Способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 24.09.79 (2I ) 2821527/29-12 (51)М. Хл.

9 21 С 9/LO с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

9кудеретвенный комитет

СССР ло делам изобретений к открытий (53) УД1(676.05 (088. 8) Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № ХЗ

Дата опубликования описания 09.04.82 (72) Авторы изобретения

Р,. И. Сосновский, И. В.:Пальвинский и Л. Л. Гурьевич (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

HPOUECCOM ГИПО?ИОРИТНОЙ ОТБЕЛКИ

ЦЕЛЛЮЛСВЫ

Изобретение относится к способам управления и может быть использовано для управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы.

Известен способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы, заключающийся в определении степени отбелки, коррекции в зависимости от ее значения установленного значения температуры массы на входе ступени и стабилизации установленных значений температуры массы на входе ступени, и уровня массы в башне путем регулирования расхода греющего пара и расхода массы на входе или выходе этой ступени Ill.

Недостатком известного способа является низкая точность оценки степени демпнификации, что приводит к низкому качеству управления.

11ель изобретения - повышение, качест20 ва управления, Указанная цель достигается тем, что измеряют окислительный потенциал (ОП), рН и температуру целлюлозной массы, определяют время выдержки массы до момента измерения окислительного поте>щиала и в зависимости от этих величин корректируют значение степени делигнификации целлюлозы на входе ступени, после чего дополнительно корректируют уровень массы в башне в зависимости сп, скорректированного значения степени делигнификации, Величина окислительного потенциала на ступени гипохлоритной отбелка может, быть описана формулой

Б=-йарН Ф„Ь g++g C> y g, I где ct, 0„, ag, а, 04. — коэффициенты

Остальные символы означают откло- нения от номинальных значений E-ОН: pH — величины рН;

В - степени делигнификации целлюм лозы на входе ступени, (— относительного расхода гипохлорита; чения температуры от номинального зна45

3 91836 — времени выдержки массы до измерения ОП и рН;

Я вЂ” температуры.

Так, для сульфатной целлюлозы

6 мин, а = 100 Мв/рН, а „= -17 Мв/п.е., a>1= 50 Мв/(0), а = -3 Мв/мин, a4=

= -0,3 Мв/град, Из формулы (1) можно рассчитать оценку степени делигнификации на входе

llpoIIecca В1

10 1 >„=д ф оарИ-с < -a -р Я), (2) 1

Если вторая оценка этой величины, полученная расчетным путем по условиям отбелки и результатам измерений на предыдущих ступенях равна В, то наиболее вероятное значение этой величины

В равно

Ь=(4В, CI,Ë, (Ы

20 где с 1, d g — коэффициенты, рассчитываемые по погрешностям измерения величины В1 и В 1 известным способом.

Поскольку оценка В1, как правило, точнее оценки В, ее использование уве«2 личивает точность нахождения степени делигнификации на входе процесса, что позволяет использовать полученное значение последней для оптимального управления процессом.

На фиг. 1 представлена зависимость функции цели 4, связанной с вязкостью целлюлозы, от длительности реакции для различных значений степени делигнификации целлюлозы на входе процесса В (1-26 п.е., 2-24 п.е., 3-22п.е.;, 35

4-20 п.е., 5-18 п.е.) и белизны целлюлозы на его выходе w, на фиг. 2— схема, реализующая предлагаемый способ.

На основании экспериментально найденных моделей процесса гипохлоритной отбелки получены условия оптимальности процесса с использовачием двух функций цели — удельных затрат на отбелку и вязкости целлюлозы. Из графиков (фиг. 1) видно, что оптимальная длительность реакции сильно зависит от степени делигнификации целлюлозы на входе процесса. Эта зависимость может быть выражена и аналитически

0(от (+)> (4) где f! y,ч9) — функция величин В и 4l.

Остальные символы означают отклонения оТ номинальных значений:

T — оптимального значения длисm тельности реакции; р - белизны на выходе ступени.

5 4

Установленное значение уровня массы в башне, соответствующее оптимальной длительности реакции, равно где Н вЂ” уровень массы в башне;

Q — объемный поток на ее входе;

Р— площадь ее поперечного сечения; — время;

1 — номинальная длительность реакции.

Для оптимального значения температуры зависимость, полученная из экспериментальных данных, может быть выражена формулой

20пт= С1Ь+ С>) 3 +С % С и (6)

1 где С„, С, С,>, С„ — коэффициенты;

@Опт отклонения оптимального знач ения.

