37、有机材料慢速热解的自动控制

有机材料慢速热解的自动控制

1. 热解过程与原料成分控制

在有机材料热解过程中，对于成分未知且可能变化的原料，需将其转化为气态产物。通过特定装置可实时确定气态反应产物的成分，进而控制原料成分。若原料成分发生变化，会确定新的成分，并依据这些数据，通过调节空气供应，使装置进入新参数下的最优模式。

2. 热解工厂控制系统的模拟模型

2.1 动态特性通道

基于热解单元的控制方法，开发了模拟数学模型，该模型通过以下通道描述单元的动态特性：
1. 空气流量 (Q_1) - 产品气流量 (Q_2)；
2. 输入 (G_{ch}) - 产品气流量 (Q_2)；
3. 再循环气体流量 (Q_3) - 产品气流量 (Q_2)；
4. 空气流量 (Q_1) - 热解温度 (t)；
5. 初始原料消耗 (G_{ch}) - 热解温度 (t)；
6. 再循环气体消耗 (Q_3) - 热解温度 (t)；
7. 空气流量 (Q_1) - 产品气成分 (Q_{nw})；
8. 初始原料流量 (G_{ch}) - 产品气成分 (Q_{nw})。

2.2 数学方程

与流化床炉类比，可写出热解单元的方程：
(\frac{dT_L}{dt} S_L\rho_Lc_LH_L = G_{ch}Q_{w}^{n r} + Q_1h_1 + Q_3Q_{w}^{n} - Q_2Q_{w}^{n} - I_{ash} - I_{R}) (14.6)
其中：
- (T_L) - 层温度和气体温度；
- (S_L) - 热解镜面积；