秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种自动检测控制装置，秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系统，其特征在于，湿度检测控制系统设有称重仪检测器、在线水分测控仪传感器，连有指示器、采样开关、调节器，构成湿度的串级-采样检测控制系统；温度检测控制系统，电阻体连有温度传送器，5#调节器为主调节器，3#调节器为副调节器，构成串级控制系统。本发明专利技术的有意效果在于，控制秸秆纤维预处理阶段的温湿度，给水解工序提供最佳的原料，有效的控制秸秆纤维预处理阶段的温湿度，以免浪费工艺水和蒸汽，达到节省能源的目的，有效的控制秸秆纤维预处理阶段的温湿度，降低污水处理量，减少环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动检测控制系统，更具体的说涉及一种纤维素制乙醇的工业过程参数的自动检测控制系统。
技术介绍
目前，随着生产工艺技术的发展，工艺过程参数的控制系统，基本上采用了DCS为装置的控制系统，在DCS控制系统中，逐渐开发了很多先进控制和过程模拟控制技术，给很多装置带来了可观的经济效益，对装置控制系统的优化越来越受到各企业重视。能源危机和环境污染问题，使得纤维素燃料制乙醇工业快速发展，第一代燃料制乙醇以粮食作为原料，长此以往会影响粮食安全和饲料安全。第二代燃料制乙醇以植物纤维为原料，植物纤维是地球上现存最大的资源，尤其是利用农作物秸秆，每年的产出量很大，不存在能源耗尽的问题。农作物秸秆是资源战略的重点之一。秸秆制乙醇工艺，包括秸秆纤维预处理、纤维素水解、发酵、蒸馏等过程，其中发酵、蒸馏工艺，已在粮食燃料制乙醇中得到非常成熟的经验。对于秸秆制乙醇工艺控制过程来说，纤维素水解是核心技术，水解作用直接涉及乙醇产率，为保证水解作用的效果，为提高农作物秸秆利用率，在纤维预处理阶段的过程参数，必须控制在水解作用所要求的最佳状态，对于秸秆制乙醇行业的发展，纤维预处理阶段过程参数的控制显得非常重要，充分利用现有的先进控制手段，将秸秆纤维预处理阶段的过程参数控制的精确，使其操作稳定是非常必要的。纤维素水解的方法，有稀酸法、碱法、蒸汽爆破法、湿氧法等，其中蒸汽爆破法消耗的能量少，对环境污染小，废水易处理，是一种非常有效的水解方法，投资和运行成本低。蒸汽爆破法是用高温高压蒸汽通过扩散、渗透纤维的细胞壁，然后迅速使其减压后，纤维体核爆裂，水解作用彻底作用到细胞内，使水解得到最好的收率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种纤维素蒸汽爆破条件的预处理过程中的温湿度检测控制系统。秸秆纤维预处理工艺流程简述：打包来的秸秆，用铲车运输至粗切工序，秸秆包被打开，将秸秆切成小于25mm长条状，经过振动筛除去大部分农田土，再经过风选分离，将石头、金属等杂物去除，通过风力输送，将秸秆送入精切工序，经过精切工序，将秸秆切成小于6mm长条状，输送至储料仓，此时需要测量秸秆湿度。将小于6mm长秸秆纤维输送至浸泡器中，浸泡时间约30分钟，此过程需要调节原料的湿度，以使原料混合均匀，以确保下一步水解工序操作的最佳条件。在浸泡器过程中，就是进入水解器之前的纤维，需要达到的参数指标：密度：85kg/m3～95kg/m3湿度：45％～55％温度：50℃～70℃其中，密度是由湿度指标决定的，在纤维预处理阶段，主要控制参数是温度和湿度。秸秆纤维预处理温湿度的检测方法温度测量利用热电阻Pt100，热电阻Pt100连有温度传送器。纤维物的湿度测量，采用在线水分测控仪。在线水分测控仪，由传感器、转换器构成湿度检测仪，采用高频发射方法，采集被测物水分，由于被测物质的水分不同，采集进传感器的频率不同，将频率转换为转换器电流信号，向外输出4～20mA的标准信号，在DCS控制系统中进行相应的水分控制。由智能化小型计算机及控制单元组成，将采集来的传感器电流信号进行处理，同时在显示屏上还可提供水分数据、被测物质的分类选择、温度校正等功能。秸秆纤维预处理湿度检测控制系统传统的检测控制系统，在储料仓上设有秸秆纤维在线水分测控仪及其指示仪；有一个单回路的检测控制系统，在1#螺杆输送机和2#螺杆输送机之间设有称重仪，传感器的输出信号送入称重指示器，称重仪测量的参数转换成需要加入工艺水的流量参数，其称重指示器输出信号送入工艺水的流量调节器，作为流量调节器的给定值。工艺水进口管上设有孔板，孔板连有差压传送器，差压传送器输出信号作为测量值信号，在流量控制器中实现控制功能，这个检测控制系统，有以下不足之处：忽略了蒸汽量给纤维湿度带来的影响。没能实现浸泡后纤维湿度的反馈控制，控制结果仍然存在偏差。忽略了浸泡前纤维湿度的影响。秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系统，其特征在于，其秸秆纤维预处理阶段湿度检测控制系统，在1#螺杆输送机和2#螺杆输送机之间设有称重仪检测器，称重仪检测器连有称重指示器，称重指示器输出信号给具计算功能块作用的2#采样开关；在储料仓上设有秸秆纤维在线水分1#湿度检测仪，1#湿度检测仪连有1#指示器，1#指示器输出信号给具计算功能块作用的2#采样开关；在浸泡器上设有在线水分2#湿度检测仪，2#湿度检测仪输出信号给具计算功能块作用的2#采样开关，进行采样数据计算，采样开关数据计算结果输出信号给称重仪用2#调节器，湿度检测用2#调节器为主调节器，湿度检测用2#调节器输出信号至流量1#调节器，流量1#调节器为副调节器，构成串级控制系统；在工艺水进口管上设有流量计用孔板，孔板连有1#差压传送器，1#差压传送器输出信号至1#流量计用具计算功能块作用的1#计算器，1#计算器输出信号至流量1#调节器，1#调节器输出信号至流量1#调节阀，在蒸汽进口管上设有流量计用孔板，孔板连有2#差压传送器，2#差压传送器输出信号至流量计用2#积算器，2#积算器输出信号至流量计用具计算功能块作用的1#计算器，流量计用具计算功能块作用的1#计算器计算结果信号至流量1#调节器，流量1#调节器输出信号至流量1#调节阀，构成湿度的串级-采样检测控制系统。在线水分测控仪的湿度传感器的安装，在秸秆储料仓和浸泡器的中上部预留1-1/2”管口，管口外焊接短管长150mm，管口外短管向上倾斜角度为30°，湿度传感器选择法兰安装形式，插入长度为450mm，将湿度传感器安装在设备的中上部，且倾斜安装。温度测量用电阻体的安装，在管道和设备上设有1-1/2”管口，管口外焊接短管长150mm，管口外短管向上倾斜角度为30°，电阻体的安装选择法兰安装的形式，插入长度为450mm，且倾斜安装。秸秆预处理温度控制系统传统的检测控制方法，利用称重仪测量的数据，作为调节器手动给定值的依据，利用工艺水和蒸汽合流后的温度测量信号，利用调节器的功能，去调节蒸汽调节阀。这是一个简单的反馈调节，这个单回路调节系统有以下不足之处：1、没能实现浸泡后纤维温度的反馈控制，控制结果仍然存在偏差。2、忽略了浸泡前纤维温度的影响。秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系统，其特征在于，其秸秆纤维预处理阶段温度检测控制系统，温度测量利用电阻体，4#电阻体设在储料仓上，3#电阻体设在工艺水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系统，其特征在于，其秸秆纤维预
处理阶段湿度检测控制系统，在1#螺杆输送机和2#螺杆输送机之间设有称重仪
检测器(WT)，称重仪检测器(WT)连有称重指示器(WI-1)，称重指示器(WI-1)
输出信号给具计算功能块作用的2#采样开关(MY-2)；在储料仓上设有秸秆纤
维在线水分1#湿度检测仪(MT-1)，1#湿度检测仪(MT-1)连有1#指示器(MI-1)，
1#指示器(MI-1)输出信号给具计算功能块作用的2#采样开关(MY-2)，在浸
泡器上设有在线水分2#湿度检测仪(MT-2)，2#湿度检测仪(MT-2)输出信号
给具计算功能块作用的2#采样开关(MY-2)，进行采样数据计算，采样开关数
据计算结果输出信号给湿度检测用2#调节器(MC-2)，湿度检测用2#调节器
(MC-2)为主调节器，湿度检测用2#调节器(MC-2)输出信号至流量1#调节
器(FC-1)，流量1#调节器(FC-1)为副调节器，构成串级控制系统；在工艺水
进口管上设有流量计用孔板，孔板连有1#差压传送器(FT-1)，1#差压传送器
(FT-1)输出信号至1#流量计用具功能块作用的1#计算器(FY-1)，1#计算器
(FY-1)输出信号至流量1#调节器(FC-1)，1#调节器(FC-1)输出信号至流量
1#调节阀(FV-1)，在蒸汽进口管上设有流量计用孔板，孔板连有2#差压传送
器(FT-2)，2#差压传送器(FT-2)输出信号至流量计用2#积算器(FQ-2)，2#
积算器(FQ-2)输出信号至流量计用具功能块作用的1#计算器(FY-1)，流量计
用具功能块作用的1#计算器(FY-1)计算结果信号至流量1#调节器(FC-1)，
流量1#调节器(FC-1)输出信号至流量1#调节阀(FV-1)，构成湿度的串级-
采样检测控制系统。
2.按照权利要求1所述的秸秆纤维预处理阶段温湿度检测控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀春，王秋红，孙旭，尚学辉，孙德利，李睿，佟钢，李学，李博实，巩传志，
申请(专利权)人：中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院，
类型：发明
国别省市：