分析连续离子交换过程的控制

等诸多问题，串级控制一直未投用，只用ＦＩＣ一５ｌ０与ＬＣ５２７组　成简单的单回路控制，其丙烯冷剂流量不能按照质量指标来控　制，从而导致塔釜出料中乙烯含量较高，造成极大浪费，因此进　行了塔釜乙烯浓度软测量优化控制改造。　该系统将塔釜乙烯浓度的实时估计值，作为乙烯精馏塔塔　釜温度控制器的设定值，其温度又与再沸器丙烯冷剂流量组成　串级控制，从而保证塔釜出料中乙烯浓度在最佳范围内。如图２　所示为塔釜乙烯浓度软测量优化控制框图。　分析连续离子　交换过程的控制　崔如董霞（石药集团维生药业　（石家庄）有限公司，河北石家庄０５００３５）　摘要：在水处理连续离子交换过程中，容易出现再生次数频繁，　树脂膨胀收缩，再生剂消耗较大，出水水质恶化等情况。所以严　格控制离子交换过程水处理设备的使用寿命，达到补给水的要　求是非常必要的。　关键词：离子交换过程；再生交换过程；再生剂浓度；速率控制；　废物循环利用　图２塔釜乙烯浓度软测量优化控制框图　图２中：ＡＣ４０２－塔釜乙烯浓度控制器；ＴＣ４９５一灵敏　板温度控制器；ＦＣ５１０一塔釜再沸剂丙烯冷剂流量；ＬＣ５２７一　ＦＡ４１６丙烯凝液罐液位。ＦＹ５１０一ＦＡ４１６低液位超驰保护。　１离子交换的重要作用　随着我国国民经济的发展，用电量越来越高，各类电厂发　展迅速。电厂中水处理设备最主要的初始部分吃的水越好，发　３．４塔釜乙烯浓度软测量优化控制过程　电量越多，锅炉，汽机，电气等设备的使用寿命才能越长。如果　根据产品产量及能耗的要求，选取塔釜乙烯浓度作为被控　我们的地表水或是地下水，直接作为电厂发电中的锅炉补给水　变量，实时预测乙烯浓度。经过对精馏塔工艺操作特性和影响　使用，那必将会造成严重后果。所以必须要做好水质预处理工　因素的分析，确定灵敏板温度（ＴＣ４９５）、塔釜压力（ＰＣ４２１）、塔釜　作。地表水或地下水中含有大量的杂物，如污物，悬浮物，余氯　温度、塔进料量、塔采出量作为软测量的输入量，来预测塔釜乙　烯浓度，并用化验室分析值进行实时校正。　通过调整塔釜再沸器丙烯冷剂流量控制器ＦＣ５１０设定值，　等，这些可以通过多介质过滤器，反渗透除去。但是最主要的部　分是要除去水中的离子态杂质，为了除去水中离子态杂质，大　多数采用的方法都是离子交换，这样可以使离子在离子交换柱　中，将离子态杂质清除得比较彻底，可以制得很纯的水，如一级　纯水、二级纯水、一级除盐水、二级除盐水等，以用作电厂发电。　在发电厂锅炉用水的制水工艺中，离子交换处理是其中重要组　调节丙烯冷剂流量来实现灵敏板温度ＴＣ４９５稳定。同时基于塔　釜乙烯浓度神经网络软测量系统，对软测量系统预测的乙烯浓　度进行在线“滚动”校正后，得到塔釜乙烯含量的软测量输出　（ＡＣ４０２Ｂ）以此作为乙烯浓度控制器的反馈量。利用该塔釜乙　烯浓度软测量预测值与工艺设定值之间的偏差，给定灵敏板温　成部分之一。离子交换处理就是用离子作为一种离子交换剂来　处理，当这种交换剂也遇到水时，可以将本身所具有的离子与　度控制器的设定值，最终实现塔釜乙烯浓度的稳定控制。　４结语　综上所述，乙烯精馏塔塔顶乙烷浓度和塔釜乙烯浓度软测　量先进控制系统投用后，所有控制回路都在自动状态，设定值　进行实时修正，即最大限度地保证了乙烯产品质量，又降低了　水中同符号的离子进行交换，比如钠离子与钙离子交换，可以　将钙离子吸附在交换剂上，转成改型排出，排出到离子交换树　脂罐体外。　