一、案例背景
應某大型化工廠的要求,我們要做一個熔融塔自動控製的苯甲酸提純的項目,從2017的5月份考察到最後項目完工,我們曆經將近七個月的時間,最後交出了雙方滿意的答卷。
在這個項目中,前期要熟悉整個化工流程,做出整體的方案,後期的調試不穩定的因素太多。你可以想象,在一個控製係統中,一個溫度的控製係統中,要求溫度是恒斜率變化的,而且斜率的值是不一定的,簡單舉個例子。100℃的液體來控製某物質的結晶,需要將溫度從100℃分10多段均勻的降溫,比如從100攝氏度降到99℃時需要10Min,從99℃降到98℃需要8Min,從98℃降到97℃需要13Min,這樣一度一度的一直將到需要的溫度,整個過程中的斜率是恒定的,但是變化的因素有很多,比如用水來冷卻這種液體的溫度,水的溫度是不穩定的,水的壓力是不穩定的,工業蒸汽的壓力是不穩定的,外界的環境溫度是不穩定的,酸循環泵的流速和流量是不固定的。所以這個項目是很困難,很棘手的,也是前期耗時的原因所在。
那麽問題來了,我們為什麽做這麽長時間,還是在做,這麽困難也還是在堅持呢?因為我們看到的是苯甲酸提純的前景。是沒有一家自控行業的公司有勇氣來做這件事,但是我們相信,我們一定可以做到的決心。
二、行業前景
苯甲酸的發展前景:相信每一個化工廠的人都可以看到,全球最大的苯甲酸生產商DSM苯甲酸年產量為20萬噸,市場占有率30%。亞洲在國際中占有的比例是31%。所以苯甲酸的提純工藝在市場上是完全欠缺的。這個市場是很有發展前景的,因為苯甲酸的用途廣泛,而且不易得到純度較高的苯甲酸。
三、提純方法
大多數的化工廠采用的是重結晶的方法來提純苯甲酸。重結晶是將晶體溶於溶劑或熔融以後,又重新從溶液或熔體中結晶的過程。重結晶可以使不純淨的物質獲得純化,或使混合在一起的鹽類彼此分離。其中它是物理化學作用的結果。重結晶廣泛的應用於大型化工廠的苯甲酸的提純。可是由於溫度的要求較高,提純的純度達不到要求。
四、解決方案
前期的過程中,有員工直接接觸工藝流程,將整個的工藝流程都熟悉清楚後,開始做方案,做櫃子,寫程序。用PLC控製櫃來控製,整個工藝流從結晶到發汗到熔融,整個的自動控製係統沒有浪費多長時間。難點在於溫度的恒斜率,我們采用了PID控製,模糊PID來控製,通過恒斜率的控製方法實現了。並且將讀數顯示到上位機和觸摸屏,實現了通訊。遠程控製,整個過程實時監控數據,有趨勢曲線,每一點的溫度,有數據報表等內容,真正實現了自動控製。