Система автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 865314 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 30.01.80 (21) 2876118/23-26. с присоединением заявки М— (23) П риоритет—

Опубликовано 23. 09. 81 ° Бюллетень JA 35

Дата опубликования описания 25.09.81 (51) Ч. Кл.

В 01 0 3/42

9еудвуетееккы11 квинтет

ВСТР ю делай «зееретекий к втермтая (53) УДК 66.012-52 (088. 8) Е.Г. Грин, Г,А. Зверева, A.N. Зубец, 10.Е. нцев, В.З. Колодяжный, Е.В. Костина, Л.И. Лапши а, С.В. Псп=ынайко, В.Ю. Рябов и И.И. Шамонов

t (Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ

i (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА,.АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТАДИЙНЬМ.

РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относиеся к системам

I для автоматического управления рециркуляционными многостадийными процессами например процессами получения высокоочищенной биомассы с утилизацией побочных продуктов, и может

$ быть использован в микробиологической, химической и др. отраслях промьивленности.

Известно устройство для автоматиtO ческого управления рециркуляцион ым.. технологическим процессом, включаю" щее узлы первой и второй стадии, каждый из которых содержит реактор и устройство для разделения продуктов, 15 связанные прямыми и рецикловыми потокамн, причем оно снабжено бчоками регулирования содержания целевого продукта в реакционной смеси после реактора, блоками регулироваии.я содержания побочных продуктов в выход" ных технологических потоках, а так:ке блоками управления узлами первой и второй стадии 51 ).

ИзвесТна также система для автоматического управления рециркуляционным процессом, включающая узлы первой и второй стадии, в которые. входят блоки..реакционный и разделения продуктов, связаикае прямыми и рецикловыми потоками, а также блек выделения целевого продукта, при этом система снабжена регулятором соотношения расходов рециклового потока второй стадии и дополнительного рецикла и координирующим блоком (2 ), Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система автоматического управления рециркуляционным процессом, включающая реакционные блоки, блоки разделения продуктов и блок выделения целевого продукта, содержащая датчик состава, расположенные в месте смещения потоков в реакционнык блоках, датчик расхода свежего сырья, датчик состава на линии рецикла, соединенные с входами корреляционной модели, 865314

5S датчик качества на линии целевого продукта, связанный через блок выбора критерия управления с первым входом координирующего блока, второй вход которого подключен к корреляционной модели, а выход соединен с клапаном на линии сырья 3).

Недостатками известной системы является трудность использования ее при многостадийном процессе и большие потери исходного продукта.

Цель изобретения — снижение рас хода взаимодействующего компонента и сокращение потерь исходного продукта за счет расширения функцио- .нальных возможностей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом датчики состава в реакционных блоках всех стадий связаны через блоки управления с клапанами на линиях исхоцного сырья, промежуточного продукта.и взаимодействующего компонента, датчик качества на линии целевого продукта соединен через блок управления с клапанами на линиях. целевого про- дукта и его рецикла, а датчики состава на линиях рецикла побочного про<. дукта всех стадий связаны с координирующим блоком, соединенным с клапанами на линиях рецикла побочного продукта и с клапанаж, расположенными на линии рецикла побочного продукта и линии подачи промежуточного продукта между стадиями.

На черт же представлена принципиальная схема системы автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом.

Технологическая линия включает узлы 1-3, соответствующие-стадиям технологического процесса. Узлы 1-3, в свою очередь, содержат реакционные блоки 4-6, блоки 7-9, разделения продуктов и буферную емкость 10, Система управления состоит из координирующего блока 11 и блоков

12-15 управления процессом. Дня контроля эа качеством основного и побоч ного продуктов используют датчики

16-22 оостава и датчик 23 качества, Расход основного, побочного продуктов. и взаимодействующего компонента регулируют клапанами 24-28, потоки основного и побочного продуктов пере ключают клапанами-отсекателями 29-35, $

4

Предлагаемая .система работает следующим образом.

Исходное сырье поступает в реакционный блок 4, где смешивается в заданном соотношении с рецикловым потоком побочного продукта, поступающего с блока 8 разделения продуктов, В месте смешения потоков установлен датчик 16 состава; сигнал с которого поступает на блок 12 управления процессом реакции, который воздействует на клапан 24 подачи исходного продукта, Смесь исходного и побочного продукта поступает на блок 7 разделения продуктов первой стадии процесса, где происходит разделение ее на основной и побочный продукт, причем побочный продукт выводят из процесса, а основной продукт более высокого качества поступает в реакционный блок 5 второй стадии процесса. Там его смешивают в заданном соотношении с рецикловым потоком побочного продукта, поступаю-,, щего с блока 9 разделения продуктов третьей стадии процесса.

