Nom del projecte: Parc Industrial d'aprofitament integral de la palla en una determinada ciutat
Posicionament del projecte: ús d'alt-valor de la palla domèstica mitjançant la "separació de quatre-components" (cel·lulosa/hemicel·lulosa/lignina/nutrients)
Inversió total: 500 milions de RMB (planificació global: 3.000 milions de RMB; la fase I se centra en les línies de producció principals)
Àrea terrestre: 133.200 m² (planificació global: 260.000 m²)
Capacitat: Elaboració anual de 20.000 tones de palla de blat de moro
El procés bàsic d'aquest projecte és la separació de quatre-components.Caudalímetres electromagnèticsservir com a instrument bàsic i de mesura de flux més utilitzat durant tot el projecte. Són adequats principalment per mesurar medis corrosius, medis que contenen fibres fines/partícules en suspensió i aigua de procés/aigües residuals de gran-diàmetre del projecte. Cobrint etapes clau com ara el pretractament, la separació, els serveis públics i la protecció del medi ambient, proporcionen suport de dades de flux precises per controlar les proporcions d'aigua del material-, les proporcions de dissolvents, la comptabilització del consum d'energia i el compliment del medi ambient. Són un dels instruments clau que garanteixen l'estabilitat de la hidròlisi suau i els processos de separació en diverses etapes.
I. Etapes de l'aplicació bàsica i mitjans de mesura (dividits per flux de procés)
L'aplicació de cabalímetres electromagnètics s'alinea totalment amb la lògica de procés del projecte: "pretractament de palla → hidròlisi suau → separació de quatre-components → serveis públics → tractament ambiental". A causa de les diferències en les característiques dels mitjans entre les etapes, es fa una selecció específica d'elèctrodes, revestiments i diàmetres.
II. Punts de selecció bàsics (adaptats als mitjans del projecte i a les característiques del procés)
La selecció de cabalímetres electromagnètics per a aquest projecte segueix els principis bàsics de "resistència a la corrosió, prevenció d'obstruccions, anti{0}}incrustacions i adaptació a condicions de temperatura baixa/mitjana". Combinat amb les característiques dels mitjans de les diferents etapes, es fan configuracions diferenciades per al material d'elèctrode, material de revestiment, mètode d'excitació i nivell de protecció, abordant plenament els reptes de mesura, com ara l'obstrucció de fibres per purins de palla, corrosió per medis àcids febles i desgast de partícules en suspensió. Els paràmetres de selecció compleixen l'estàndard nacional d'instruments d'automatització industrial (GB/T 18659-2018) i els requisits ambientals i a prova d'explosió del projecte. Els elements clau de selecció són els següents:
1. Material de l'elèctrode:
Acer inoxidable 316L: s'utilitza per a mitjans nets/febles d'impureses, com ara aigua de procés, aigua circulant, aigua suavitzada i aigua de rentat de sòls. Adequat per a serveis públics i etapes de tractament ambiental, oferint un alt cost-efectivitat i resistència a una lleugera corrosió oxidativa.
Hastelloy: s'utilitza per a mitjans que contenen traces de partícules corrosives/suspeses, com ara hidrolitzat de palla, extractors d'àcids febles i solucions líquides iòniques diluïdes. Adequat per al pretractament i per a etapes de separació de quatre-components, oferint resistència a la picada, al desgast i evitant la polarització dels elèctrodes a causa de l'adsorció del medi.
2. Material de revestiment(Nucli per a la prevenció d'obstruccions / Anti-fouling / Resistència a la temperatura)
Tenint en compte els suports del projecte que contenen fibres de palla (propenses a la contaminació), temperatures mitjanes en l'etapa d'hidròlisi (menys o iguals a 160 graus) i fluids de neteja poc àcids/alcalins, es prioritzen els revestiments com a politetrafluoroetilè (PTFE/tefló) o cloropré per evitar que la part del cautxú o el desgast de cloropré provoquin l'encrassement del cautxú (dCR).
3. Mètode d'excitació i precisió(Adaptat als requisits de control de processos)
Els requisits de precisió del projecte per als cabalímetres electromagnètics s'ajusten segons la importància de l'etapa del procés. El mètode d'excitació adopta una excitació d'ones rectangulars de baixa-freqüència (forta capacitat anti-interferències), adaptant-se al complex entorn electromagnètic dels llocs industrials.
