Способ регулирования процесса ректификации

 

Изобретение относится к способу регулирования процесса ректификации , может быть использовано в химической промьшшенности и позволяет уменьшить энергозатраты путем улучшения качества регулирования.- Задат чик расхода 2 исходной смеси, флегма 3, дистиллят 4, кубовый остаток 5, анализатор 6 состава сырья и датчик 7 давления в колонне связаны с вычислительным устройством 8, которое вырабатывает управлвкяций сигнал на клапа1ш 9 кубового Ц з-атка, клапаны 10 орошения и клапан 11 Теплоносителя и флегмы 12. 1 табл., 1 ил. (Я

СООЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (у 4 В 01 0 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3844054/31-26 (22) 06.12.84 (46) 23. 10.86. Вшл. У 39 (71) Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова (72) М.Ф.Шнайдерман, А.И.Ершов, S.Â.Ââøêåâè÷, М.В.Козырев,С.И.Гучек, Е.М.Говако и А.H.Êoâæèê (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 944600, кл. В 01 9 3/42, 1981

Авторское свидетельство СССР

В 829126, кл. В 01 0 3/42, 1979. (54) СПОСОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

РККТИФИКАЦИИ (57) Изобретение относится к способу регулирования процесса ректификации, мошет быть использовано в химической промышленности и позволяет уменьшить знергозатраты путем улучшения качества регулирования. Задет чик расхода 2 исходчой смеси, флегма 3, дистиллят 4, кубовый остаток

5, анализатор 6 состава сырья и датчик 7 давления в колонне связаны с вычислительным устройством 8, кото" рое вырабатывает управляющий сигнал на клапаны 9 кубового а уатка, клапаны 10 орошения и клапан 11 теплоносителя и флегмы 12. 1 табл., f ил.

t 1264958

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для управления процессом ректификации при разделении бинарных и многокомпонентных систем. 5

Цель изобретения - уменьшение энергозатрат путем улучшения качества регулирования в широком диапазоне изменения нагрузок колонны за счет гидродинамической стабилизации.

На чертеже изображена схема реализации способа регулированяя.

Способ осуществляют следующим образом.

Расход сырья, поступающего в колой" ну 1, замеряют расходомером 2. Расходы флегмы, дистиллята, кубового остатка замеряют соответственно расходомерамн 3 " 5. Состав поступающего в колонну сырья определяют с по" мощью анализатора б, давление на верху колонны с помощью манометра 7.

Сигналы с расходомеров 2 — 5, анализатора 6 и манометра 7 поступают в вычислительное устройство 8, алгоритм работы сводится к следующему.

Расход дистиллята рассчитывают по формуле

D F (X,-A) А,, Щ

ЗО где F — расход питания;

y, — - концентрация ниэкокипящего

1 компонента в питании;

А и А - постоянные коэффициенты.

1 2

Информация об F и ) поступает от расходомера Й и анализатора 6.

Кубовой остаток Я рассчитывают по формуле

РГ-0 / (2)

По рассчитанному значению я выдают сигнал на регулятор 9 кубового остатка и доводят расход кубового остатка до рассчитанного значения.

Далее осуществляют расчет флегмо вого числа по формуле (3) R *А..+А4Х, где А и А — постоянные козффициенЭ 4 ты, я орошение по формуле

ФКП. (4) Давление на верху колонны определяют по формуле

Р - А (Ф + D), . (5) где А — постоянный кцвффицяент.

Если давление, измеряемое манометром 7, больше Р,из формулы (5), то вначале подают сигнал на регуляторы

10 и 11 орошения и теплоносителя после доведения измеряемого значения флегма до рассчетного, подают сигнал на регулятор 12 давления.

Если текущее давление меньше рассчитываемого по формуле (5), то вначале подают сигнал на регулятор 11 давления, а затем после доведения текущего давления до рассчетного, подают сигналы на регуляторы орошения и теплоносителя, доводя расход флег35 мы до рассчитанного значения.

Пример. Возьмем смесь циклогексанон-циклогенсанол. Пусть расход питания Р 2,5 кг/с. Доля низкоки кипящего компонента в питании Х = 0,4.

О Тогда для колонны предварительного разделения формулы (1) — (5) будет иметь вид: для дистиллята

-0 F (Х вЂ” 0,1) 0,8 = 0,94 кг/с (А 0,1; А 0,8); для кубового остатка M = F — D = 1,56 кг/с.

С помощью регулятора 9 кубового остатка устанавливают рассчитанный расход 1,56 кг/с.

Далее определяют флегмовое число

R 5,4- 5,5X = 3,2 (Аэ= 5,4; А = 5,5) .

Затем флегму Ф R D 3 кг/с и давление Р = 1,6(Ф + D) = 25 мм рт. ст ° (A5 = 1,6).

Пусть текущее давление 20 мм рт. ст. Тогда с помощью регулятора 11 изменяют давление, увеличивая егo от 20 до 25 мм рт.ст ° После чего, регулируя расходы орошения и теплоносителя, устанавливают флегму 3 кг/с, Пусть текущее давление 30 мм рт. ст. Тогда с помощью регуляторов расхода теплоносителя и орошения уста

45 навливают расходы флегмы 3 кг/с, а затем уменьшают давление от 30 до

25 мм рт.ст.

В таблице представлены данные для трех режимов работы описанной рек5О тифякационной колонны с различяым сочетанием входных параметров. Р и давление и флегма б,з регулирова-, ния по предлагаемому способу при условии одинакового качества раэделе55 ния.

Из таблицы видно, что экономия тепла достигается эа счет уменьшения количества флегмы, 1264958

Ф (Ф+Э) Р Р Зкономия тепла, Х

1 2,5 0,40 0,94 3,00 3,4 15 5 25 40 13

2 2,7 0,45 1,18 3,45 3,8 21 4 34 40 10

:.3, 3,0 0,50 1,50 3,97 4,3 29,9 48 40 8

Составитель Т.Голеншина

Редактор М.Бланар Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5603/6

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,r.ужгород,ул.Проектная,4

Формула изобретения

Способ регулирования процесса ректификации, включающий изменение расходов теплоносителя, орошения и давления на верху колонны в зависимости от расхода питания и его состава, отличающийся тем, что, с цельюуменьшения энергозатрат путем улучшения качества регулирования в широком диапазоне изменения нагрузок sa счет гидродинамической стабилизации, расходы теплоносителя и орошения, а также давленйе на верху колонны корректируют в зависимости от расхода орошения и дистиллята, поддерживая его пропорциональным квадрату суммы расходов орошения и дис5 тиллята, при этом при расчетном значении давления меньше текущего сначала корректируют расходы теплоносителя и орошения, затем давление на верху колонны,а при расчетном эна. чении давления больше текущего сначала корректируют давление на вер.ху колонны, а затем расходы теплоносителя и орошения.