Способ автоматического управления процессом экстракции

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.08.78 (21) 2655306/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кч

В 01 D 11/02

G 05 D 27/00//

С 01 В 25/22

Государствеииый комитет по делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 66.012.-52 (088.8) Опубликовано 30.08.81. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.81 ——

1Т. Ф. Бекмуратов, Б. А. Захидов и Ф. А. уляганов

I — i

Институт кибернетики с вычислительным центром

АН Узбекской ССР (72) Авторы изобретен и я (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ 3КСТРАКЦИИ

Изобретение относится к автоматизации процесса экстракции, а более конкретно к автоматизации управления процессом получения экстракционной фосфорной кислоты и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, в частности в производстве минеральных удобрений.

Известен способ управления процессом экстракции путем изменения подачи растворителя в экстрактор в зависимости от температуры паровой смеси в экстракторе 11).

Известен способ автоматического уп равления процессом экстракции путем изменения подачи фосфорной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и величины соотношения твердой и жидкой фаз в пульпе, подачи серной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и концентрации избыточной серной кислоты в пульпе, изменения величины разрежения в вакуум-испарителе в зависимости от температуры и концентрации избыточной фосфорной кислоты в экстракторе, изменения отвода и в зависимости от ее уровня в экстракторе 12).

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокого качества выходного продукта из-за отсутствия точного регулирования.

Цель изобретения — повышение производительности и качества выходного про5 дукта за счет повы ения точно и регулрования.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют расход и плотность оборотной пульпы и по сумме указанных параметров и расходов серной и фосфорной кислоты корректируют величину разрежения, а подачу фосфорной кислоты корректируют по расходу серной кислоты.

На чертеже представлена система автоматического управления процессом экстрак1 ции, принципиальная схема.

Способ осуществляется следующим образом.

Концентрация избыточной серной кислоты в реакционной зоне экстрактора 1 измеряется датчиком 2 и регулируется регулятором 3 путем воздействия на клапан 4 подачи серной кислоты в экстрактор. На регулятор поступает также дополнительный сигнал от компенсирующего устройства 5, 858862

Формула изобретения предназначенного для компенсации действия возмущения со стороны изменения подачи фоссырья, расход которого измеряется датчиком 6.

Температура в реакционной зоне экстрактора 1, измеряемая датчиком 7, поддерживается регулятором 8, путем изменения вакуума в вакуум-испарителе 9. На регулятор 8 также поступает дополнительный сигнал от сумматора 10, на .выход которого поступают компенсирующие сигналы от компенсирующих устройств 11 — 13, которые пропорциональны сигналам от возмущений по изменениям количества фоссырья, расхода и плотности оборотной пульпы, измеряемые соответственно датчиками 6, 14 и 15, а также от компенсирующих устройств

16 и 1?, обеспечивающих условие автономности, благодаря действию которых процесс регулирования температуры не зависит от подачи серной и оборотной кислоты, которые измеряют соответственно датчиками 18 и 19.

Соотношение жидкой и твердой фаз, измеряемое датчиком 20, регулируется регулятором 21 путем изменения подачи оборотной кислоты посредством клапана 22.

Регулятор получает также дополнительный сигнал от сумматора 23, на вход которого поступает сигнал от компенсирующего устройства 24, предназначенного для компенсирования возмущения со стороны изменения расхода фоссырья, и сигнал от компенсируюгцего устройства 25, предназначенного для обеспечения автономности от расхода серной кислоты, измеряемого датчиком 18.

Уровень пульпы в экстракторе, измеряемый датчиком 26, регулируется регулятором 27 путем изменения количества пульпы, идущей на фильтрацию посредством клапана 28.

Процессе управления происходит следуюшим образом.

Если подача фоссырья в экстрактор изменяется, то при отсутствии системы управления это приводит к изменениям концентрации избыточной серной кислоты, температуры в реакционной зоне и соотношения жидкой и твердой фаз. Так как процесс является инерционным и все параметры взаимно связаны, то обычные одноконтурные системы реагируют на это только после изменения этих параметров, т. е. спустя некоторое время после изменения фоссырья, да и то с большой погрешностью.

При изменении подачи фоссырья в экстрактор от компенсирующих устройств 5, 11 поступают сигналы на регуляторы 3, 8 и

21 соответственно. Регуляторы 3,8 и 21 в

ЗО

50 свою очередь компенсируют изменение подачи фоссырья изменением соответственно расхода серной кислоты в экстрактор, вакуума в вакуум-испарителе и расхода оборотной фосфорной кислоты. Таким образом достигается независимость значений концентрации избыточной серной кислоты, температуры и соотношения жидкой и твердой фаз от подачи фоссырья.

Независимость значения температуры от изменения расхода и плотности оборотной пульпы достигается устройствами 12 и 13.

При изменении расхода серной кислоты в экстрактор от компенсирующих устройств

17 и 25 поступают сигналы на регуляторы

8 и 21. Регуляторы 8 и 21, в свою очередь, изменяют вакуум в вакуум-испарителе и расход оборотной фосфорной кислоты.

Этим обеспечивается автономность температуры и соотношения жидкой и твердой фаз от расхода серной кислоты.

Автономность температуры от расхода оборотной фосфорной кислоты обеспечивается компенсируюшим устройством 16.

Способ автоматического управления процессом экстракции путем изменения подачи фосфорной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и величины соотношения твердой и жидкой фаз в пульпе, подачи серной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и концентрации избыточной серной кислоты в пульпе, изменения величины разрежения в вакуум-испарителе в зависимости от температуры в экстракторе, изменения отвода пульпы в зависимости от ее уровня в экстракторе и отвода оборотной пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества выходного продукта за счет повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расход и плотность оборотной пульпы и по сумме указанных параметров и расходов серной и фосфорной кислоты корректируют величину разрежения, а подачу фосфорной кислоты корректируют по расходу серной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 519202, кл. В 01 D 11/02, 1975.

2. Майзель Ю. А. и др. Автоматизация производств фосфора и фосфорсодержащих продуктов. М., «Химия», 1973, с. 183 †1.

858862

Редактор А. Власенко

Заказ 7398/14

Составитель Т. Чулкова

Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4