4. Protecció/Valoració a prova d'explosió-(Adaptat a l'-entorn del taller in situ)
En funció de les característiques ambientals dels tallers del projecte, es realitzen configuracions estandarditzades per a les classificacions de protecció i a prova d'explosió-, complint els requisits de seguretat per a la indústria química/lleugera:
Grau de protecció: tots els cabalímetres electromagnètics del projecte són uniformement IP67, amb els instal·lats a l'exterior (p. ex., estacions d'aigua circulant, àrees de tractament ambiental) actualitzats a IP68 per evitar que l'aigua de pluja i la pols entrin a l'instrument i provoquin fallades en el circuit.
Classificació a prova d'explosió-: només els mesuradors de cabal electromagnètic de l'etapa de separació de quatre-components (que contenen extractants/traces de dissolvents orgànics) estan configurats amb una qualificació de prova d'explosió Exd II BT4-. Altres etapes utilitzen models no a prova d'-explosió-, que compleixen els requisits de seguretat per a les zones a prova d'-explosió alhora que s'evita la sobre-configuració i els augments de costos.
5. Sortida del senyal i comunicació(Adaptat al sistema d'automatització de projectes)
Tots els mesuradors de cabal electromagnètic admeten una sortida analògica de 4-20 mA + protocol HART. Alguns instruments de gran-diàmetre (DN200 i superiors) inclouen el protocol Modbus-RTU per a la integració directa al sistema de control DCS del projecte (vigilància centralitzada a la sala de control)
Aspectes principals de l'adaptació de processos(Distinció dels projectes tradicionals de palla)
L'aplicació de cabalímetres electromagnètics en aquest projecte no és només "mesura de flux", sinó que s'alinea amb un procés original de separació de quatre-components desenvolupat per una universitat. Aborda els punts dolorosos de "la deriva de la mesura, la susceptibilitat a l'obstrucció i la curta vida útil" que es troben habitualment en els projectes tradicionals d'utilització de la palla. Els aspectes principals es reflecteixen en dos aspectes:
1. Adaptació al control de paràmetres en el procés "Hidròlisi suau":
El procés d'hidròlisi suau (120-160 graus, pressió lleugerament positiva) desenvolupat per la universitat requereix una precisió de control extremadament alta per a la proporció d'aigua del material-. A través de cabalímetres electromagnètics d'alta-precisió + control de llaç-DCS tancat, el projecte limita les fluctuacions de la proporció d'aigua del material-a ±0,2, evitant la degradació dels components a causa de l'alta temperatura i pressió. Això garanteix una puresa de cel·lulosa superior o igual al 91,6% i una taxa d'extracció d'hemicel·lulosa superior o igual al 85%, aconseguint una traducció precisa del procés de laboratori a la producció industrial.
2. Adaptació a l'objectiu mediambiental de "Utilització integral de residus zero-":
Caudalímetres electromagnèticsen l'etapa de tractament ambiental s'integren amb el sistema de tractament d'aigües residuals i el sistema de reciclatge d'aigües de procés. En mesurar amb precisió el cabal d'aigües residuals i el flux d'aigua reciclada, el projecte aconsegueix una "descàrrega zero d'aigües residuals" i una taxa de reutilització de l'aigua de procés superior o igual al 95%. Això no només redueix el consum de recursos hídrics del projecte, sinó que també compleix els requisits de la política mediambiental per a la utilització integral de la palla a la província de Jilin, proporcionant suport de dades per obtenir subvencions ecològiques.
Resum de l'aplicació
En el projecte de la Fase I del Parc Industrial d'Utilització Integral de la Palla d'una determinada ciutat, els mesuradors de cabal electromagnètic s'han convertit en els instruments principals per a la mesura del flux a causa de la seva resistència a la corrosió, prevenció d'obstruccions, precisió i forta adaptabilitat. La seva aplicació cobreix tot el procés, des de la producció fins als serveis públics i el tractament ambiental. No només proporcionen suport de dades crítiques per al funcionament estable del procés de separació de quatre-components de la universitat, sinó que també aconsegueixen diversos objectius: control precís del procés, comptabilitat eficaç del consum d'energia i garantia de compliment mediambiental. A més, la selecció diferenciada i les configuracions personalitzades basades en les característiques dels mitjans en diferents etapes garanteixen la precisió de la mesura alhora que permeten el control de costos. Això proporciona una experiència d'enginyeria replicable i escalable per a la selecció, instal·lació i manteniment de cabalímetres electromagnètics en el següent projecte de Fase II de 300.000-tones/any i serveix de referència per a aplicacions d'instrumentació de processos en altres projectes d'utilització de palla d'alt valor a la Xina.