Так, для сульфатной целлюлозы при средних значениях степени делигнификаци>

22 п.е. и белизны целлюлозы на выходе

79/о С1 = 1,1; Сq=-0,09; Сg = 2;

С,,=О.

Если требования к белизне целлюлозы не изменяются в выражениях (4) и (6) следует принять W = О.

Таким образом, для оптимизации про. цесса гипохлоритной отбелки необходимо изменять установленные значения уровн>„ массы в башне и температуры по формулам (4), (5) и (6).

Объект управления - ступень гипохлг ритной отбелки, включает вакуум-фильтр

1, смеситель 2 и башню 3. Целлюлозна: масса поступает в вакуум-фильтр 1, гд она промывается и смешивается с гипо. хлоритом и щелочью. Затем после смешения в смесителе 2 с греющим паром она поступает в башню 3, с выхода котс рой ее подают на последующие ступени отбелки. Величину рН датчиком 4; ОП— датчиком 5, температуры массы - датчиком 6, уровня массы в башне - датчиком 7; расхода гипохлорита — ротаметром 8, уровня массы в ванне вакум-фильтра - датчиком 9 и число оборотов барабана — датчиком 10.

Сигналы от датчика уровня массы и ванне вакуум-к ильтра 9 и скорости враСпособ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы, заключающийся в определении степени делигнификации целлюлозы на входе ступени отбелки, коррекции в зависимости от ее значения, установленного значения температуры массы на входе ступени и стабилизации установленных значений температуры массы на входе ступени и уровня массы в башне путем регулирования расхода греющего пара и расхода массы на входе или выходе этой ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, измеряют окислительный потенциал; рН и температуру целлюлозной массы, . определяют время выдержки массы до момента измерения окислительного потенциала и в зависимости от этих величин корректируют значение степени делигнификации целлюлозы на входе ступени, после чего дополнительно корректи- руют уровень массы в башне в зависимос. ти от скорректированного значения степени делигнификации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Управление оптимальности цехом с помощью ЭВМ. Экспресс-информация

UBU, 1976, № 19 с. 12-14.

5 9183 щения барабана вакуум-фильтра 11 подают на вход блока ll, рассчитывающего величину выдержки массы до момента измерения окислительного потенциала и рН и передающего рассчитанное значение s на вход 5 блока 12.

Значение степени делигнификации целлюлозы, полученное расчетным путем по условиям отбелки на предшествующих

1 ступенях, поступает на вход Х блока сра- 1о внения 13. Эти значения уточняются на основании периодически производимых лабораторных измерений и на вход вычислительного блока 12 подается наилучшая оценка степени делигнификации массы 1 на входе ступени гипохлоритной отбелки, полученная по условиям отбелки на предшествующих ступенях. Сигналы от датчика рН 4, окисленного потенциала 5, температуры -6 и расхода гипохлорита.7 20 поступают на входы Я, рН, Е и < блока 12.

В зависимости от значений Т, Я

Е рН и g блоком 12 осуществляют корректирование оценки степени делигнифи- 25 капни целлюлозы на входе ступени, для чего по этим, значениям находится в соответствии с формулой (2) новая оценка этой величины и последняя смешивается с оценкой, полученной по условиям на Э0 предшествующих ступенях, в соответствии с формулой (3). По уточненной оценке степени делигнификации целлюлозы на входе ступени блоком 14 осуществляют выбор оптимальных условий отбелки, а именно температуры массы и длительности реакции. Последнюю выбирают на основании количественных зависимостей, представленных графически на фиг. 1.

Этим же блоком производят расчет уста- <0 новленного значения уровня массы и башне, соответствующего оптимальной длительности реакции. Рассчитанные оптимальные установленные значения уровня массы Н> и температуры массы Я, 45

УСТ.

65 6 подают на блок 15, вырабатывающий управляющие воздействия, которые поступают на исполнительные механизмы, воздействующае на расходы массы и пара.

Выигрыш в величине вязкости целлюлозы за счет оптимального управления процессом гипохлоритной отбелки может достигать 20-307. Особенно велик он при жесткой целлюлозе навходе ступени и высоких значениях требуемой белизны на выходе.

Фор мула изобретения ф

Щ

01

0, О, 02

Юl

08

0$

Щ

f20 1Ю 200240160ИО жя

Я

12

Щ

РЮ .У4 . g2

1b

7,4 IZ

f,0

0д

08

04

Lf8

720 Нтт Ы0гад20 120тгаЯОИОИО +

918365

Составитель Н. Ханамирьян

Редактор Л. Тюрина Техред С.Мигунова: Корректор М Йем ш

Заказ 2070/4 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениф и открытия

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4