在水处理工艺中，离子交换的机理有许多种说法，现在还　能耗，使乙烯精馏塔的操作实现了自动控制，且各项控制指标　不能统一。但有的表述为：离子交换就是将离子交换树脂看作　均达到最佳状态，稳定了精馏塔的操作，证明该控制系统值得　具有胶体型结构的物质，在离子交换树脂高分子的表面上有许　推广应用。　多和胶体表面相似的双电层，就是有两层离子，紧挨高分子的　为内层离子，而相反的则为外层离子。　参考文献：　［１］罗雄麟，赵晓鹰，吴博，等．乙烯精馏塔异常工况在线　侦测与控制［Ｊ］．化工学报，２　０１４，６５（１１）：４５１　７－４５２　３．　［２］白鹏，刘佳，宋爽．循环全回流间歇精馏控制方法的试　验研究［Ｊ］．化学工业与工程，２００６，（０６）：５２　３—５２６＋５５８．　２离子交换过程中再生剂的控制　针对各地客户对产品质量的要求及对价格的要求，在离子　交换过程中再生剂的用量和再生过程的控制也严重影响了生　产成本及出水质量，所以控制离子交换过程是非常必要的。　因此控制再生剂质量、提高出水质量在离子交换控制，离　子交换的运行过程，在整个水处理工艺当中非常必要的。在运　作者简介韩晓梅（１９７２一），女，山东日照人ｒ大专工程师从事自　动化仪表工作。　１７４　Ｉ化Ｊ　鳄２０１８￣３Ｎ　行过程离子交换柱运行过程，要注意点巡检，无论是单床或是　过滤系统，把酸盐或碱液过滤干净，町以第二次使用配置再生。　也降低水耗，更能达到环保的效果，如果　双浮动双流动床或是混合床，在运行过程中观察进水流量和产　这样不仅降低用水量，可以将　水流量，观察再生液质量，观察树脂高度集中布置是否被运行　没有储蓄罐，可以将酸液和碱液统一排放到中和水池，当中的水质覆盖及出水速率。观察各个管路罐体是否有跑冒滴　漏现象，观察出水水质指标的电导电阻率是否达标，是在控制　离子交换柱运行过程中的基本操作。　其酸碱性中和以达到以预防污染水质的要求。　在离子交换行过程当中，原来更多的是以单床单一形式存　在，比如说是阳床或阴床再生，过程比较简单，但是浪费的再生　液比较多，阳床在再生过程中，主要以盐酸再生，其进口流量或　在连续离子交换运行过程中要控制树脂液位，一般来说，　液位应高于树ｌＩＮｏ厘米左右为最佳液位。过高或过低都对树　脂在离子交换运行过程中有一定的影响，应对液位过高设置报　警器，在运行过程中，一旦出现报警，能够及时处理，以防罐体　跑冒滴漏或出现炸坏现象。巡检过程中也要注意水位是否低于　树脂的高度，一旦低于其高度，一定要及时加水，并查出哪里漏　水，及时修理，以防树脂在没有水的浸泡下，失去再生交换能　出口量存在在再生液流量过大，再生不彻底，并且程序大多是　属于自动控制，这种情况应该给予改正，应该手动阀门控制再　生液流量，按时按要求调节流量，进而节省更多再生液。　３连续离子交换过程的监控　连续离子交换过程中，时刻监控观察调节是必要的。连续　床离子交换可以分为移动床和流动床两类。因固定床交换器体　积较大，树脂量也较多，再生前离子交换能力早已完全丧失，造　成了大部分空间都用来储存失效交换剂，运行方式也不连续，　冲洗时间不能供水，降低了补给水速度。所以连续离子交换的　力，失去离子生产合格水的作用。　