Исследование температурных зон абсорбционной колонны в процессе очистки сероуглерода

сероуглерод абсорбционный колонна

Ключевые слова: Сероуглерод, абсорбция, регрессия, абсорбент, шкала Чеддока, температурная зона, автоматизация, температура, математическое ожидание, дисперсия.

Сероуглерод является важным компонентом на любом химическом предприятии и от его чистоты зависит качество конечного продукта. В процессе производства сероуглерода в нем содержится большое количество примесей, такие как сероводород, азот и многие другие и для их удаления производится очистка сероуглерода-сырца в абсорбере, который предназначен для поглощения компонентов газовой смеси жидким поглотителем. [1,3]

В данной статье объектом управления рассматривается абсорбционная колонна, в которой можно отменить три основные температурные зоны: I - зона подачи абсорбента; II - зона протекания реакции разделения; III - зона подачи разделяемого газа (рис 1).

Рис. 1 - Абсорбционная колонна:

1 - подача керосина из сборника жидких нефтепродуктов; 2 - подача охлажденного абсорбента из холодильника; 3 - подача неконцентрированного сероуглерода-сырца из обратного холодильника; 4 - удаление перегретого абсорбента с помощью; 5 - удаление абсорбента прореагировавшего с газом; 6 - выход сероуглерода.

Проблемой данного процесса является поддержание температуры в каждой зоне абсорбера. Для поддержания температуры будет рассчитаны линии регрессии для каждой из 3 зон колонны (I, II, III) и из анализа проведенных расчетов определена зона, в которой наиболее четко прослеживается влияние температурного режима от изменения входных параметров. Для нахождения линий регрессии используется статистический анализ. [2]

Математическое ожидание случайной величины входного сигнала (Q):

Дисперсия случайной величины входного сигнала (Q):

Среднеквадратическое отклонение случайной величины входного сигнала (Q):

Математическое ожидание случайной величины выходного сигнала (Ta):

Дисперсия случайной величины выходного сигнала (Ta):

Среднеквадратическое отклонение случайной величины выходного сигнала (Ta):

Определение исходных сумм:

Определение параметров уравнения регрессии и коэффициента корреляции:

Определение значения свободного члена уравнения регрессии:

Определение коэффициента уравнения регрессии:

Определение коэффициента корреляции:

Линейный коэффициент корреляции принимает значения от -1 до +1.

Связи между признаками могут быть слабыми и сильными (тесными). Критерий связи оценивается по шкале Чеддока:

слабая связь;

умеренная связь;

заметная связь;

высокая связь;

весьма высокая связь. [5]

Рис. 2 - Показания зависимости температуры в колонне в зависимости от расхода абсорбента в I зоне колонны

Рис. 3 - Показания зависимости температуры в колонне в зависимости от расхода абсорбента в II зоне колонны

Рис. 4 - Показания зависимости температуры в колонне в зависимости от расхода абсорбента в III зоне колонны

Таблица №1

В данном случае коэффициент регрессии R_TaQ принимает отрицательные значения, потому что при увеличении расхода абсорбента температура внутри колонны снижается.

Подставляя в формулу найденные значения, получаем линию регрессии для каждой зоны.

Рис. 5- Линия регрессии для I зоны колонны

Рис. 6- Линия регрессии для II зоны колонны

Рис. 7- Линия регрессии для III зоны колонны

Проанализировав полученные данные и линии регрессии можно сделать вывод, что самой влияющей на качество регулирования является II зона абсорбционной колонны. Следовательно, для более точного регулирования температуры внутри всего объекта исследования необходимо особое внимание уделить именно центральной части колонны.

Литература