Устройство для автоматического управления процессом переработки надсмольной воды в аммиачной колонне

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3880813/23-26 (22) 25.02.85 (46) 30.07.86. Бюл. Ф 28 (71) Конструкторское бюро Гипрококса по автоматизации и механизации произ- водственных процессов на коксохимичеокнх предприятиях (72) Г.А.Сосни и В.Н.Бабич (53) 66.012-52(088.8) (56) Пономаренко В.Г. Автоматизация режима работы аммиачных колонн.

"Кокс и химия", 1964, Ф 11, с. 26-30.

Авторское свидетельство СССР

У 740714, кл. С 01 С 1/10, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЕРЕРАБОТКИ НАДСИОЛЬНОЙ ВОДЫ В АИМИАЧНОф КОЛОННЕ, содержащее последовательно соединенные датчик и регулятор расхода сепаратной воды, выход которого подключен к клапану подачи сепаратной воды, датчик температуры аммиачных паров, датчик рН сточных вод, регулятор расхода пара., выход которого связан с клапаном подачи пара, датчики расхода надсмольной воды и пара, датчик температуры пара, сое- диненный с первым входом вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода,,SU„„1247342 А1

A@4 С 01 С 1/10 С 05 D 27 00 пара и объема сточных вод путем повышения качества регулирования температуры аммиачных паров и величины рН сточных вод, оно дополнительно содержит датчик температуры сепаратной воды, блок отношения, сумматор, регулятор расхода надсмольной воды, клапан подачи надсмольной воды, регуляторы рН и температуры аммиачных паров, при этом датчик температуры аммиачных паров через свой регулятор соединен с вторым входом регулятора расхода сепаратной воды, подключенного своим третьим входом к выходу вычислительного блока, датчик рН через свой регулятор соединен с первым входом регулятора расхода пара, подключенного своим вторым входои к выходу блока соотношения, датчик температуры сепаратной воды связан с вторым входом вычислительного блока, выход которого параллельно соединен также с первым входом блока соотношения, подключенного своим вторым входом к датчику расхода пара, а третьим входом — к выходу сумматора, датчик расхода надсмольной воды соединен с первым входом сумматора, второй вход которого связан с датчиком расхода сепаратной воды.

1247342

20.25

36

15 связи:

y=k,+, k х;, 7 Ф

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления технологическими процессами в массообменных аппаратах, например процессом переработки надсмольной воды в аммиачной колонне, и может быть использовано в коксохимической, химической, нефтехимической и других отраслях промьпппенности при автоматизации процессов дистилляции, в том числе в бензольных дистилляционных колоннах.

Целью изобретения является снижение расхода пара и объема сточных вод путем повышения качества регулирования температуры аммиачных паров и величины рН сточных вод.

На чертеже представлена структурная схема данного устройства.

Устройство содержит регулятор 1 и датчик 2 расхода сепаратной воды, клапан 3 и трубопровод 4 подачи сепаратной воды, аммиачную колонну 5, регулятор 6 и датчик 7 температуры аммиачных паров, трубопровод 8 вывода аммиачных паров, сумматор 9, датчик 10 и регулятор 11 расхода надсмольной воды, клапан 12 и трубопровод 13 подачи надсмольной воды,. блок 14 соотношения, датчик 15 и регулятор 16 расхода пара, клапан 17 и трубопровод 18 подачи пара,.вычислительный блок 19, датчики 20 и 21 температуры сепаратной воды и пара, регулятор 22 и датчик 23 рН сточных вод и трубопровод 24 вывода сточных вод.

В качестве регуляторов 1, 6, 11, 16 и 22 могут быть использованы регулирующие приборы, серийно выпускаемые промьппленностью.

В качестве сумматора 9 и блока 14 соотношения могут быть использованы блоки вычислительных операций (функциональные блоки), серийно выпускаемые промьппленностью.

В качестве вычислительного блока 19 может быть использован вычислительный блок известного устройства, проектируемый на стандартных элементах, например элементах системы

"Старт".

Устройство работает следующим образом.

При заданных значениях температуры аммиачных паров, суммарного расхода перерабатываемых надсмольной и сепараторной вод и величины рЫ, сточной воды, а также при средних значениях температур сепараторной воды и пара, при которых налаживают" ся контуры регулирования, все три локальные системы автоматического регулирования уравновешиваются.

При отклонении, например, температуры аммиачных паров от заданного значения регулятор 6 вырабатывает корректирующий сигнал регулятору 1, который, воздействуя на клапан 3, устанавливает такой расход сепараторЮ ной воды, при котором. температура ам- миачных паров становится равной заданному значению.

При этом устанавливается новый расход сепараторной воды. С датчика 2 расхода на вход сумматора 9 поступает измененный сигнал..Сумматор 9 алгебраически складывает сигналы датчиков 10 и 2 расхода надсмольной и сепараторной воды и выдает измененный сигнал регулятору 11, который, воздействуя на клапан 12, устанавливает,такой расход надсмольной воды, при котором суммарный расход надсмольной и сепараторной вод принимает заданное значение.

Таким образом, изменения расхода сепараторной воды, вызванные изменением температуры аммиачных паров, не приводят к изменениям расхода пара и, следовательно, не вызывают изменений величины рН сточной воды. i

При отклонении величины рН сточной воды от заданного значения регулятор 22 вырабатывает корректирующий сигнал регулятору 16, который, воздействуя на клапан 17, устанавливает такой расход пара, при котором величина рН сточной воды принимает заданное значение.

При отклонении температуры пара или температуры сепараторной воды от средних значений вычислительный блок 19 вырабатывает сигнал в соответствии со следующим уравнением где у — соотношение расходов пара и суммарного расхода надсмольной и сепараторной вод в колонну;

)се u k. — коэфициенты, определяемые экспериментально для конкретных условий объекта;

1247342

Составитель Г.Огаджанов

Редактор Л.Повхан Техред Н.Бонкало Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4072/22 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 х — температуры пара и сепараторi ной воды.

Реализация уравнения связи (1) при помощи вычислительного блока 19 обеспечивает статическую инвариантноСть регулируемой величины (соотношения расходов пара и суммарного расхода надсмольной и сепараторной вод) относительно возмущающих воздействий входных величин процесса (температу- 10 ры пара и сепараторной воды).

Выходной сигнал вычислительного блока 19 вырабатывает корректирующий сигнал блоку 14 соотношения и регулятору 1. Блок 14 соотношения вырабатывает сигнал регулятору 16, который, воздействуя на клапан 17, устанавливает расход пара, соответствующий измененным значениям входных величин процесса. 20

Одновременно вычислительный блок 19 корректирует задание регулятору 1, который устанавливает расход сепараторной воды, соответствующий измененному расходу пара, при котором температура аммиачных паров остается неизменной (заданной). . Таким образом, изменения величины рН сточной воды не вызывают колебаний температуры аммиачных Паров.

Данное устройство для автоматического управления процессом переработки надсмольной воды в аммиачной колонне в сравнеежи с известным обеспечивает одновременно поддержание заданных значений температуры аммиачных паров и величины рН сточной воды и повышение качества регулирования.

Использование предлагаемого устройства способствует экономии расхода пара на переработку надсмольной воды, уменьшению объема сточных вод и, как следствие, снижению затрат на переработку сточной воды, а также повышению качества готового продукта (сульфата аммония).