Устройство для автоматического управления процессом очистки рассола в аппарате с кипящим слоем

 

,. v

1.. н:;,я . ": - . E Л

О П И С А Н ЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п»691 1 ЯЯ

Союз Советскик

С щиалистическим

Республик к лвтовскомю свидетельств (61) Дополнительное K авт. саид-ву (22) Заявлено 300977 (21) 2528433/23-26 с присоединением заявки №(51)М. Ил.

В 01 J 8/24

G 05 D 27/00//

С 01 D 3/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1510,79, Бюллетень ¹38

Дата опубликования описания 15.10.79 (53) УДК 66 012-52 (088.8) Ю. М. Быков, В. П . Шевчук, Ю. Н. Жав оронк ов, Л, Н. Балашов и Е. С. Рыбоченко (72) Авторы изобретению (71) 3аЮВИтЕдЬ Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроени я (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ РАССОЛА В АППАРАТЕ

С КИПЯЩИМ СЛОЕМ

Изобретение относится к устройст вам для автоматического управления химико-технологическими процессами в производстве хлора и каустика диафрагменным методом и может быть использовано s отраслях химической и нефтехимической промышленности,"технологические процессы которых включают. очистку в аппарате с кипящим. слоем.

Известно устройство для автоматического регулирования работы осветителя, содержащее дискретные даттики уровня шлама в шламоуплотнителе и осветлителе, клапан выпуска шлама и рассола, элемент И, связанный с дат-; чиком уровня в шламоуплотнителе и клапаном выпуска из него шлама, и ге-. нератор импульсов, соединенный с эле- ментов И, причем датчик уровня шлама в осветлителе подключен к клапану выпуска рассола (1).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для автоматического управления процессом очистки рассола в аппарате с кипящим слоем, содержащее сумматор и блоки измерения и регулирования расхода сырого рассола (первый поток) и измерения расхода обратного рассола (второй поток) (2) .

Эти устройства не позволяют управлять процессом очистки рассола в реальном времени, так как гидродинамический режим зависит от величины частиц,"образующих осадок, а размеры этих частиц из-за процессов коагуляции и распада при столкновениях непрерывно изменяются, т.е. гидродинамические условия существования кипящего слоя дрейфуют вместе с изменением размеров частиц .

Этот дрейф необходимо скомпенсировать, потому что нарушение гидрсцшнамического режима неразрывно ведет к ухудшению качества выпускаемого рассола. Пель изобретения — поддержание гидродинамических условий существования кипящего слоя и повышение ка чества очистки рассола.

Это достигается тем, что устройство для автоматического управления снабжено блоком измерения концентра ции взвеси,. блоком регулирования линейной скорости, блоком вычисления величины шага управления, блоками вычисления концентрации кипящего слоя, 691183 блоком компенсации, блоком центрирования и блоком Вычисления знака производной, причем блок регулирования линейной скорости соединен с блоками вычисления величины шага управления и измерения и регулирования расхода сырого рассола, а через сумматор — с блоками измерения и регулирования расхода сырогс рассола и измерения расхода обратного рассола, через блоки центрирования и компенсации — c блоком вычислении знака производной, блок вычисления величины шага управле" ния связан. с сумматором и блоками вычисления концентрации кипящего слоя, которые соединены с блоками вычисления знака производной и с блоком измерения концентрации взвеси.

На чертеже цок аз ан о уст ройс тв о для автоматического управления процессом очистки в аппарате с кипящим слоем, принципиальная схема. 2О

Устройство содержит аппарат с кипящим слоем 1, в котором происходит процесс очистки рассола, блок 2 измерения и регулирования расхода сырого рассола, блок 3 измерения расхода 25 обратного рассола, сумматор 4, блок

5 регулирования линейной скорости, блок б центрирования, блок 7 вычисления величины шага управления, блок

8 компенсации, блоки 9 и 10 вычисления концентрации кипящего слоя, блок

11 вычисления знака производной и блок 12 измерения концентрации .взвеси °

Устройство работает следующим об-: разом. Блок 5 регулирования линейной З5 скорости постоянно сравнивает текущее значение линейной скорости Ч движения рассола в аппарате с опти- мальным ее значением Ч<,. Гекущее значение линейной скорости Ч получают О в сумматоре 4 путем сложения текущих значений расходов сырого и обратного рассолов и умножения полученной суммы на постоянный коэффициент, значение которого определяется величиной проходного сечения аппарата с кипящим слоем. Оптимальное зйачение линейной скорости Ч<>, соответствующее оптимальным гидродинамическим условиям существования кипящего слоя, поступает s блок 5 из блока 7. При на- э() личии рассогласования между текущим

