溶劑回收成本排放控制裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種溶劑回收成本排放控制裝置及方法，溶劑吸附器一端與蒸汽管路和混合氣進管連接，蒸汽管路上設有蒸汽調節閥，溶劑吸附器的另一端與尾氣排放管和解吸氣體管路連接；解吸氣體管路與冷凝器的輸入連接，冷凝器的輸出與解吸液管路連接，在解吸液管路上設有溶劑密度檢測儀；溶劑密度檢測儀與控制裝置的輸入端連接，蒸汽調節閥與控制裝置的輸出端連接。采用在線的溶劑密度檢測儀配合蒸汽流量控制的方案，實現尾氣排放的自動控制，避免出現尾氣排放超標的狀況。通過建立成本控制模型，能夠精確控制溶劑，回收過程成本與環保的關系，實現成本和環保兼顧的最優生產模式。本發明專利技術能夠在尾氣排放符合環保排放標準的前提下節省回收成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及醋酸纖維生產過程中的溶劑回收領域，特別是一種溶劑回收成本排放控制裝置及方法。
技術介紹
醋酸纖維生產過程中的溶劑回收、濃縮通常包含：1、媒介吸附，例如采用活性炭；2、解吸，例如采用蒸汽；3、冷凝、精餾、提濃等主要過程。在解吸過程中需要使用蒸汽來置換媒介所吸附的溶劑，蒸汽的用量與解吸深度有關，即消耗蒸汽越多，解吸越徹底，尾氣排放越低，但回收成本越高，反之亦然。回收成本、尾氣排放、蒸汽耗用形成了復雜平衡。單純追求其中任何一項都會造成不受控制的局面，如過分強調蒸汽耗用，有可能造成尾氣排放不符合環保要求。而過于降低尾氣排放，又可能造成成本的大幅上升。如何在回收成本、尾氣排放和蒸汽耗用之間形成最佳方案，目前尚無較為理想、便于實際操作的方案。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種溶劑回收成本排放控制裝置及方法，能夠自動控制尾氣的排放標準，在尾氣排放符合環保排放標準的前提下節省回收成本，或在固定溶劑回收成本條件下盡量減少溶劑排放。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種溶劑回收成本排放控制裝置，溶劑吸附器一端與蒸汽管路和混合氣進管連接，蒸汽管路上設有蒸汽調節閥，溶劑吸附器的另一端與尾氣排放管和解吸氣體管路連接；解吸氣體管路與冷凝器的輸入連接，冷凝器的輸出與解吸液管路連接，在解吸液管路上設有溶劑密度檢測儀；溶劑密度檢測儀與控制裝置的輸入端連接，蒸汽調節閥與控制裝置的輸出端連接。所述的控制裝置為PID控制裝置。所述的蒸汽調節閥為開度調節閥。>所述的溶劑密度檢測儀為超聲在線溶劑密度檢測儀。在蒸汽管路、混合氣進管、尾氣排放管和解吸氣體管路上均設有閥。所述的溶劑吸附器為多個，當其中一個處于解吸狀態，則其他的溶劑吸附器為吸附狀態。一種采用上述的溶劑回收成本排放控制裝置的方法，包括以下步驟：一、根據溶劑密度檢測儀的數據，得到解吸液中溶劑的濃度數據；二、建立函數x=f(y)，式中，x為蒸汽消耗量，單位為L；y為解吸液中溶劑的濃度，單位為mol/kg；根據蒸汽消耗量x計算得到蒸汽消耗成本B；三、建立關系式A=B+C，約束條件為C＜D式中,A為溶劑回收成本，單位為元；B為蒸汽消耗成本，單位為元；C為尾氣溶劑消耗成本，單位為元；D為尾氣環保排放標準時的溶劑消耗成本，單位為元；四、采用圖表法，求溶劑回收成本A的最小值；通過以上步驟，在不超過尾氣環保排放標準的前提下，以較低成本實現溶劑的回收與排放控制。本專利技術提供的一種溶劑回收成本排放控制裝置及方法，通過采用在線的溶劑密度檢測儀配合蒸汽流量控制的方案，實現尾氣排放的自動控制，避免出現尾氣排放超標的狀況。通過建立成本控制模型，能夠精確控制溶劑，例如丙酮回收過程成本與環保的關系，實現成本和環保兼顧的最優生產模式。本專利技術的方案，能夠在尾氣排放符合環保排放標準的前提下節省回收成本，或在固定溶劑回收成本條件下盡量減少溶劑的排放。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明：圖1為本專利技術的整體結構示意圖。圖2為本專利技術的成本控制模型的示意圖。圖中：第一溶劑吸附器1，第二溶劑吸附器1'，冷凝器2，溶劑密度檢測儀3，蒸汽調節閥4，蒸汽管路5，解吸氣體管路6，控制裝置7，解吸液管路8，溶劑儲罐9，混合氣進管10，尾氣排放管11，尾氣排放閥12，解吸氣體閥13，混合氣進氣閥14，蒸汽進氣閥15，不凝氣排放閥16，溶劑回收成本A，蒸汽消耗成本B，尾氣溶劑消耗成本C，尾氣環保排放標準時的溶劑消耗成本D。具體實施方式實施例1：如圖1中，一種溶劑回收成本排放控制裝置，溶劑吸附器一端與蒸汽管路5和混合氣進管10連接，蒸汽管路5上設有蒸汽調節閥4，溶劑吸附器的另一端與尾氣排放管11和解吸氣體管路6連接；優選的，溶劑吸附器為多個，例如圖1中的第一溶劑吸附器1和第二溶劑吸附器1'，當其中一個處于解吸狀態，則其他的溶劑吸附器為吸附狀態。在蒸汽管路5、混合氣進管10、尾氣排放管11和解吸氣體管路6上均設有閥。