沼气提纯控制分析及控制系统设计开题报告
2020-07-17 22:14:40
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一、选题目的与背景 沼气是一种清洁、可再生能源,是由生物质转化形成的一种可燃性气体,主要成分是甲烷(ch4)和二氧化碳(co2),并含有少量的氧气、氢气、氮气、硫化氢等,与其它可燃气体相比,沼气具有抗爆性良好和燃烧产物清洁等特点。
但是由于沼气组分复杂,由于发酵方式( 包括发酵条件及发酵阶段)、发酵原料的种类及相对含量不同,各沼气工程所产生的沼气成分会有所差异[15]。
一般来说,垃圾场填埋气中甲烷含量较低(35%~65%),氧气含量较高;而厌氧发酵生物气中甲烷含量较高(50% ~75%),二氧化碳(25%~45%)和硫化氢含量也较高(0~4000ppm)。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一 本课题所研究的问题 采用高压水洗,利用二氧化碳比甲烷在水中的溶解度大,并使用高压,是二氧化碳充分溶解在水中,并设计水洗控制系统,通过控制改变塔内的气压,进料口流量的大小和比例,出水口水位的高低,以最大程度的提高甲烷含量。
二 研究手段 首先通过aspen plus进行仿真设计,在提供可靠的热力学数据流程操作参数和准确的设备模型的情况下, aspen plus可用于工厂实际生产流程的模拟为实现水洗工艺的高效节能,运用aspen plus软件对沼气高压水洗净化工艺中的吸收塔进行了模拟计算,实现水气的最佳比值,实现高压水洗的最终目的。
之后设计简单准确的控制系统,应用pid控制系统进行设计简单高效的控制系统,选择合适的可编程逻辑控制器,检测变送环节,检测元件和变送器,使整个过程能够安全高效的完成沼气提纯。