Способ управления процессом десорбции

 

о ежСВФие изоы4тен ия

Союз Советскнн

Соцналнстнческнн

Реслу6лнк

Iiii749409

* ъФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к ввт. с вид-ву(22) Заявлено 21.12.77(21) 2557497/23-26 (51)M. Кл.

В 01 D 53/14 05 9 27/00 с присоединением заявки .%—

Гасударственный комитет (23) Приоритет— по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень Ж 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДK66 012-52(088,8) (72) Автор изобретения

А. A. Рульнов

Всесоюзный заочный инженерно-строительный институт (73 ) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ЛЕСОРБЦИИ

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в химической, металлургической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности, для управления десорбцион5 ными установками при промышленной и санитарной очистке газов от сернистых соединений.

1о

Известен способ управления абсорбционно-десорбционным процессом, включающий регулирование расхода пара по концентрации поглощаемого компонента в неочищенном и очищенном газах, темпера-1 тура орошения абсорберов с коррекцией по концентрации поглощаемого компонента в насыщенном растворе, концентрации сорбента в растворе (1).

Наиболее близким по текнической сущ-щ

Мости к предлагаемому является способ управления процессом десорбции, включающий регулирование расхода пара по кон« центрации десорбируемого компонента в регенерированном растворе с коррекцией по минимуму потерь количества регенерированного раствора и количества пара с учетом их стоимостных показателей (21 ..

Такой способ позволяет управлять процессом десорбции, однако его эксплуатация вызывает значительные колебания технологических режимов, поскольку связана с большими потерями на поиск и перерегулированием, обусловленными использованием экстремального регулятора и, кроме того, она оказывается возможной лишь при очистке сжиженных газов от сероводорода, т. е. в условиях, когда управление сводится к нахождению экстремума выбранного критерия-минимума потерь средств на регенерацию раствора.

B то же время такой способ управления не в состоянии обеспечить поддержание оптимальных технологических режи- . мов десорбции на других аналогичнык установках, например, при сероочистке сухих газов, поскольку в этом случае

74МОЭ зависимость потерь средств на регенерацию раствора от расхода пара и количества теряемого компонента, с одной стороны, не имеет ярко выраженного минимума и, с другой, не характеризует оптимальных условий его эксплуатации. !ель изобретения — повышение устойчивости процесса управления и снижение расхода пара на установках сероочистки сухих газов.

Это достигается тем, что расход пара корректируют в зависимости от величины и знака производной концентрации десорбиру мого компонента в регенери- 15 рованном растворе.

Целесообразность указанного приема регулирования обусловлена тем, что при очистке сухик газов процесс цесорбции описывается семейством кривых, определяющих зависимость количества продукта в регенерированном растворе от расхода пара. Необходимость учета семейства кривых объясняется непостоянством состава насыщенного раствора, подаваемого в цесорбер после абсорбции газа.

Оптимальной рабочей точкой на кривых является точка, в которой стоимость пара, необходимого для десорбции полезного продукта, равна стоимости этого продук30 та, теряемого с раствором. Эта особенность позволяет в отличие от известного способа, реализующего нахождение минимума сводного параметра потерь средств в деньгах, поддерживать оптимальный режим с помощью непосредственного измерения лишь одной концентрации цесорбируемого компонента в регенерированном растворе и ее производной.

4О

Способ управления основан на искусственном изменении задания или текущей концентрации в системе управления и оценке полученных результатов путем поиска определенного, заранее заданно45 го значения производной, а не точки, в которой производная обращается в нуль или имеет минимальное значение.

Величина пробных шагов, определяемая расхождением между определяемым

50 текущим и заданным значениями производной концентрации в данной точке в процессе поиска, при приближении к точке оптимума уменьшается, так как при дви жении в правильном направлении умень55 шается указанное расхождение, что позволяет свести к минимуму потери на поиск и перерегулирование.

На чертеже дана структурная схе.,:а, реализующая способ управления.

Способ осуществляется следующим образом.

На основании величины концентрации раствора, измеренной анализатором 1, вычислительное устройство 2 вырабатывает сигнал регулятору 3 расхода пара, который, воздействуя на исполнительный механизм 4, поддерживает заданный технологический режим в оптимальной точке независимо от изменения состава насыщенного раствора, поступающего на десорбцию.

Это.обеспечивает я тем, что после задания производной в точке оптималь- ного режима, выбора величины первого пробного шага и интервала времени межqy шагами по сигналу от вычислительного устройства произвоцится скачкообразное изменение расхоца пара. Вычислительное устройство умножает это начальное приращение на значение производной в данной точке кривой и определяет таким образом требуемое значение концентрации десорбируемого компонента в регенерированном растворе, Через определенный, заранее выбранный интервал времени, который необходим для затухания переходного процесса, сигнал or анализатора сосстава регенерированного раствора, дающий показание фактической текущей концентрации компонентов растворе, воспри-. нимается вычислительным устройством, в котором производится его вычитание из требуемого значения концентрации.

Знак полученного результата показывает, следует ли продолжать движение в первоначально принятом направлении или же . двигаться в противоположном. При этом модуль разности определяет величину следующего шага, После каждого шага вычисляется новое значение оптимизируемого параметра, так как оно определяется величиной шага, которая постепенно уменьшается до нуля, предотвращая перерегулирование и устойчивое "рысканье".

Если форма кривых управляемык переменных соцержит две точки, в которых производная имеет одинаковую величину (одна вблизи минимума, другая вблизи максимума), то вычислительное устройство может быть настроено на поиск только одной точки. При наличии такого ограничения устраняются колебания межцу

v . ÿííûìé точками,, т. е, система чп09

Л гюгаяаФая

Составитель Т. Чулкова

Редактор M. Рогова Техред И„Кинц Корректор a) немчик

Заказ 4501/2 Тираж 809 Подписное

ППИИПИ 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

5 7494 равления будет иметь только одно устойчивое состояние.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения за счет снижения расхода пара и получения дополнительного количества элементарной серы из десорбируемого сероводорода только на установках газоочистки одного завода составит более 60 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ управления процессом досорбции путем регулирования расхода пара с учетом концентрации десорбируемого ком- 15 понента в регенерированном растворе, отличающийся тем,что,с целью повышения устойчивости процесса и снижения энергозатрат, расход пара корректируют в зависимости от величины и знака разности текущего и заданного значений производной концентрации десорбируемого компонента в регенерированном растворе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 521914, кл, В 01 0 53/14, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР

i4 361801, кл. В 01 3 51/06, 1968.