氢氮自动加氢及混合配比装置介绍了氢氮自动加氢和氢氮混合配比同时自动进行，设备主要配置，PID调节等;标签：自动混合，自动配比，PID调节1、概述采用变压吸附氮气提纯技术已经发展到可以直接获取99.999%的高纯度氮气，但是，由于产品氮气纯度指标太高，致使氮气回收率很低、运行成本高和能耗大，同时设备一次性投资高，在经济上的实用性不大合理，一般不推荐使用。因此想要获得高纯度氮气，普遍还是采用将普通氮气进行纯化处理，此种方式既经济又实用。目前氮气脱氧提纯有两种较为常见的方式：加碳纯化和加氢纯化，两种都是通过化学方式脱氧。加碳纯化：在一定温度下，氮气中的余氧与碳催化剂发生氧化反应，生成二氧化碳，化学反应式：C+02=C02，使氮气中氧含量5ppm，再经变压吸附工艺除去C02及水份，再经精过滤器除去氮气中的颗粒杂质，得到99.9995%纯度以上的氮气。加碳纯化装置系统为燃烧型氮气纯化装置，催化剂为耗材型，系统累计运行一段时间后需添加吸氧剂催化物，其的特点为无需配备氢气源及出口氮气中不含氢，该系统装置需按氮气产量的1.12倍配置原料氮气，原料氮气的纯度一般为N99.9%。加氢纯化：将氢气通入普氮中经静态混合后进入热交换器，利用除氧塔出口热量预热入口气，然后进入装有高效加氢脱氧催化剂的脱氧塔，普氮中的氧杂质与氢气发生化学反应生成水被除去，同时放出大量热量，1%含氧量发生反应时放热大约可形成200°C温度，接着经过热交换器，再进入干燥过滤装置脱除水、二氧化碳及尘粒等杂质，从而获得高纯氮气，为保证高纯度氮气中残氧量＜1ppmo加氢纯化前面的普氮纯度一般在98%以上就可以了，而加碳纯化则要求普氮纯度在99.9%以上，而且加氢纯化提纯后氮气中残氧量＜lppm加碳纯化提纯后氮气中残氧量一般要＜3ppm.但是加氢纯化一般情况下加入氢气量都要有一定的富余量（过氢量），因为加氢纯化系统加氢控制存在着以下不稳定因素：1）加氢纯化系统随着用气工艺变化而出口气体流量会变化;2）普通氮气入口氧含量分析仪、普通氮气入口流量计、加氢质量流量计存在着误差，均按照设计值进行，没有反馈过程，因此加氢量不准确。由于上述原因，导致出口气体（氮气）氢含量过高，影响出口气体（氮气）的纯净度。而传统的手动配氣装置已经达不到后续用气的纯度、流量和压力等技术指标，灵活性显然也达不到用气的要求。自动配比装置应运而生，然而目前气体行业中使用控制方式也是传统的模糊控制方式，目前市场上多数的工业调节器满足不了配气系统中的精度要求。氢氮自动加氢及混合配比装置采用数字校正系统，内置常用热电偶和热电阻非线形校正表格，测量精度高达0.2级;采用先进的模块化结构，提供丰富的输出规格;关键是采用了先进的自整定PID算法，不但解决了自动加氢纯化氢含量问题同时又解决了氮气和氢气一定配比问题。2、解决方案2.1氢氮自动加氢及混合配比装置PID控制算法。PID即是Proportion（比例）、Intergral（积分）和Differential（微分）的简称，PID的控制规律即是指控制器的输出信号是由输入偏差按比例、积分和微分的数字关系组合成的函数。PID的控制规律形式如下所示：其中kp为比例系数;T1为积分时间常数;TD为微分时间常数;u（k）为采样时刻k时的输出值;e（k）为采样k的偏差值;e（k-1）为采样时刻k-1时的偏差值。PID调节是比例调节、积分调节和微分调节三种作用的综合，它的比例作用能使偏差较快地得到校正;积分作用能最终消除余差，而微分作用在有偏差时出现时，能立刻产生幅度的校正偏差的作用，从而缩短了调节时间，提高了调节效率和精度。尽管普通的PID调节相对手动调节和位式调节其精度已有明显的提高，波动已大大减少，但普通PID控制不适用于大时间滞后的控制对象以及参数变化较大的控制对象。自整定PID控制方式是在普通PID控制方式的基础上发展而来的，其根据滞后时间和偏差大小选择P、I、D值并有效地使用PI、PD或PID控制，这种方式有效地缩短了滞后时间和提高精度。2.2氢氮自动加氢及混合配比装置由N2管道、H2管道、H2+N2管道、混合器、截止阀、流量计、压力表、分析仪、质量流量控制器、PID调节器和电控系统组成。系统工艺流程图如图所示：2.3N2、...
