Устройство для автоматического управления щелочным омылением

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫМ ОМЫЛЕНИЕМ, содержащее контур регулирования рас§яваарант i кЙадрант {татичееНая xapaifmefa- Стати ао(Чтер«еста и oppfxmupynutffa л таха eaboxmajet „oflpe дааяаf KOffiriim. влвяа хода щелочного реагента, состоящий из датчика, регулятора и клапана, и анализатор качества продукта омыления , отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности в работе устройства, оно дополнительно содержит трехзвенный корректирующий блок,при этом выход анализатора качества продукта омыления параллельно соединен с входами первого звена уменьшения входного сигнала и второго звена увеличения входного сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего звена переключения сигналов , соединенного своим выходом с камерой задание регулятора расхо (Л да щелочного реагента. в щеяочнекреаttHoia S я$вдрянт Статичегка жвраяпцюетняв ввъеята с itoff«HitMtрутцин вявявм

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК („(SU(„(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I «а«ар««т тати чес«аа еара «тер»е. ф«Фадрамт т»((ее«ар характер»Сяатачее«аа кара ерае

« яаеат- »аа«а та«а аФ цмта t «арра«та р рую((цин Фарам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изоьРетений и ОткРытий (21) 3497203/23-26 (22) 06.10.82 (46) 23.11.84. Бюл. Ф 43 (72) А.М.Зейналов, А.Д.Гришунин и

Ф.Д.Роганин (71) Волгоградское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 66.012(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И- 565912, кл. С 07 С 51/52, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 806752, кл. С 11 С 1/00, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНЬ{М ОМЫЛЕНИЕМ, содержащее контур регулирования расхода щелочного реагента, состоящий из датчика, регулятора и клапана, и анализатор качества продукта омыпения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, оно дополнительно содержит трехзвенный корректирующий блок,при этом выход анализатора качества продукта омыления параллельно соединен с входами первого звена уменьшения входного сигнала и второго звена увеличения входного сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего звена переключения сигна" лов, соединенного своим выходом с камерой"задание" регулятора расхода щелочного реагента.

1125232

Известно, что величина рН обеспечивает наиболее достоверную информацию о глубине протекания реак- 55 ции омыпения, характеризуя избыток щелочи в омыленном продукте.Величина рН определяется с помощью серийИзобретение относится к автоматизации процессов нейтрализации кислот щелочными растворами, в частности процессов омыпения кислородсо. держащих соединений в оксидате, и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом карбонатного омыления, содержащее 10 блоки контроля расходов и концентраций поступающих реагентов, блоки коррекции и вычисления, анализатор остаточного кислотного числа и регулятор расхода соды )1), !

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус» тройство для автоматического управления щелочным омылением, содержащее контур регулирования расхода щелочного реагента, состоящий из датчика, регулятора и клапана, и анализатор качества продукта омыления f2) .

Недостатком известных устройств 25 является сложность их реализации вследствие применения большого количества анализаторов качества, что пр тводит к снижению надежности их работы. 30

Целью изобретения является повышение надежности B работе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления щелочным омылением, содержащее контур регулирования расхода щелочного реагента, состоящий из датчика, регулятора и клапана, и анализатор качества продукта омыления, дополнительно содержит трехзвенный корректирующий блок, при этом выход анализатора качества продукта омыления параллельно соединен с входами первого звена уменьшения входно 5 го сигнала и второго звена увеличения входного сигнала, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего звена ! переключения сигналов, соединенного своим выходом с камерой задание" регулятора расхода щелочного реагента. но выпускаемых приборов, Зависимость величины рН от расхода щелочного реагента нелинейна .и представляет собой типичную кривую титрования.

На фиг. 1 приведена статическая характеристика объекта управления; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства; на. фиг. 3 — принципиальная схема корректирующего блока, выполненного на элементах УСЭППА.

Статическая характеристика объекта в разных диапазонах изменения величины рН имеет разный наклон (фиг. 1}. На каждом линейном участке коэффициент усиления различен.

Применение серийных линейных регуляторов возможно лишь в зоне постоянного коэффициента усиления. Как показали результаты исследований кон. троля величины рН на промышленном реакторе щелочного омыления область, соответствующая избытку щелочи 0,20 5 об. 7, обусловленная технологическим регламентом, находится в интервале значений рН 10-12. Причем в первом квадранте показано, что в этом интервале характеристика имеет постоянный коэффициент усиления. С понижением рН меньше 10 характеристика резко меняет наклон и коэффициент усиления увеличивается более чем в 5 раз.

