一种沸石转轮脱附气温度控制方法技术

本发明专利技术涉及热工控制领域，具体公开了一种沸石转轮脱附气温度控制方法，包括以下步骤：S1、基于沸石转轮CO系统建立沸石转轮CO系统部件的动态数学模型方程，包括沸石转轮前脱附气温度的动态机理模型和CO炉膛温度T

【技术实现步骤摘要】
一种沸石转轮脱附气温度控制方法


[0001]本专利技术属于热工控制领域，具体涉及一种沸石转轮脱附气温度控制方法。

技术介绍

[0002]挥发性有机废气(VolatileOrganicCompounds，简称VOCs)是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物。有机废气中常含有烃类化合物，含氧有机化合物，含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。这些废气如果不加处理，直接排入大气将会对环境造成严重污染。
[0003]近年来，沸石转轮吸附浓缩技术在低浓度、大风量工业有机废气的治理中得到了广泛应用。沸石转轮再脱附过程中，脱附气的温度决定了沸石吸脱附效率。若温度过高，则沸石不易被冷却，影响吸附区的吸附效果；温度过低则有机物不易被脱附，转轮脱附效率降低。因此稳定、有效地控制脱附气温度，对整个系统的经济性和稳定性起着至关重要的作用。目前工艺上普遍认为最佳脱附温度为200℃。
[0004]为了获得200℃的脱附气，同时降低能耗和节约成本，会在沸石转轮系统前配备换热器，通过回收催化焚烧炉出口的烟气热量，将脱附气加热到200℃左右，再送去沸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沸石转轮脱附气温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、基于沸石转轮CO系统建立沸石转轮CO系统部件的动态数学模型方程，包括沸石转轮前脱附气温度的动态机理模型和CO炉膛温度T
c
的动态机理模型等，将建立的各部件动态数学模型进行连接；S2、确定设计工况下系统的输入参数，包括：电加热器功率u
w
，VOC废气浓度V
o
，脱附风量G
o
，废气进口温度T
o
等；S3、设计系统控制矩阵，选取脱附气温度作为被控量y1，选取电加热器功率作为控制量u1；选取VOC废气浓度V
o
，脱附风量G
o
，废气进口温度T
o
作为扰动量v1，v2，v3，将S1建立的动态模型方程经过辨识得到输入量、扰动量和输出量之间的传递函数，写成如下状态空间的形式：式中，x(k)为系统内部状态变量；u(k)系统的输入变量：电加热器功率，y(k)为系统的输出变量：脱附气温度；d(k)为可测扰动变量：废气浓度、脱附风量和废气进口温度；A、B
u
、B
d
、C为对应的系数矩阵；S4、将模型改成增量形式：将公式4
‑
1与公式3
‑
1相减后可得：式中，Δx(k+1)＝x(k+1)
‑
x(k)；Δu(k)＝u(k)
‑
x(k
‑
1)；Δd(k)＝d(k)
‑
d(k
‑
1)；S5、以当前时刻k为采样起始点，设计预测时域为p，控制时域为m，若需要预测未来p个时刻系统的输出，可由模型预测出在u(k)，u(k+1)，
…
u(k+m
‑
1)作用下未来p(p≥m)个时刻的系统状态，那么对系统未来p步的预测输出可由下式表示；Y
p
＝S
x
Δx(k)+S
d
Δd(k)+S
u
ΔU(k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5
‑
3)式中，
S6、对系统进行优化，优化性能指标可表达为下式：S6、对系统进行优化，优化性能指标可表达为下式：式中，W(k)为输出期望值的向量表示；Q、R分别为输出和控制加权矩阵,T
e
为最高排烟温度，T
l
为最小CO炉膛温度；将输出变量的预测模型Y
p
代入上式，在约束方程的条件下，求解出优化性能指标J(k)的最小值，输出下一时刻的控制量Δu(k+1)；S7：预测控制系统输出控制量u1到执行机构，在之后的每个采样周期内重复S3—S6，使得换热器脱附气的出口温度稳定在200℃左右。2.根据权利要求1所述的沸石转轮脱附气温度控制方法，其特征在于，利用集总参数法可建立换热部件(换热器、转轮冷却区等)的动态数学模型，其模型主要由能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：任昱宁，赵莹莹，郭亮，杨西，钱荣忠，
申请(专利权)人：南京宜热纵联节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：