Способ автоматического регулирования процесса ректификации

 

ОП ИСАНИНА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистических

Ресяубянк

«ij986445 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 07. 81 (21) 3319707/23-26 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 07. 01. 83. Бюллетень № 1 (5l)M. Кл.

В 01 D 3/1г2 фвудврлкию3 квмнтвт

СССР ве двлвн извбрвтеввв и вткрытвЯ (5З) Уд К 66. 012-52(088.8) Дата опубликования описания 07.01. 83

Ю.Л.Павлов, В.Б.Покровский, М.Ю.Валфев,:В..Ф.Кудашев;

P.Ñ.ßðóëëèí, А.С.Чаплиев, B.Ô.Блино 4.-и А,.Г.Степанов р

Казанский ордена Трудового Красног Знамени химикотехнологический институт им. С.И.Кирова

1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (5") СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к области управления процессами ректификации и может быть использовано при авто-" м атическом регулировании процессов ректификации бинарных и многоком5 понентных смесей.

Известен способ автоматического регулирования процесса ректификации путем подачи теплоносителя или оро1О шения в зависимости от величины температурного профиля в колонне Г1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо-.. соб автоматического регулирования процесса ректификации путем воздей. ствия на подачу теплоносителя и орошения в зависимости от температурного профиля колонны, вычисляемого как сумма логарифмов разности температур, измеренных в различных точках колонны, причем произведение расхода орошения на расход теплоносителя остается постоянным (2 1.

Недостатком известного способа является ограниченность его использования при переменном расходе питания, что приводит либо к ухудшению качества получаемых продуктов при увеличении расхода питания, либо к неоправданному расходу энергоресур" сов при его уменьшении.

Целью изобретения является обес" печение требуемого качества получае-. мых продуктов и экономичного ведения процесса при изменении расхода и сос", тава питания. указанная цель достигается тем, что подачу теплоносителя и орошения корректируют по величине отношения произведения заданных значений парового и флегмовосо чисел к произведению их текущих значений..

На фиг. 1 представлена схема реализации способа; на фиг.2 - зависимости величин парофлега, рассчитан-. ного при различных величинах пока" где ï текущая величина парофлега;

$O уставка регулятору расхода теплоносителя, вычисленная известным способом; уставка регулятору расхода орошения, вычисленная известным способом; содержание легколетучих компонентов, в питании . (весовые доли);

3 986445 зателя степени и при изменении состава питания.

Схема состоит из ректификационной колонны 1, датчиков температуры 2,. вычислительного устройства З,вычисляющего ковффициент температурного профиля К на основании сигналов, поступающих с датчиков температуры

2, регулятора 4 коэффициента температурного профиля, задатчика 5 коэффициента температурного профиля К, вычислительного устройства 6 для предварительного расчета уставки ре-, гулятора орошения 6,ь, регуляторов

7 и 8 орошения и теплоносителя, вычислительного устройства 9. Входами устройства являются .предварительно полученные регулятором 4 и устройством 6 уставки регуляторам теплоносителя G, и орошения G, задани ная величина парофлега у, подаваемая с устройства 10, текущая величина расходаопитания F проходящая через фильтр 11 и ограничитель 12, и величина концентрации легких компонентов в питании Z,поступающая с анализатора 13. Выходами устройства являются уставка регулятору 8 теплоносителя („ и уставка регулятору 7 орошения С ф . Кроме того, устройство з

9 связано с интегральной ячейкой регулятора 4.

При изменении состава питания для поддержания заданных составов выходных потоков необходимо корректировать паровое и флегмовое число крлонны, причем увеличению парового числа должно соответствовать уменьшение флегмовопо числа и наоборот. Введен комплекс, называемый в дальнеишем парофлегом,который определяется по следующей формуле:

F - -расход питания;

n - показатель степени; а - коэффициент, учитывающий нелинейную зависимость эффективности колонны от нагрузки.

Схема работает следующим образом.

При возникновении возмущений, например состава и расхода питания, изменяется температурный профиль колонны и, соответственно, изменятся величина К, рассчитываемая в блоке 3. При ее отклонении от заданного значения К t. регулятор 4 предварительно вычисляет управляющее воздействие в виде уставки регулятору расхода теплоносителя G > . Одновременно вычислительное устройство 7 изменяет предварительную уставку регулятору расхода орошения Ц ф в противоположную сторону во столько раз,во .сколько изменялось задание регулятору расхода теплоносителя. Далее на основании полученных величин Gп и Gy, состава 2 расхода питания F u заданной величины парофлега р

Устройством 9 вычисляются уставки регуляторам Cz и Сф путем умножения С, и G, на отношение Х и равное

Одновременно на это же отношение умножается величина интегральной составляющей в регуляторе 4, а вычисленные величины уставок G „ и С, пода-. ются на регуляторы расходов 5 и 6 соответственно.

Для колонны бинарной ректификации при изменении легколетучего компонента в питании в пределах 42,656,23 (т.е. в пределах, где учет состава не обязателен ) и колебания расхода питания до 1204 от минимальной величины способ позволяет получить качество продуктов разделения в пределах регламента. Уменьшился средний удельный расход теплоносителя, что 4 составило основную часть экономического эффекта. Улучшилось качество регулирования. Колонна ра5 986445 6 ботает более устойчиво. Зкономичес- и экономии энергозатрат, подачу кий эффект составляет 230,4 тыс.руб. теплоносителя и орошения корректи" в год. руют по величине отношения произведения заданных значений парового и флегмового чисел к произведению формула изобретения их текущих занчений.

Способ автоматического регулирования процесса ректификации путем изменения подачи теплоносителя и орошения в зависимости от температурного профиля колонны, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества получаемых продуктов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 509280, кл. В 01 9 3/42, 1974.2. Авторское свидетельство СССР, по звявке 11 3237228/26, кл. В 01 D 3/42, 20,0 1.91

986445

Составитель Т. Чулкова

Техред С. Иигунова

Корректор А. Двятко

Редактор О. Филиппова

Подписное филйал ППП Ч1атент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10367/7 Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Рауаская наб., д. 4/5