氧化剂压力传感器67,氧化剂第三流量调节阀31,氧化剂第一流量计66,第一氧化剂气动截止阀32;第一加热元件6与输送管路并联,并在输送管路上安装-第二氧化剂气动截止阀33,在第一加热元件6的并联氧化剂通路上分别安装-第三氧化剂气动截止阀34,第四氧化剂气动截止阀35,第一加热元件6连接第一加热单元控制器36。氧化剂换热器5连接高压气液分离器24及气体回收罐25。
[0035]燃料输送管路依次连接燃料栗计量栗11,第四水栗12,混合器13,燃料缓冲罐14,第一增压栗15,第四加热元件16(燃料加热单元),燃料加热单元的出口连接反应器的燃料入口。在燃料通路上安装有燃料第二气动截止阀65,燃料第二流量计56、燃料第二流量调节阀55,燃料第一流量计
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