在离子交换运行过程当中，还要对各个出口进口的水质进　行指标性控制，一定要按时点巡检，按时送到化验室化验，如对　离子交换过程中的进水水质进行电导率，污物，余氯的化验及　控制。在进水水质前面加除碳风机，已达到除去二氧化碳的效　果。更要控制出水水质，比如硅酸根，镁离子、铁离子以验证离　工作效率要大于固定床效率。在连续离子交换过程中，大致需　要控制以下几点：一是为提高混合床再生速度，可以用稀碱液　浸泡分层，为提高阴树脂再生效果可以增加蒸汽伴热器辅助加　热系统，合适温度为２５－３０￣Ｃ。二是硅酸根化合物是在连续离　子交换中比较难以除去的物质。所以在连续离子交换过程中的　浮动床可以用强碱操作，因其不易冲洗，易造成二次污染，所以　可用除盐水冲洗，如果效果不好，可以加热除盐水进行冲洗。连　续离子交换过程中无论是哪种装置，都离不开再生剂，所以控　制再生剂的各项指标，把控运行过程，做好再生运行的操作，对　连续离子交换的能力和周期有着关键性的作用。　通过实验与经验可知，连续离子交换的再生程度，再生剂　用量，浓度并不成比例，并不是说用量越大，浓度越高，再生效　子交换能力是否达标，运营过程是否正常。　为控制连续离子交换的正常运行，要配置相应的化验人员　及化验仪器，如酸碱ＰＨ分析仪，硅酸根分析仪等一系列仪器，　随时监控连续离子交换运行是否正常　而再生过程的控制在离子交换运行当中是最重要的一部　分，它严重影响着离子交换树脂的生存周期也影响着出水质　量。再生过程中再生阴离子树脂，我们可以用氢氧化钠溶液进　行再生，而阳离子树脂，一般用酸液盐酸进行再生，一般再生液　的浓度含量质量及再生液的温度直接影响着离子交换是否运　行正常，是否交换的彻底。我们可以控制再生液的浓度及温度，　比如氢氧化钠溶液在交换阴离子树脂时，我们可以选择大约　果就越好。为了运行的经济性与安全性考虑，应根据各自的实　际运行情况、影响因素、制定适合自己的运行过程监控。　２％－４％甚至更好浓度的氢氧化钠溶液，温度控制在２０－２５℃甚　至３０℃的最佳温度，这样不仅可以大大节约了再生剂的用量，　还能达到最佳的离子交换再生效果。　参考文献：　［１］姜绍通，于力涛，李兴江，吴学风．连续离子交换法分　离Ｌ一乳酸的工艺设计及优化［Ｊ］．食品科学，２０１２，（１２）：６９－７４．　［２］刘宗利，王乃强，张姝，王彩梅，杨海军．连续　为节约再生剂的用量，我们也可以采取浸泡的方式，使其　连续性流动改为不动性，浸泡完全再生彻底，然后再进行流动　再生。阳离子树脂可以用盐酸再生，盐酸控制浓度及再生剂质　量影响了离子交换的运行能力，在盐酸再生阳离子树脂过程　离子交换技术在功能糖生产中的应用［Ｊ］．中国食品添加　剂，２０１　２，（ｓ１）：２０５—２Ｏ８．　中，我们也可以浸泡，加大再生液浓度，减缓再生液再生速度。　在再生完毕之后，一定要冲洗彻底，可以用ＰＨ计或ＰＩ－Ｉ试纸验　证是否已经达到中性。可以针对再生过程中排除的酸液或碱　液，设置专门的储蓄罐来循环使用，使用后，用专用的鼓风机或　［３】邓会宁，袁俊生，纪志永．连续离子交换法钾富集试　验研究［Ｊ］．非金属矿，２　０１　４，（０２）：７－１　０．　［４］吴　华，孙洪贵．连续逆流离子交换技术及其在抗生　素生产中的应用［Ｊ】．福建化工，２０Ｉ　３，（０１）：Ｉ　３－ｉ６＋Ｉ９．　２０１８年３Ｎ化工　珂Ｊ　１７５