Способ регулирования процесса кристаллизации в циркуляционном кристаллизаторе

 

Изобретение относится к области регулирования процессов химической технологии, а именно процессов непрерывной кристаллизации из растворов . Цель изобретения оптимизация процесса за счет повьппения производительности кристаллизатора по крупнокристаллическому продукту однородного гранулометрическогд состава. Расход исходного раствора измеряется датчиком и стабилизируется регулятором путём воздействия на регулирующий орган. Стабилизация расхода циркулирующей суспензии осуществляется регулируемым приводом путем стабилизации частоты вращения рабочего колеса насоса. Сигналы, пропорциональные концентрации исходногЪ раствора , расходам исходного раствора и циркулирующей суспензии, температуре их смеси, расходу и плотности выводимой -суспензии, поступают соответственно от датчиков в вычислительное устройство, в котором реализуется соотношение, полученное путем ; совместного решения систем уравнений материального баланса кристаллизатора и зоны смешения исходного раствора с циркулирующей суспензией. Выходной сигнал вычислительного устройства - пepecьш eниe смеси поступает на корректирующие регуляторы, которые в зависимости от отклонения выходного сигнала устройства от заданного значения величины соотношения отрабатывают командные сигналы, поступающие в блоки задания регулятора расхода исходного раствора и регулируемого привода. Стабилизация пересыщения кристаллизуемого раствора обеспечивает оптимизацию процессов образования и роста кристаллов. . 2 з.п. ф-лы, 1 ил. У5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИX

РЕСПУБЛИК.бО,„, 42S406 дП 4 В 01 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4131732/23-26 (22) 08.10.86 (46) 07.10.88. Бюл. Р 37 (72) В.Г.Пономаренко, Ю.А.Курлянд, Ю.Л.Култаев, Л.R Ñåâðþêîâà, Ю.Г,Свердлин и С.Н.Беломытцев (53) 66.012-1(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 7 19653, кл, В 01 D 9/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 617037, кл. B 01 D 9/02, 1978. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ

КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ (57) Изобретение относится к области регулирования процессов химической технологии, а именно процессов непрерывной кристаллизации иэ растворов. Цель изобретения — оптимизация процесса за счет повышения производительности кристаллиэатора по крупнокристаллическому продукту однородного гранулометрического состава. Расход исходного раствора измеряется датчиком и стабилизируется регулято- ром путем воздействия на регулирующий орган. Стабилизация расхода циркулирующей суспензии осуществляется

1 регулируемым приводом путем стабилизации частоты вращения рабочего колеса насоса. Сигналы, пропорциональные концентрации исходного раствора, расходам исходного раствора и циркулирующей суспенэии, температуре их смеси, расходу и плотности выводимой суспензии, поступают соответственно от датчиков в вычислительное устройство, в котором реализуется соотношение, полученное, путем совместного решения систем уравнений материального баланса кристаллиэатора и зоны смешения исходного раствора с циркулирующей суспензией. Выходной сигнал вычислительного уст- Я ройства — пересьш(ение смеси поступает на корректирующие регуляторы, которые в зависимости от отклонения выходного сигнала устройства от заданного значения величины соотношения отрабатывают командные сигналы, поступающие в блоки задания регулятора расхода исходного раствора и

1 регулируемого привода. Стабилизация ;(Я пересыщения кристаллизуемого раствора обеспечивает оптимизацию процессов образования и роста кристаллов.