V и оптимальным Ч значениями линейной скорости движения рассола в аппарате блок 5 изменяет задание блоку

2 измерения и регулирования расхода 55 сырого рассола так, что данные линейные скорости выравниваются, причем обратный рассол, расход которого из" меряет блок 3, должен при этом быть полностью использован в процессе щ очистки»

Оптимальное значение линейной скорости Vo формируется в блоке 7, ко- торый реализует алгоритм, Е Ч,+(с,-с )o Оа9й т 65 ос, +Ьс,й

2 ас, +Ь с,й при с с при Ст (с

Блок 9 реалиэ ет ал оритм

-b+ (Ыг-Фа(d-Кт >

Ст

2о

Блок 10 реализует алгоритм

yl

Здесь а, b, d, а, b, d — постоянные коэффициенты, характеризующие вид зависимости качества очистки от концентрации твердых частиц в кипящем слое; К„- текущее значение .концентрации взвеси.

Выбор конкретного блока 9 или 10 осуществляется в зависимости от знака производной зависимости качества очистки от линейной скорости движения рассола s аппарате, который определяется блоком ll на основе текущих измерений качества очистки, измеряемого блоком 12, и линейной скорости движения рассола в аппарате, вычисляемой блоком 4. Блок 11 реализует алгоритм определения знака производной

М е(6 < ) л»

»9 6" )) и (6%)

5, где 7, 6,К вЂ” центрированные эначе-. ни я с к орос ти и к онцен трации взвеси

s1g п — обозначение операции определения знака выражения1

N - количество измерений, по которым оценивается знак производной.

Центрированныэ значения параметроЬ, необходимых для функционирования блока 11, определяются блоками центрирогде CÄ вЂ” текущая концентрация кипящего слоя; C — оптимальное значение концентрации кипящего слоя, вычисляемое теоретически на основе физико-химических свойств реагентов, участвующих в процессе (для данного конкретного процесса очистки рассола NaC 5

С вЂ” — 45 мг/л) .

Особенностью процесса является то, что концентрация кипящего слоя CT сильно влияет на качество очистки (зависимость имеет параболический характер), причем максимальное качество очистки до"тигается при концентрации кипящего слоя, равной С . Однако концентрацию кипящего слоя непосредственно на объекте измерить не представляется возможнЫм, поэтому блоки

9 и 10 предназначены для вычисления текущей концентрации кипящего слоя

С„ в аппарате на основе текущих значений концентрации взвеси К„, измеряемых блоком 12 по формуле

691183

Формула изобретения

&Алм е ммй

Составитель Э. Склярский

Редактор Ф. Серебрянский Техред,М,Петко Корректор Б. Папп

Заказ 6091/4 Тираж 877 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгорбд, ул. Проектная 4 вания 6, реализующими следующий -алгоритм (на примере скорости)> -" x (Ч <

M (ч )н мР )и-»+>(y» - ("3м- y, где М (Ч,)„, M(V )„,»- соответственно, математические ожидания при N-ом измерении и N-1-ом измерении.

Блок компенсации 8 предназначен для компенсации динамических связей, осуществляемой по стандартному алгоритму операции свертки.

Данное изобретение позволит постоянно отслеживать дрейФ гидродинамических условий существования кипяще го слоя и вносить соответствующее управляющее воздействие, вследствие чего существенно повысится качество выпускаемой продукции.

Устройство для автоматического управления процессом очистки рассола в аппарате с кипящим слоем, содержащее сумматор и блоки измерения и ре- 25 гулирования расхода сырого рассола и измерения расхода обратного рассола, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поддержания гидродинамических условий существования кипящего слоя 3О и повышения качества очистки рассола, устройство дополнительно содержит блок измерения концентрации взвеси, блок регулирования линейной скорости, блок вычисления ве»ичины шага управления, блоки вычисления концентрации кипящего слоя; блок компенсации, блок центрирования и блок вычисления знака производной, причем блок регулирования линейной скорости соединен с блоками вычисления величины шага управления и измерения и регулирования расхода сйрого рассола, а через сумматор - с блоками измерения и регулирования расхода сырого рассола и измерения расхода обратного рассола, через блоки центрирования и компенсации - c блоком вычисления знака производной, блок вычисления величины шага управлейия связан с сумматором и блоками вычисления концентрации KBflRlgBI"о слоя, которые соединены с блоком вычисления знака производной и с блоком измерения концентрации взвеси."

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9463457, кл. В 01 D 21/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9464340, кл. В 01 У 9/1.8, 1972 (прототип) .