Способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции

 

(l9) (11)

СОКИ СОВЕТСКИХ ооо Р

РЕСПУБЛИК

ЮСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР л о и оою

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ о

i:Р / о

* г :

/ н ssтоосоомо v - о а::.:, (2) ) 3596036/23-26 (22) k5.03.83 (46) !5.02.85. Ввл. У 6(72) В.А. Линев, А.Г. Липкин, В.Р.-А. Ручинский, И.С. Расулкулов, :, В;А. Барсуков и А.Ф. Развожаев (53) 66.032-52(088.8) (56) 4. Авторское свидетельство СССР

В 780843, кл. 6 05 Р 27/00, 1979.

2. Технологический регламент Р 6.

Стадия 600. Экстракция капролактама, т. 6. Технологическая часть, Чирчикское ПО "Электрохимпром", 1979.

4(5l ). В 01 Р 3/049 Q 05 D 27/00 о (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ путем измерения расходов сырья и экстрагента и регулирования скорости вращения ротора, о т л.и— ч а вщи и с я тем, что, с дельв уиеньяения потерь целевого продукта за счет повыщения точности регулирования, скорость вращения ротора регулируют в зависимости от расходов экстрагента, сйрья и количества выходного продукта.

1139459

Изобретение относится к автоматическому управлению массообменными процессами, в частности процессом жидкостной экстракции в роторнодисковых экстракционных колоннах, используемых в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ автоматического управления технологическим процессом 1Î в роторном аппарате путем регулирования расхода исходного сырья и зависимости от скорости вращения ротора, которую регулируют по расходу отводимого продукта (1) . !

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и 1 остигаемому результату является, способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции путем регулирова- 20 ния соотношения расходов сырья и экстрагента и скорости вращения ро.то1 а (2j .

В случае изменения нагрузки экстрагента изменяется степень дисперги- 25 рования фаз и для сохранения минимального содержания капролактама в .рафинате изменяют скачкообразно

1 вручную) скорость вращения ротора для компенсации изменения скорости ЗО, диспергирования.

Недостатком способа является то, что при скачкообразном изменении ско= рости вращения ротора невозможно установить онтимальн 1й режим, что приводит либо к образованию эмуль сий в промежуточной фазе, которая периодически должна выводиться, либо к увеличению содержания целевого продукта в рафинате. В любом случае 4О восстановление оптимальных условий работы всегда сопряжено со снижением производит льности и потерей выхода по целевому продукту.

Цель изобретения — уменьшение потерь целевого продукта при колебаниях нагрузки.1

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом жидкостной экстракции путем измерения расходов сырья и экстрагента и регулирования скорости вращения ротора, скорость вращения ротора регулируют 55 в зависимости от расходов экстрагента» сырья и количества выходного про духтаа

На чертеже дана принципиальная схема реализации предлагаемого способа автоматического управления жидкостной экстракцией.

Схема включает датчики и 2 расходов соответственно сырья и экстрагента, вычислительный блок 3, клапан 4 отвода рафината, датчик 5 положения клапана, датчик 6 уровня раздела фаз в экстракторе, устройство 7 управления и исполнительный механизм 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Расходы сырья и экстрагента измеряются датчиками 1 и 2, их значения вводятся в вычислительный блок

3, котор пЪ рассчитывает теоретическую величину К положения клапана 4, регулирующего отвод рафината.

Количество отводимого рафината из нижней отстойной зоны через клаа паа 4 аааысит ох расхода сырья (замеряется датчиком 1) и соотношения

Т

Х= — расходов сырья н экстрагента

Ю где Т вЂ” расход экстрагента (толуола);

К вЂ” расход сырья (каустификата лактамного масла).

В диапазоне изменения соотношения расходов Х=З-5 количество рафината

У (в процентах к расходу сырья 1 аппроксимируется формулой: У= + я. 75

+52,715.

Тогда количество Р отводимого рафината в физических единицах .следующее:

РК =К (+ 52,7I5).

У 1 2,475

100 100 Х

Клапан 4 отградуирован в процентах шкалы, при этом 607 соответствуют оптимальной нагрузке по сырью и экстрагенту (16,5 т/год каустификата лактамного масла при соотношении расходов Х=4), т.е. количеству рафината Р=8824 кг/ч. Тогда расчетная величина К положения клапана 4 следующая:

60 I 1 72,47о

7«Ð 8224 Р 47 Io I, Яр 571

Вычислительный блок 3 реализует данную зависимость. Он включает в селя блок деления, блок умножения на постоянный коэффициент, сумматор, блок умножения и блок умножения на постоянный коэффициент.

1 1394 9

Составитель Т. Чулкова

РедактоР М. Цнткина ТехРед Т.Маточка, КоРРектоР . Сии >охман

Заказ !67/5 Тираж 659 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

Реальное положение Е ; клапана 4 снимается с датчика 5, который регулируется автономным контуром по уров-. ню раздела фаз в экстракторе посредством датчика 6.

% .При ухудшении условий диснергирования вследствие нежелательного изменения расходов сырья и экстрагента или их соотношения тяжелая диснерсная фаза будет "проваливаться", что 10 влечет за собой повышение уровня раздела. фаз и автоматическое увеличение пропускной способности Кр клапана 4. Устройство 7 управления высчитывает рассогласование $ К - K еор" р скорость изменения этого рассогласования и выдает воздействие на испол нительный механизм 8 для увеличе,ния оборотов ротора.

При неудовлетворительном разделении фаэ (что происходит в случае черезмерного днспергирования и образования эмульсии) уровень раздела фаз гонижается. Это ведет к автоматическому снт.жению пропускной способности К> клапана 4.

Устройство 7 управления представляет собой сумматор сигналов а

=К -К.р с усилителем сигнала рассогласования, дифференцирующее устройство для нахождения скорости дл — изменения сигнала рассогласоваm

db ния и сумматор сигналов и

Ж с соответствующими масштабными ко эффициентами, выбираемыми иэ условия устойчивости и необходимого быстродействия системы с, реальным объектом.

Таким образом, данный способ автоматического управления процессом . жидкостной экстракции позволяет снизить потери капролактама с рафинатом . на О,IX, что при количестве рафнната более 800.000 т/год составит более ,,80 т капролактама в год . т