2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1(} 28(>06

«(1зоб)3етение относится к регулированиюю НРОцесся Б хииическОй TBKKQ логии, я именно к непрерывкой кристаллизации из растворов. 5

Цель изобретекия — повышение производительности кристаллизятора по крупнокристаллическому продукту сг„народного гранулометрического состава 1О

Кя чеpтеже представл--ня схема устройства для реализации способа реГУ)!ИРОВ ЯНИН r«PÎUE .CÑR КРИС гаЛЛИЗЯЦИ)Л с

Устройство содержит корпус 1 к13ИСтЯЛлиз ЯТОРЯ C Ци«РК 3ËßÖlr«Î«JHQÉ тру =- 1 ..> бой 2, насосом 3, штуцерами 4-6 для вьода исходного раствора, вывода суспензии и втори(ного паря,-.датчик 7 расхода исходного раствора,, датчик

8 концек)рации >лсходного pRcTBDpR 20 датчики 9 и 10 расхода и температуры циркулирующей суспензии, да«чики 1; и 12 расхода и плоткости выводимой суспензии. регулятор 13 с регулирую . щии органом 1(> расхода исходного раствора,. регулируемь«)л привод 15 насо Я 3 б»ок 1,» «}ычис(«ен>лч ъ-правляю:щих воздействий и корректирующие регуляторы 1 и 18„

Способ осуществгяется следукщим ЗС}

0}$}3 Я зо) «

Исхо}бань»1» раствор поступает через штуце,3 - в :корпус 1 кристаллизатора смешивая т(я с циркулирующей в неи суспенз:ей„ Иаточкый раствор образовавшейся смеси приобретает нячаль-=

:-I0(пересыщение... Смесь исходного

13 Я(.т 30 }}R Л / K }>„с)1>>3УЮЩЕ>"«CXÓCIIRHR H)rr

ДВИжэ )сон тЗВЕР3 ПО ЦИ}>КУПЯЦИОН JIОй > (3 !J" бе 2, охлаждается зя счет сяиоисна- (}> рения части растворителя под вакуумои и приобретает дополнительное пересыщение, которое. обуславливает выделение на кристаллах циркулир чощей суспензии избыточного количества крист«)л)1>лческо г. Не(цествя, выв одимо""

HR кристяллизяторя в виде cóc)IRHRJIJI

ПРОД >ТКТ1})ЛОКНЫХ К>3}ЛСтя «}ЛОВ Ч ГРЕЗ Щ Т (J

П "p .5 r, (l3 TQp! :.>» НЫй IIR»3 RbJBQ }l! VT Ся Ч Ео Е =}

Ш туцЕВ 0 Р З ЯКуу)с) Нгую КОНДЕ Нс ЯЦКО Н"" ную (ис тем; „

Расход}, исхо.«ного раствора изиеряе (я датч(JK(3:;,f > и стабилизируется регуляторе)« 1 IPóтем воздей твия HR регулирующий орган 1(», СтRQилизация

55 рясхОдя цирк1 лио ующей суспензии Оcp"" щестэляется с поиощью РегулируемОГО привода 15 (;:апра )ер т)}р)«стор ного электроприводя) путем стябкпизацли отношение: (f3-Р,Д вЂ” У, > -О о„.„

J>

) —, >-} >» у й(g„. или для циркуляционного кристаллизRTQpR с избыточным содержанием

Kf3JJcтRJIJI0B If !IHPKÓëHPÓf(3Ùåé сУспензии„ Образующимся за счет раздельного выводя сгущекной суспензии и маточного раствора (или с нсевдоо>глженным слоем):

У,-Я,,Г С 0

Р« -У.. Qr ((-У) Я )Сиg.» (,Р -Р„),РJ Q,,, Р-,-Р, т )nP

0.> F„ где Б(и пересыщение раствора в смеси исходного раствора и циркулирующей суспензии. кг/и концентрация исходного раствора, кг/и расходы исходного растворя и JI3«pкулирун>цей сус

ПЕНЗИИ. и" /-1; (>>: и Ц,„., температура смеси исходного раствора и циркулирующей суспензии, С, расход выводжюй суспек= зии„ м /ч, плотность выводимой суспензи)л, кг/ьР, расход вывод«ц»«ого мяточно".î раствора, и /ч, ° частоты вращения рабочего колеся насося 3, Сиг«JRmf, пропорциональные концентрации (или эквивалентному ей значению плотности) исходного раствора, расходам исходного раствора н циркулирующей суспензии, температуре их смеси, расходу и г(лотности выводимой суспекзии, поступают соответствекно от датчиков 8, 7 9-12 в блок 16 вычисления управляющих воздействий (например, микропроцессор), в котором реализуется следующее со1438406

f (t ) — концентрация крист алли э уемого вещества в насыщенном растворе (равновесная) в зависимости от температуры раствора, кг/м („ -„ Я вЂ” плотности исходного раствора, маточного раствора, выводимого из кристаллизяторя, и кристаллов соответственно, кг/м