Поскольку в объект ло разным каналам приходят возмущения, вызванные изменением основных потоков, концентрации щелочного реагента, кислородсодержащих соединений в карбонатной массе, температуры процесса и другие, приводящие к отклонению выходной величины рН меньше

10, резко меняется коэффициент уси— ления объекта, что приводит к потере устойчивости системы.

Область рН больше 13 является нечувствительной к концентрации щелочи в омыленном продукте и не характеризует однозначно процесс омыпения. При 14зрН)13 концентрация щелочи может быть в пределах 1-10%.

Таким образом, область изменения рН, характеризующая процесс омыления, а именно рН 10-12, очень узкая и небольшие возяущения, пришедшие в объект, переводят систему управления в область неустойчивого регулирования.

Таким образом, сложность извест .ого устройства вызвана необходимастью компенсировать аппаратным путем возмущения, приходящие в объект.

В предлагаемом устройстве корректирующий блок в шираком диапазоне изменения рН "спрямляет" статическую характеристику объекта, улучшая ди- намические свойства системы.

Устройство (фиг. 2) содержит реактор омыления 1, регулятор 2 расхода щелочного реагента 3, контра- 10 лирующий расход щелочного реагента, регулирующий клапан 4, анализатор 5 качества, определяющий параметр .рН для определения избытка щелочи в мылах, трезвенньп корректирующий блок f5

6, состоящий из первого звена 7 уменьшения входного сигнала, второ" го. звена 8 увеличения входного сигнала и третьего звена 9 переключения сигналов. 20

Трехзвенньй корректирующий блок реализованный на элементах УСЭППА (фиг.3), содержит регулирующие дрос. сели 10 и 11, постоянные дроссели

12-14, задатчик 15, элементы 16 и, 25

17 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, соответствующий расходу щелочного реагента, поступает в 30 регулятор 2 стабилизации расходащелочного реагента, Выходной сигнал корректирующего блока 6 подается в регулятор 2 и является заданием для этого регулятора. Выходной сигнал

35 анализатора 5 качества, определяющий параметр рН пропорциональньп к концентрации щелочи в омыленном продукте, является входным сигналом корректирующего блока 6 и поступает 40 одновременно на вход звеньев 7 и 8 блока 6.

Звено 7 (фиг. 3) выполняет функцию уменьшения входного сигнала. Интенсивность уменьшения сигнала за.45 .висит от наклона участка 1 статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1, II квадрант). Реализация функции уменьшения входного сигнала осуществляется с помощью ре50 гулирующего дросселя 10, постоянных

25232 4 дросселей 12 и 14 и задатчика 15.

Настройка производится изменением проводимости регулирующего дросселя

10 и изменением подпора задатчиком

15 в линии до постоянного дросселя

12.

Звено 8 выполняет функцию увеличения входного сигнала. Интенсивность увеличения зависит от наклона 2 участка статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1, ХХ квадрант)

Реализация функции увеличения входного сигнала осуществляется с помощью регулирующего дросселя. 11, постоянного дросселя 13 и пятимембранного элемента 16 сравнения. Настройка производится изменением проводимости регулирующега дросселя 11 и постоянного дросселя 13 (фиг. 3).

При реализации функции увеличения входного сигнала по схеме и на элементах звена 7 не получаем статической характеристики корректирующего блока, имеющей перегиб в точке И (фиг. 1, ХХ квадрант).

Звено 9 выполняет функцию реле переключения сигналов, идущих от звеньев 7 и 8, реализованное на элементе 14 сравнения.

При входном сигнале Р „, определяемом 1 участком статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1, ХХ квадрант), сигнал звена

7 больше сигнала звена 8 и реле пе".: реключения пропускает сигнал звена 7.

При входном сигнале Р », определяемом 2 участком статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1,.ХХ квадрант), сигнал звена

8 больше сигнала звена ? и реле пе-: реключения пропускает сигнал звена 8.

Предлагаемое устройство позволяет поддерживать избыток щелочи в омыленном продукте в интервале, определенном технологическим регламентом.

Технико-экономический эффект изобретения., заключается в повьппении надежности функционирования устройства управления и обеспечении простоты его обслуживания.

1125232

Фиг. Я

1I25232

Составитель Г.Огаджанов

Редактор Н.Джуган Техред С.Легеза Корректор И.Эрдейи

Заказ 8434/18 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4