[发明专利]溶剂回收成本排放控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及醋酸纤维生产过程中的溶剂回收领域，特别是一种溶剂回收成本排放控制装置及方法。

背景技术

醋酸纤维生产过程中的溶剂回收、浓缩通常包含：1、媒介吸附，例如采用活性炭；2、解吸，例如采用蒸汽；3、冷凝、精馏、提浓等主要过程。

在解吸过程中需要使用蒸汽来置换媒介所吸附的溶剂，蒸汽的用量与解吸深度有关，即消耗蒸汽越多，解吸越彻底，尾气排放越低，但回收成本越高，反之亦然。回收成本、尾气排放、蒸汽耗用形成了复杂平衡。单纯追求其中任何一项都会造成不受控制的局面，如过分强调蒸汽耗用，有可能造成尾气排放不符合环保要求。而过于降低尾气排放，又可能造成成本的大幅上升。如何在回收成本、尾气排放和蒸汽耗用之间形成最佳方案，目前尚无较为理想、便于实际操作的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种溶剂回收成本排放控制装置及方法，能够自动控制尾气的排放标准，在尾气排放符合环保排放标准的前提下节省回收成本，或在固定溶剂回收成本条件下尽量减少溶剂排放。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种溶剂回收成本排放控制装置，溶剂吸附器一端与蒸汽管路和混合气进管连接，蒸汽管路上设有蒸汽调节阀，溶剂吸附器的另一端与尾气排放管和解吸气体管路连接；

解吸气体管路与冷凝器的输入连接，冷凝器的输出与解吸液管路连接，在解吸液管路上设有溶剂密度检测仪；

溶剂密度检测仪与控制装置的输入端连接，蒸汽调节阀与控制装置的输出端连接。

所述的控制装置为PID控制装置。

所述的蒸汽调节阀为开度调节阀。

所述的溶剂密度检测仪为超声在线溶剂密度检测仪。

在蒸汽管路、混合气进管、尾气排放管和解吸气体管路上均设有阀。

所述的溶剂吸附器为多个，当其中一个处于解吸状态，则其他的溶剂吸附器为吸附状态。

一种采用上述的溶剂回收成本排放控制装置的方法，包括以下步骤：

一、根据溶剂密度检测仪的数据，得到解吸液中溶剂的浓度数据；

二、建立函数x=f(y)，

式中，x为蒸汽消耗量，单位为L；

y为解吸液中溶剂的浓度，单位为mol/kg；

根据蒸汽消耗量x计算得到蒸汽消耗成本B；

三、建立关系式A=B+C，约束条件为C＜D

式中,A为溶剂回收成本，单位为元；

B为蒸汽消耗成本，单位为元；

C为尾气溶剂消耗成本，单位为元；

D为尾气环保排放标准时的溶剂消耗成本，单位为元；

四、采用图表法，求溶剂回收成本A的最小值；

通过以上步骤，在不超过尾气环保排放标准的前提下，以较低成本实现溶剂的回收与排放控制。

本发明提供的一种溶剂回收成本排放控制装置及方法，通过采用在线的溶剂密度检测仪配合蒸汽流量控制的方案，实现尾气排放的自动控制，避免出现尾气排放超标的状况。通过建立成本控制模型，能够精确控制溶剂，例如丙酮回收过程成本与环保的关系，实现成本和环保兼顾的最优生产模式。本发明的方案，能够在尾气排放符合环保排放标准的前提下节省回收成本，或在固定溶剂回收成本条件下尽量减少溶剂的排放。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的成本控制模型的示意图。

图中：第一溶剂吸附器1，第二溶剂吸附器1'，冷凝器2，溶剂密度检测仪3，蒸汽调节阀4，蒸汽管路5，解吸气体管路6，控制装置7，解吸液管路8，溶剂储罐9，混合气进管10，尾气排放管11，尾气排放阀12，解吸气体阀13，混合气进气阀14，蒸汽进气阀15，不凝气排放阀16，溶剂回收成本A，蒸汽消耗成本B，尾气溶剂消耗成本C，尾气环保排放标准时的溶剂消耗成本D。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种溶剂回收成本排放控制装置，溶剂吸附器一端与蒸汽管路5和混合气进管10连接，蒸汽管路5上设有蒸汽调节阀4，溶剂吸附器的另一端与尾气排放管11和解吸气体管路6连接；

优选的，溶剂吸附器为多个，例如图1中的第一溶剂吸附器1和第二溶剂吸附器1'，当其中一个处于解吸状态，则其他的溶剂吸附器为吸附状态。