程控阀在PVC精馏尾气吸附中的应用

    变压吸附技术（Pressure Swing Adsorption，PSA）。是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附层，相对于VCM，C2H2的高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点组分的氢氮不易吸附而通过吸附剂床，达到VCM、C2H2和其他组分的分离的目的。然后在减压下解吸被吸附的VCM、C2H2，也就是吸附剂再生的过程。这种压力下吸附VCM、C2H2，减压下VCM、C2H2使吸附剂再生的就是变压吸附过程。我公司在生产过程中采用四塔生产，若其中一塔处于吸附过程时，其他三塔处于再生、解吸的不同阶段。在整个循环过程中，每个塔都要经过吸附、均压降、顺放、逆放、抽空一、抽冲一、抽冲二、抽空二、均压升和终冲共10个步骤。
    1）密封性能好，要求至少启闭20万次以上无内泄漏和外泄漏。
    2）启闭速度快，虽然阀门通径不同，但其启闭时间都应小于0.5s。
    3）阀门要求使用寿命长，能够经受长周期频繁工作而保持不泄漏。
    4）能够使用于易燃易爆等危险环境中。
    5）易实现调节功能并具有阀位状态现场指示和远程传送信号，其动作寿命与程控阀相当，并满足防爆要求。
    在PSA工艺中，工艺的实现是靠周期性切换程控阀实现的。根据工艺中阀门的切换时序图，编制相应的程序。通过预先设定的方式，由DCS系统按程控阀的动作步骤输出信号控制电磁阀驱动程控阀的开关，实现变压吸附工艺中各步骤的切换，从而实现工艺的自动控制。其控制回路构成图如下。

图1 变压吸附程序控制系统回路图

    由于PVC精馏尾气吸附工艺的特殊性和对程控阀的要求，我公司采用四川天一科技股份有限公司研发的QGJ－4.0/22000型程控阀，使用寿命为20万次，由于该程控阀结构简单，使用寿命长，密封性好，动作可靠，完全满足了吸附工艺的要求。
    在变压吸附过程中，由于其工艺的特殊性，如果程控阀不能及时准确地动作，必然给正常生产带来严重的影响。常见的程控阀故障主要有：内漏、外漏、阀门半开半闭、程控阀不动作。在变压吸附生产过程中，更多的故障是由于二位五通电磁阀线圈的程序控制系统故障引起的。
    在变压吸附生产中，由于自动化水平的提高，实现了整个装置的自动控制，从而使整个工艺操作变得简单，而且安全可靠。另外，程控阀维护方便，利用阀位信号返回到DCS控制系统，并结合工艺系统中工艺参数进行阀门的故障诊断，为及时有效判断、处理故障提供了有力手段。