Способ определения количества целевого компонента в потоке

Способ определения количества целевого компонента в потоке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

всажаъ юъ

ОПИCÀНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" > 479026

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 18.07.72 (21) 18112912/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07.75, Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 01.03.76 (51) М. Кл. G 01п 1506

G Oln 1/10

В Olf 3/08

Гасударственный комитет

Савета Министрав СССР па делам изабретениа и аткрытий (53) УДК 66.012.015 (088.8) (72) Авторы изобретения А. В. Машбиц, А. Ф. Анисимов, И. E. Дубицкий и Э. П. Скорняков (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

ЦЕЛЕВОГО КОМПОНЕНТА В ПОТОКЕ

Изобретение относится к области химии и найдет применение для расчета технико-экономических параметров технологических аппаратов химических производств.

Известен способ определения количества целевого компонента в потоке газообразного или жидкого продукта с переменным во времени расходом и химическим составом, при котором периодически производят отбор постоянных проб из потока и измеряют его расход. В отобранных пробах измеряют концентрацию целевого компонента, результаты измерений расхода и концентрации регистрируют и по истечении заданного интервала времени определяют количество целевого компонента как сумму частных произведений измеренных концентраций на величины расходов продукта в моменты отбора проб.

Известный способ имеет невысокую точность ввиду того, что временной интервал между отдельными измерениями концентраций ключевого компонента очень продолжителен. Измерение концентрации осуществляется анализатором качества, например хроматографом, который является прибором периодического действия. Продолжительность цикла анализа одной пробы анализатором для определения концентрации ключевого компонен:та в потоке продукта со сложным составом может продолжаться l — 1,5 час и поэтому при использовании одного анализатора минимальная величина временного интервала между соседними измерениями концентрации анализатором имеет такую же продолжительность, как и цикл анализа одной пробы.

Столь редкие измерения концентрации ключевого компонента в потоке вносят значительную погрешность в результаты определения его количества.

1о Целью изобретения является повышение точности определения количества целевого компонента в потоке газообразного или жидкого продукта.

Эта цель достигается тем, что в каждую

15 отбираемую пробу продукта добавляют инертный разбавитель в зависимости от расхода продукта при отборе пробы, из получаемой смеси отбирают постоянные пробы и накапливают их в течение заданного интервала

2О времени с последующим измерением в накопленной смеси концентрации целевого компонента,,пропорциональной количеству этого компонента в потоке за заданный интервал времени.

На чертеже приведена схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего, предлагаемый способ определения количества целевого компонента в потоке жидкости. ао Рабочая полость дозатора 1 через клапа479026

3 ны 2 и 3 соединена с технологическим àïïàратом 4, сменная или суточная выработка которого определяется по ключевому компоненту, а через клапан 5 — со смесителем б.

Бачок 7, заполненный жидкостью — инертным разбавителем, через дроссель 8 и клапан 9 также соединен со смесителем 6. Выход смесителя 6 через клапан 10 связан с линией сброса, а через клапан 11 — с рабочей полостью дозатора 12, которая через клапан 13 соединена с накопительной емкостью 14, связанной через вентиль 15 с линией сброса. Вход расходомера 16, непрерывно измеряющего расход потока продукта, подключен к технологическому аппарату 4, а выход — к входу делительного устройства 17. Выход делительного устройства 17 соединен с управляющей цепью клапана 9, Управляющие цепи клапанов 2, 3 и 5, привод дозатора 1 и делительное устройство 17 соединены с выходом Р командного устройства 18, клапан 11 и привод дозатора 12 — с выходом P", а клапаны 10 — 13 — с выходом P" . Бачок 7 соединен с источником газа с постоянным давлением Рд.

Определение количества целевого коыпонента производится следующим образом.

В исходном положении сигналы на выходах командного устройства 18 имеют нулевые значения (P = P" = Р" = О). Клапаны 2 и 3 открыты, а клапаны 5, 9, 10, 11 и 13 закрыты. Через рабочую полость дозатора 1 протекает жидкий продукт, вырабатываемый аппаратом 4. Накопительная емкость 14 опорожнена, а вентиль 15 закрыт.

Цикл подготовки и ввода каждой пробы в накопительную емкость 14 состоит из двух последовательных этапов.

Первый этап включает отбор постоянной пробы из потока продукта, вырабатываемого аппаратом 4, и добавление в пробу инертного разбавителя в количестве, обратно пропорциональном расходу продукта в момент отбора пробы.

При формировании сигнала Р = 1 на выходе командного устройства 18 происходит переключение клапанов 2, 3 и 5 и подача команд на включение привода дозатора 1 и делительного устройства 17.

Дозатор 1 отключается от технологического аппарата 4 и подключается к смесителюб, куда будет вытеснена из дозатора 1 отдозированная проба продукта постоянного объема, концентрация целевого компонента С, в которой равна текущей концентрации этого компонента в потоке. Количество целевого компонента g; поступившего из дозатора 1 в смеситель 6, равно:

g,. = К,С,. где: К1 — постоянная величина.

Одновременно на выходе делительного устройства 17 формируется единичный сигнал с продолжительностью, обратно пропорциональной текущему значению расхода про4 дукта в потоке Q,. Этот сигнал откроет клапан 9, и из бачка 7 через дроссель 8 в смеситель 6 будет поступать инертный разбавитель, расход которого будет постоянным ввиду постоянства перепада давления на дроссель 8 и его проводимости. Время открытия клапана 9 равно продолжительности сигнала на выходе делительного устройства 17, вследствие чего количество инертного разIp бавителя 0,, поступившего из бачка 7 в смеситель 6, будет пропорционально продолжительности сигнала на выходе делительного устройства 17, а следовательно, обратно пропорционально текущей величине расхода про15 дукта в потоке Q,-, т. е. (2)

Q где: К вЂ” постоянная величина.

2о После перемешивания пробы продукта:с инертным разбавителем концентрация целевого компонента С,. в смесителе 6 с учетом выражений (1) и (2) будет равна:

C =КС,-О;

1 (3) 25

К, где; К = — — постоянная величина. 2

gñ К4С,Q..

65 где К = К 6 — постоянная величина (4) 50 Таким образом, концентрация целевого компонента С в смесителе б прямо пропорциональна произведению текущих значений расхода потока продукта Q; и концентрации целевого компонента С,. в этом

З5 потоке.

При исчезновении единичного сигнала P с выхода командного устройства 18 клапаны 2, 3, и 5 возвращаются в исходное положение и рабочая полость дозатора 1 снова

40 подключается к технологическому аппарату 4.

Второй этап включает отбор постоянной пробы из смеси продукта и .инерпного разбавителя и перенос этой пробы в накопитель45 ную емкость 14.

При подаче сигнала P"=1 происходит включение привода дозатора 12 и открывание клапана 11. Рабочая полость дозатора 12 заполняется смесью продукта и инертного раз50 бавителя из смесителя 6. Далее, сигнал Р" снимается (Р"=0) и подается сигнал Р" =1, при этом клапаны 10 и 13 откроются, а клапан 11 закроется. Смесь, оставшаяся в смесителе 6 после заполнения дозатора 12, сбра55 сывается в дренаж, а смесь из рабочей полости дозатора 12 полностью вытесняется в накопительную емкость 14.

Количество ключевого компонента g которое поступит в накопительную емкость 14

6о с учетом постоянства количества смеси G, вводимой дозатором 12, равно:

479026

Составитель В. Кириллов

Техред А. Камышникова Корректор Л. Денискина

Редактор Е. Шепелева

МОТ, Загорский филиал

Заказ 7688 Изд. Ма 1653 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5