氯化氢合成炉温度检测与控制系统

第７期　２００５年７月　氯　碱　工　业　Ｎｏ．７　Ｃｈｌｏｒ——Ａｌｋａｌｉ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｊｕ１．，２００５　氯化氢合成炉温度检测与控制系统　李雪飞　（哈尔滨华尔化工有限公司，黑龙江哈尔滨１５００３８）　［关键词］氯化氢合成炉；温度检测；控制系统　［中图分类号］ＴＱ０５６；ＴＱＩ１４．１５　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１００８—１３３Ｘ（２００５）０７—００４４—０２　在氯碱企业中，通常用电解工业盐生成的氯气　和氢气通过管道输入合成炉中生成氯化氢，为生产　聚氯乙烯提供原料。由于氯气通道中还要为生产其　他产品提供原料，使氯气压力波动加大，对合成氯化　氢干扰很大。另外，采用人工观察合成炉的火焰颜　颜色。当该点坐标位置略有变化时，操作人员通过　肉眼无法感觉到色的变化，这种不能感觉颜色变化　的范围叫做色的宽容量。色品图上各区域的宽容量　不等，即为非均匀色品坐标，坐标变换为：　Ｕ＝４ｘ／ｘ＋１５ｙ＋３２，　（１）　色和定时抽样检查合成氯化氢气体中氯化氢含量的　方法来保证生产控制的误差较大，所以采用仪表检　测和控制系统意义重大。　＝９ｙ／ｘ＋１５ｙ＋３２，　贝４，Ｕ：４　／（一２ｘ）＋１２ｙ＋３，　：９ｙ／（一２ｘ）＋１２ｙ＋３，　ｔ　ｌ一“一　ｏ　（２）　（３）　（４）　ｌ　工艺　经管道将由氯碱分厂盐水工段分离出的氢气输　入阻火器，以降低其燃点，使之压力保持在０．Ｏ１～　０．１０　ＭＰａ，氯气则进入沉降罐，使其压力保持在　０．１０～０．１８　ＭＰａ之问，同时进入合成炉，用仪表检　测温度，把所测信号经传感器传给自动控制系统，进　行自动调节，使温度保持在３００～５００℃之间，在合　成炉合成氯化氢。合成的氯化氢进入空冷管．经氯　化氢沉降罐沉降使其温度在８０℃左右，再输入石墨　在　均匀色品标尺图上取实测工作点与标　（５）　准工作点间的距离ｅ作为被控参数，即：　ｅ＝［（ｂｔ一“０）　＋（　—　０）　］“　，　测工作点色品坐标。　式（５）中，ｂｌ。、　。为标准工作点色品坐标，Ｕ、　为实　４控制系统　在合成氯化氢工艺要求与指标的基础上，由于　氯化氢成分控制系统具有多干扰、大滞后、时变性等　特点，采用了３部分组成的复合控制系统。①氯气　稳压及氢压跟随系统。氯气稳压系统用以克服由于　吸收器进行吸收，成品进入储罐。　２检测　用温度检测仪检测合成炉正常、过氢、过氯３种　情况下的温度。因为氢气在氯气中燃烧是异常激烈　造气车间产品产量及其他耗氯产品引起的氯压波　动，使氯压稳定在规定范围内；氢压跟随系统是以氯　气经稳压后的氯压输出为参考值，自动保持压力匹　配。②氢气、氯气流量比值系统。用以克服由于压　的化学反应，高温激发的游离基连锁反应生成氯化　氢时，放出大量的热量，燃烧时火焰最高点温度在　２　０００℃左右，同时处于激发状态的氢、氯原子将辐　射出特定的光谱，随着氢、氯的比值不同表现为不同　的火焰颜色，氢、氯配比在正常情况下，火焰颜色为　青白带黄色。所以通过对合成炉温度的检测和火焰　颜色的观测可控制产物成分构成。　力波动引起的流量变化，使氢气、氯气流量比保持稳　定。另外，为了提高合成氯化氢的控制精度，当氯气　压力和氢气纯度不稳定时，必须对压力和纯度的变　化采用压力变送器和纯度分析仪加以补偿。③色度　调节系统。本系统是在人工观察火焰颜色的操作经　验基础上研制的具有自适应能力的模糊控制系统，　３被控参数的确定　在ＣＩＥ色品图中，每一点代表某一确定色品的　对产品质量构成闭环控制，以达到控制性能的要求。　＋［收稿日期】２００５一Ｏ５一ｌ９　［作者简介］李雪－￣（１９７０一），女，助理工程师，１９９１年毕业于河北化工学校，现在哈尔滨华尔化工有限公司从事能源管　理工作。　４４　维普资讯 http://www.cqvip.com

第７期　李雪飞：氯化氢合成炉温度检测与控制系统　５色度控制系统　色度控制系统框图如图１所示。　流量干扰　图１色度控制系统框图　氯化氢合成炉（含调节阀）可用二阶加纯滞后环　节近似等效，设被控对象为：　Ｇ（Ｓ）＝１２ｅ　＿　／［（２．７　＋１）（０．２ｓ＋１）］。　合控制算法有机地将模糊控制、ＰＩ控制和自适应校　正结合在一起，使输出特性具有超调量小、调节时问　短、稳态误差小等优点。　常规ＰＩＤ控制取优化常数：Ｋ　：０．３０２，Ｋ　＝　０．２，Ｋ；＝０．００４，输入阶跃信号，显示模糊ＰＩ控制　阶跃响应曲线。由一系列曲线在３种控制下所得的　动态性能指标可知，自适应模糊ＰＩ复合控制具有超　６　结　语　整个控制系统的改善可提高氯化氢合成过程中　的精度，提高产品的产量和产品的合格率，为相关产　品的生产提供足够的保障。　调量小、过度过程时间短等优点。自适应模糊ＰＩ复　；、　／　：　［编辑：董红果】　舍：，；＼＝仓：舍：仓：，：＼：仝：舍：全：舍：全：全：仝：金：仝：舍：全：仝：，　：全：，　：舍：金：　：金：全：　：，　：仝：—　：全：全：　：仝：，：、　仝！一舍：仝：仝：，　：　（上接第３７页）　离心泵故障及排除方法如表１所示。　表１　离心泵故障及排除方法　３离心泵的故障及排除方法　离心泵在使用过程中还会遇到其他问题，这就　理，确保机泵安全平稳的运行。　要求机泵岗位的工作人员及时、准确地判断，果断处　［编辑：董红果］　４５