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        2021 IAS展
        DCS

        Winmation DCS在制藥行業RTO中的應用

          2017年05月31日  

          一、 行業背景

          在現代制藥工業的生產過程中,不可避免地要使用大量的化學與生物制劑,這帶來的一個結果是在生產的每個步驟都會排放出成分復雜的尾氣,以揮發性有機化合物(VOC)居多。如何處理含VOC的尾氣,成為企業面臨的一大環保難題。國內目前主要采用熱氧化法的處理方式,即蓄熱式熱力焚化爐(英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”,簡稱為“RTO”)

          二、RTO工作原理

          把有機廢氣加熱到760攝氏度以上,使廢氣中的VOC在氧化分解成二氧化碳和水。廢氣首先通過蓄熱體加熱到接近熱氧化溫度,而后進入燃燒室進行熱氧化,氧化后的氣體溫度升高,有機物基本上轉化成二氧化碳和水。凈化后的氣體,經過另一蓄熱體,溫度下降,達到排放標準后排放。不同蓄熱體之間通過切換閥,隨時間進行轉換,分別進行吸熱和放熱。氧化產生的高溫氣體流經特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,此“蓄熱”用于預熱后續進入的有機廢氣,從而節省廢氣升溫的燃料消耗。陶瓷蓄熱體應分成兩個(含兩個)以上的區或室,每個蓄熱室依次經歷蓄熱-放熱-清掃等程序,周而復始,連續工作。蓄熱室“放熱”后應立即通過反吹風機對該蓄熱室進行清掃(以保證VOC去除率在95%以上),只有待清掃完成后才能進入“蓄熱”程序。RTO設備的工作流程見下圖:

          RTO設備的工作流程圖

         

          三、控制要求和方法

          3.1. 燃燒器控制

          氧化室安裝一個帶比例調節的天然氣燃燒器。燃燒器的供熱量是用氧化室溫度,經過PID調節器自動調節,當燃燒器運行時,燃燒器PID的SP外給定值(TE05_AM)等于SP外給定值+升溫速率設定值/120。按照升溫曲線進行升溫。否則,SP外給定值等于氧化室溫度。如果SP外給定值超過TE05_S10(氧化室溫度--理想控制溫度設定),那么TE05_S10直接賦值給TE05_AM(SP外給定值),進行溫度限制。此外,燃燒系統還帶有熄火保護、超溫報警和超溫自動停燃燒器等功能。

          程序如下圖:

         

          3.2.進氣、出氣、清掃流程的切換

          該設備有三個蓄熱室,一個公共氧化室,有機廢氣通過鼓風機送入蓄熱室1,吸熱后進入氧化室,蓄熱室1因放熱而降溫,燃燒升溫后的氣體進入蓄熱室2,通過熱交換把熱量蓄存在蓄熱室2的陶瓷蓄熱體中,處理后的氣體經后續處理合格后煙囪排空。同時蓄熱室3空間中殘留未處理的VOC廢氣被反吹風機吹回氧化室焚化處理。經過一段時間(約2分鐘(可設定))后,氣流改變方向從蓄熱室2進入氧化室,通過蓄熱室2吸收熱量升溫后,在氧化室內高溫焚化,最后經蓄熱室3熱交換后排放,同時蓄熱室1處于清掃狀態,經過一段時間(約2分鐘(可設定))后,氣流再次改變方向,不斷的交替循環,保證氧化室溫度在800℃以上,以此保證高的去除率和換熱效率。程序如下圖:

          程序第一段

          程序第二段

          程序第三段

         

          四、項目總結

          Winmation HighLight控制系統的應用,直接帶來了生產過程的穩定、安全與優化控制,降低了整個生產線的能耗,提高了VOC的去除率和換熱效率,為客戶帶來直接的經濟效益,同時大大減輕了崗位工人的勞動強度。

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