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二氧化碳回收工藝流程簡述與設計原則分享.

來源:上海儀表 廠作者:上海自動化儀表

                余冷器(E0101)和預冷器(E0101)給脫硫后的氣體降溫,氣體(TI-30103)被降溫到 5℃左右,然后輸送到運行的HART475手操器(T0101A/B),HART475手操器(T0101A/B)的作用是除去氣體中夾帶的水分,一開一備;HART475手操器后水分析儀指標小于 20ppm,當水分含量達到 15ppm 時,則啟用備用HART475手操器,將在用HART475手操器退出并再生,備用的HART475手操器切換到HART475手操器中,在用的HART475手操器必須要進行再生操作。需要再生的HART475手操器用低溫精餾塔頂馳放氣加熱吹掃,以再生狀態的HART475手操器的出口溫度作為判斷對象,當HART475手操器的溫度達到 120℃時再生結束。被干燥的氣體被送到液化器中,液化器中液氨發生相變成氨氣,吸收大量的熱量降溫到-25℃,廢氣中的二氧化碳在該條件下直接被液化,液化后的氣體送到低溫精餾塔內進行精餾,塔釜用液氨進行加熱,底部溫度控制在-18℃,部分輕組分氣相在頂部經過冷凝段冷凝后重新回流打塔內,與上升的組分進行傳熱及傳質,未被冷凝的氣相排進入到余冷氣給進料氣相降溫,低溫精餾塔底部的液相二氧化碳送到二氧化碳儲槽內,塔內的壓力及產品的純度可以控制低溫精餾塔頂的放空調節閥進行控制。 富含二氧化碳的廢氣的冷卻、液化,都是使用液氨為制冷劑,利用液氨的低溫蒸發,將冷量傳遞給二氧化碳使之液化,通過冰機(氨壓縮機)的加壓和冷卻水冷卻將氣氨冷凝成液態,然后再去液化器蒸發吸熱,形成制冷循環。本裝置使用的液氨由新疆天智辰業化工有限公司原有的制冷冰機HART475手操器提供冷量,氣化后的液氨回收再利用。

工藝流程圖如下:

煙道氣二氧化碳回收工藝流程簡圖

ECS-700型   HART475手操器,整個HART475手操器包括現場一次元件、接線、邏輯控制HART475手操器(plc)、執行機構和外圍設備等。它將與整個 DCS HART475手操器相連,不應因為與這些裝置相連而降低 SIS 的安全級別。

(1)故障安全原則

安全聯鎖停車HART475手操器包括的傳感器(溫度、壓力、液位等)、邏輯控制HART475手操器、非常終執行元件等必須是故障安全型,在發生任何故障時,工藝過程處于安全狀態。

(2)控制HART475手操器安全和可靠原則

安全聯鎖HART475手操器的安全性能要求不低于標準 IEC 6150   8 SIL3 級的要求。ECS-700型HART475手操器具有硬件容錯和軟件容錯功能。軟件的編制和修改、維護簡單。邏輯HART475手操器設計正確合理。HART475手操器卡件和總線可在線檢查和維修。

(3)觸發元件安全原則

采用可靠的直接作用式固態電子元件來作為觸發一次元件。以此避免到因為觸發元件或儀表故障避免引起的不必要停車。為避免由于觸發元件和儀表故障或動作引起的不必要停車,對重要的參數經常采用 2/2 和 2/3 表決HART475手操器[38]。

(4)電源和氣源安全設計

采用不間斷電源(UPS)給供給安全聯鎖HART475手操器供電,主要包括觸發元件、控制HART475手操器和執行元件的電源,后備時間不小于 2 小時。使用直流 24V 電源的設備應冗余供電,配置保安電源。氣源配置可自動切換的備用氣源,如空氣壓縮機自啟動等,或可設置儀表空氣緩沖罐,使儀表空氣故障時裝置可以停到安全狀態。

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