Выходной сигнал блока 16 (пересыщение Б н ) поступает на корректирующие регуляторы 17 и 18, которые в зависимости от величины отклонения выходного сигнала вычислительного устройства от заданного значения величины соотношения измеряемых параметров (пересьгщение S,„ ) отрабаты3ag вают командные сигналы, поступающие 2п в блоки задания регулятора 13 расхода исходного раствора и регулируе-, 3(1 мого привода 15, При Sc< > S, расход исходного раствора уменьшается, а циркулирующей суспензии — увели- 25 чивается, и наоборот. Таким образом, величина пересыщения кристаллизуемаго раствора, определяющая характер соотношения процессов образования и роста кристаллов, поддерживается на 30 оптимальном значении, при котором достигается максимальная производительность кристаллизатара по крупнокристаллическому продукту однородного грануламетрического состава. Это объясняется тем, что при низком значении Бсм рабочий- объем кристаллиэатора используется неэффективно и производительность последнего по кристаллическому продукту резко снижается, а при высоком значении Sc, процесс кристаллизации в основном идет за счет образования мелких кристаллов, существенно снижающих качество кристаллического продукта и производительность кристаллизатара по крупнокристаллическому продукту, Приведенные функции, BhEIQJTíÿåìûå блоком 15 и корректирующими регуляторами 17 и 18, могут быть реализо59 ваны в одном микропроцессоре.

Реализация предлагаемого способа регулирования процесса кристаллизации в циркуляционнам кристаллизаторе со струйным (жидкостным) или

55 гаэлиогтным насосом осуществляется путем подачи командного сигнала корректирующего регулятора 18 в блок задания регулятора расхода пагдкасти, в струйный насос или регулятора расхода газа в гязлифтный насос.

Одновременное корректиравяние стабилизированных значений расходов исхаднага раствор- и циркулирующей суспензии по отклонению величины саатношения указанных параметров от заданного значения обосновывается тем, чта при заданном значении темперятуры процесса кристаллизации именно соотношение расходов исходного раст-вора и циркулирующей суспензии, поступающих в зону смешения кристаллизатора, определяет величину начального пересьгщения кристяллизуемого раствора, а следовательно, и производительность кристаллизатара па крупнокристаллическому продукту однородного грануламетрического состава. формула изобретения

1. Способ регулирования процесса кристаллизации в циркуляционном кристаллизатаре путем изменения расходов исходного раствора и циркулирующей суспензии в зависимости от соотношения величины расхода и плотности выводимой суспенз-m, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с. целью повышения производительности кристаллиэаторя, дополнительно измеряют KQHL,åíò" рацию исходного раствора, расход и температуру циркулирующей суслензии, а расход исходного раствора и циркулирующей суспензии изменяют в зависимости ст отклонения от заданнога значения соотношения параметров концентрации исходного раствора, расходов исходного раствора и циркулирующей суспензии, температуры циркулирующей суспензии, расхода и плотности выводимой суспензии.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся .тем, что в циркуляцианнам кристаллизаторе с избыточным содержанием кристаллов в циркулирующей суспензии в соотношение параметров дополнительно вводят значение расхода выводимого маточного раствора.

3. Способ по пп. 1 и 2, а т л ич а ю шийся тем, что в циркуляционном кристаллизаторе с подводом теплоносителя к циркулирующей суспензии дополнительно изменяют расход теплоносителя.

1428406

Составитель В.Федоров

Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова.

Редактор И.Яцола

Тираж б42 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,