高压水洗提纯自动控制系统设计(任务书,论文13000字)
摘 要
沼气作为一种重要的生物质转换能，对环境保护，创建可持续发展的能源系统具有十分重大的现实和战略意义。本课题针对含量约为50~55%的CH4，含量为40~43%的CO2，其余为杂质气体的沼气设计提纯自动控制系统方案。
根据CO2，H2S和CH4在水中溶解度的不同，选取高压水洗提纯沼气的方法。选择沼气提纯过程中的主要气体成份(CH4，H2S，CO2)、温度、液位、压力、流量为监控对象，主控制器选用西门子S7-200PLC，以期望提纯系统在设定的工况下稳定运行，利用软件STEP7-Micro-WIN进行编程与调试，通过获取相关传感器的数据进行阀门等的自动控制。此外，为获取最佳的产品气纯度和回收率，本文结合Aspen Plus8.4软件，对不同水洗温度、不同气液比下的提纯效率进行仿真验证，得出在不同因素对沼气净化过程的影响，可为实际高压水洗工艺提供指导。
关键词：沼气 高压水洗 PLC Aspen Plus8.4
Design of automatic control system for high pressure water washing purification
Abstract
As an important biomass conversion energy, biogas has a very important practical and strategic significance for the environmental protection and the creation of sustainable energy system. The content of this thesis is about CH4 50~55%, the content of 40~43% is CO2, the other is the gas design and purification of the impurity gas.
According to the difference of CO2, H2S and CH4 in water, the method of purifying the biogas by high pressure water washing is selected.. Biogas purification process of the main gas component (CH4, H2S, CO2), temperature, liquid level, pressure and flow rate as the monitoring object, the main controller selection of Siemens S7-200 PLC, to expect purification system under the condition setting and stable operation, using the software STEP7-MicroWIN of programming and debugging, by acquiring sensor data automatic control valves. In addition, in order to obtain the best product gas purity and recovery, this paper combined with the software of Aspen Plus8.4, of different washing temperature, different gas-liquid ratio of purification efficiency of simulation, obtained in the effect of different factors on biogas purification process can provide guidance for the practical high pressure water washing process.
Key words: Methane；High Pressure Water Washing；PLC；Aspen Plus8.4
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 引言 1
1.1 选题背景与选题的意义 1
1.2 国内外沼气高压水洗提纯工艺的现状 2
1.2.1 国外沼气高压水洗提纯工艺现状 3
1.2.2 国内沼气高压水洗提纯工艺现状 4
1.3 未来发展前景 5
第二章 本课题研究内容 7
2.1 本课题的研究方法 7
2.2 本课题的研究难点 9
第三章 洗气工艺改造方案及硬件配置说明 10
3.1 工艺改造说明 10
3.2 工艺具体分析 10
3.3 基本解决方案 11
第四章 系统的软件设计 16
4.1 基于PLC的流量控制程序设计 16
4.1.1 PLC软件选型 16
4.1.2 PLC控制程序的分析过程 17
4.1.3 PLC软件编程 18
4.2 ASPEN PLUS仿真操作 22
4.2.1 ASPEN PLUS的介绍 22
4.2.2 Aspen Plus8.4的模拟仿真的任务和步骤要求 23
4.2.3 Aspen Plus8.4模拟仿真的过程 24
4.2.4总结仿真结果并分析 29
第五章 结束语 31
致 谢 32
附 录 33
参考文献 36 |