С датчика 18 состава, контролирующего процесс в месте смешения потоков, на блок 13 управления процессом реакции поступает сигнал, в ответ на который этот блок подает команду на клапан 27, расположенный на линии рецикла побочного продукта с блока 9 разделения. Состав побочного продукта контролируют датчиком 19 состава, сигнал с которого поступает на координирую" щий блок 11. В случае резкого отклонения качества рециклового потока побочного продукта от заданной величины по сигналу с координирующего блока

11 на клапан 26 происходит изменение подачи промежуточного продукта .в реакционный блок 5. Продукт иэ реакционного блока 5 второй стадии процесса по поступает в блок 8 разделения продук-. тов. Из него побочный продукт, как сказано выше, возвращают в блок 4, а основной продукт через буферную емкость 10 поступает в реакционный блок

6 третьей стадии процесса.

В блок 6 подают взаимодействующий компонент, подачу которого измеряют клапаном 28 в зависимости от сигнала, поступающего с датчика 22 состава и передаваемого через блок 14 управления процессом. Продукт из блока 6 подают в блок 19 разделения продуктов третьей стадии процесса. Качество це86531 левого продукта, выходящего из блока

9 разделения. контролируют датчиком

23 качества, сигнал с которorо через блок 15 управления процессом поступает на клапаны-отсекатели 34 и 35.

В случае несоответствия качества целевого п родукта заданному по комацце с блока 15 клапан-отсекатель 35 перекрывает выход целевого продукта, а клапан-отсекатель 34 открывает ре- 1о цикловый поток целевого продукта, направляя его для дообработки сначала в буферную емкость 10, а затем в реакционный блок 6.

Состав рециклового потока побоч- 15 ного продукта, поступающего в реакционный блок 4, контролируют датчиком 17 состава, сигнал с которого поступает на координирующий блок

11. С последнего на клапан 25 посту- щ пает команда об изменении величины рециклового потока побочного продук1 та.

Сигнал с датчика 20 состава поступает в.координирующий блок 11. кото- 25 рый Формирует сигнал на клапан 26 на линии подачи основного продукта в реакционный блок 5. В случае Йесоот-. ветствия заданному значению состава рециклового потока побочного про(цук- 59 та, поступающего в блок 4, по команде с координирующего блока 11;.происходит переключение рециклового потока побочного продукта, клапаныотсекатели перекрывают рецикловый поток побочного продукта, поступаЮщий с блока 8 разделения продуктов в блок 4, и выводят его из системы вместе с побочным продуктом с блока 7.

Одновременно по этой же команде клапаны-отсекатели 31 и 32 первкл(о чают поступление рециклового потока побочного продукта, поступающего с блока 9 разделения продуктов в реакционж и блок 4 вместо реакционв(ого блока 5, в который одновременно через клапан-отсекатель 33 начинает поступать взаимодействующий компонент до тех пор, пока сигнал .с датчиков

19 и 21 состава не примет заданного

50 значения, т.е, до момента установления заданного состава рецикловых потоков побочного продукта, после чего осуществляют обратное переключение рецикловых потоков.

Координирующий блок 11 предназначен для согласования режима работы всей системы с учетом возможных отклонений показаний датчиков от задан4 6 ных, и вывода реакционных блоков на заданные режимы, Предлагаемая система за счет расширения ее Функциональных возможностей обеспечивает процессом управление включающим рецикл как целевого, так и побочного продуктов. При этом достигают максимальной эффективности использования технологического оборудования, снижения расхода взаимодейству((щего компонента, сокращения потери исходного сырья Hà 5Х, Использование системы, например, при производстве высокоочищенной биомаосы с утилизапией побочных продуктов мощностью 10 тыс, т в год позволяет получать ежегодный экономический эффект. равный 25 тыс.руб, ( формула изобретения

Система автоматического управления многостадийньп(р ециркуляционным процессом в установке, включающеи реакционные блоки, блоки разделения продуктов .и блок выделения целевого продукта, содержащая датчики состава, расположенные в месте смешения потоков в реакционных блоках, датчик качества на линии целевого продукта, датчики состава на линиях рецикла побочного продукта, блоки управления, . координирующий блок и клапаны, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода взаимодействующего компонента и сокращения потерь исходного продукта эа счет расширения функциональных возможностей системы, датчики состава в реакционных блоках всех стадий связаны через блоки управления с клапанами на линиях исходного сырья, промежуточного продукта и взаимодействующего компонента, датчик качества иа линии целевого продукта соединен через блок управления с клапанами яа линиях целевого продукта и его рецикла, а датчики состава на линиях рецикла побочного продукта всех стадий связаны с координирующим блоком, соединенным с клапанами иа линиях рецикла побочного продукта и с клапанами, расположенными на линии рецикла побочного продукта и линии подачи промежуточного продукта между стадиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

У 578082, кл. В 01 0 3/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 633544, кл. В 01 3/42, 1977.

865314

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 - 2857522/26, кл. В О! D 3/42, 1979.

ВНИИПИ Заказ 791679 Тираж 709 Подписное

Филиал ППП "Патент". г.Ужгород, ул. Проектная,4