如圖1中，各個溶劑吸附器的蒸汽管路5上設有蒸汽進氣閥15，混合氣進管10上設有混合氣進氣閥14，尾氣排放管11上設有尾氣排放閥12，解吸氣體管路6上設有解吸氣體閥13。當一個溶劑吸附器的蒸汽進氣閥15和解吸氣體閥13開啟，混合氣進氣閥14和尾氣排放閥12關閉，則該溶劑吸附器處于解吸狀態，蒸汽將溶劑吸附器內的溶劑驅趕至回收工段。當溶劑吸附器的蒸汽進氣閥15和解吸氣體閥13關閉，混合氣進氣閥14和尾氣排放閥12開啟，則該溶劑吸附器處于吸附狀態，溶劑吸附器內的媒介，例如活性炭，將含有丙酮的混合氣中的溶劑吸附，暫時儲存在溶劑吸附器內，吸附后的尾氣從尾氣排放管11排出。解吸氣體管路6與冷凝器2的輸入連接，冷凝器2的輸出與解吸液管路8連接，解吸液管路8與溶劑儲罐9連接，在解吸液管路8上設有溶劑密度檢測儀3；冷凝器2上設有不凝氣排放閥16。溶劑密度檢測儀3與控制裝置7的輸入端連接，蒸汽調節閥4與控制裝置7的輸出端連接。由此結構，實現根據溶劑密度檢測儀3的反饋，在線調節蒸汽調節閥4的開度，進而調節蒸汽的使用量。蒸汽耗用越多，但解吸過程越徹底，尾氣排放則越低。所述的控制裝置7為PID控制裝置。即比例、積分和微分控制裝置，以實現蒸汽流量的快速、穩定的調節。本例中的控制裝置7根據溶劑密度檢測儀3的檢測結果，與控制值進行比對，然后對蒸汽調節閥4的開度進行調節。所述的蒸汽調節閥4為開度調節閥。由此結構，能夠實時調節蒸汽的用量。所述的溶劑密度檢測儀3為超聲在線溶劑密度檢測儀。超聲在線溶劑密度檢測儀，具有重復性好、設備故障率低、設備成本合理等特點。超聲波在液體中的傳播衰減與液體密度有著良好的相關性，通過對波長和波速衰減的測量，可精確得到液體密度。實施例2：在實施例1的基礎上，一種采用上述的溶劑回收成本排放控制裝置的方法，包括以下步驟：一、根據溶劑密度檢測儀3的數據，得到解吸液中溶劑的濃度數據；這由溶劑的比重計算得到。二、建立函數x=f(y)，式中，x為蒸汽消耗量，單位為L；y為解吸液中溶劑的濃度，單位為mol/kg；根據蒸汽消耗量x計算得到蒸汽消耗成本B；三、建立關系式A=B+C，約束條件為C＜D回收成本主要由蒸汽耗用和溶劑損失兩部分組成，一般情況下，兩者呈明顯的負相關性，即蒸汽耗用越多，蒸汽成本越大，但解吸過程越徹底，從尾氣排放管11排出的溶劑濃度越低，溶劑損失就相對越小。反之亦然。式中,A為溶劑回收成本，單位為元；即溶劑回收所支出的費用。B為蒸汽消耗成本，單位為元；包括燃料成本、管損和人工成本；本例中的蒸汽消耗量及解吸液中溶劑的濃度，均為單位時間T內的結果。C為尾氣溶劑消耗成本，單位為元；本例中引入了尾氣溶劑消耗成本，即在尾氣的所排放的溶劑的成本，若該部分溶劑被回收，則該部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：溶劑吸附器一端與蒸汽管路（5）和混合氣進管（10）連接，蒸汽管路（5）上設有蒸汽調節閥（4），溶劑吸附器的另一端與尾氣排放管（11）和解吸氣體管路（6）連接；解吸氣體管路（6）與冷凝器（2）的輸入連接，冷凝器（2）的輸出與解吸液管路（8）連接，在解吸液管路（8）上設有溶劑密度檢測儀（3）；溶劑密度檢測儀（3）與控制裝置（7）的輸入端連接，蒸汽調節閥（4）與控制裝置（7）的輸出端連接。

【技術特征摘要】
1.一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：溶劑吸附器一端與蒸汽管路（5）和混合氣進管（10）連接，蒸汽管路（5）上設有蒸汽調節閥（4），溶劑吸附器的另一端與尾氣排放管（11）和解吸氣體管路（6）連接；
解吸氣體管路（6）與冷凝器（2）的輸入連接，冷凝器（2）的輸出與解吸液管路（8）連接，在解吸液管路（8）上設有溶劑密度檢測儀（3）；
溶劑密度檢測儀（3）與控制裝置（7）的輸入端連接，蒸汽調節閥（4）與控制裝置（7）的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：所述的控制裝置（7）為PID控制裝置。
3.根據權利要求1所述的一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：所述的蒸汽調節閥（4）為開度調節閥。
4.根據權利要求1所述的一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：所述的溶劑密度檢測儀（3）為超聲在線溶劑密度檢測儀。
5.根據權利要求1所述的一種溶劑回收成本排放控制裝置，其特征是：在蒸汽管路（5）、混合氣進管（10）、尾氣排放管（11）和解吸氣體管路（6）上均設有閥。
6.根據權利要求1所述的一種溶劑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉兆清，胡志鋼，
申請(專利權)人：湖北新陽特種纖維股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42