Способ автоматического управления ректификационной колонной

Способ автоматического управления ректификационной колонной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (!!) 5О7637 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено02.03.73 (21) 1888916/28 13 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опублиновано25.03.76 Бюллетень № 1 1 (45) Дата опубликования описания 19.04.76 (5!) M. Кл.

С 12 F 1/04

В 01 D 3/42

Геоударотеенннй комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53} УДК 663.551.414 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Л. Мандельштейн, Н. A. Самонова, B. П, Грязнов, Ю. П. Богданов и H. Г, Богомазова

Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

РЕКТИФИКАПИОННОЙ КОЛОННОЙ

Изобретение может применяться при автоматизации ректификацнонных колонн, ректификационных и брагоректификационных аппаратов в спиртовой, гидролиэной и других отраслях промышленности. б

Известен способ автоматического управления ректификационной колонной, заключаюшийся в регулировании отбора спирта-ректификата иэ колонны, расхода охлаждаюшей воды на конденсатор и дефлегматор по дав- и} пению в верхней части колонны.

С целью улучшения качества спирта-ректи«. фиката и увеличении производительности колонны по спирту, охлаждающую воду на деф,легматор и конденсатор подают отдельно, зб при этом подачу охлаждаюшей воды на кон» денсатор и отбор непастеризованного спирта из конденсатора стабилизируют.

Расход охлаждающей воды на конденсатор и отбор непастернзованного спирта .из Я} конденсатора стабилизируют с коррекцией по концентрации нежелательной примеси во флегме, причем при увеличении концентоации нежелательной примеси во флегме выше допустимого предела осуществляют переклю- Я5 чение тарелки отбора и отбор спирта-ректификата из колонны производят с нижней в пределах установленной зоны тарелки, а при уменьшении концентрации нежелательной примеси Во фпегме осуществляют переключение тарелки и отбор спирта-ректификата производят с первоначальной тарелки.

Регулирование отбора непастеризованноiso спирта осуществляют путем изменения расхода охлаждающей воды на конденсатор колонны по соотношению отбора непастеризованного спирта из конденсатора и расхода охлаждающей воды на конденсатор с коррекцией этого соотношения по концентрации нежелательной примеси во флегме.

Регулирование отбора непастериэованного спирта-ректификата осуществляют путем изменения расхода охлаждающей воды на конденсатор ректификационной колонны с коррекцией по концентрации нежелательной примеси во флегме.

В качестве параметра, характеризующего концентрацию нежелательной примеси во флегме, используют концентрацию нежелательной пр".меси, например, в верхней час3 ти ректификационной колонны или в паровом потоке, поступа>ошем из ректификационной колонны в д.флегматор, или в потоке, отбираемом из конденсатора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема поясняюшая предлагаемый способ регулирования (вариант, при котором отбор непастеризованного спирта и расход охлаждаюшей воды на конденсатор стабилизируют с коррекцией по концентрации нежела- щ тельной примеси во флегме); на фиг. 2— то же, вариант, при коiîðoì отбор непастеризованного спирта регулируют расходом охлаждаюшей воды на конденсатор ректификационной колонны по соотношению расхода у0 охлаждающей воды на конденсатор и отбора чепастеризованного спирта с коррекцией этого соотношения по концентрации нежелательной примеси во флегме; на фиг. 3 — то же, вариант, при котором отбор непастеризован- 20 ного спирта регулируют расходом охляждаю-, шей воды на конденсатор ректификационной колонны с коррекцией по концентрации нежелательной примеси во флегме.

Ректификационная колонна 1 оснашена де- 25 флегматором 2 и конденсатором 3, Н,я дефлегматор 2 и конденсатор 3 охлаждаюшую воду подают отдельно. Датчик 4 измеряет давление и верхней части ректификационной колонны 1. 30

Контур регулирования давления состоит из датчика 4 давления, регулятора 5 и исполнительного механизма 6. Датчик 7 измеряет концентрацию нежелательной примеси во флегме. Автоматическая система регулирования отбора непастериэованного спирта (D „ ) из конденсатора колонны и расхода охлаждаюшей воды (G ) состоит из анализатора 7, регулятора 8 коррекции, блоков 9 и 10 ограничения сигнала, регулято- 40 ров 1 1 и 12, датчиков 13 и 14, иэмеряюших отбор непастеризованного спирта из конденсатора и расход схлаждаюшей воды на конденсатор соответственно, и исполнительных механизмов 15 и 16, Контур переключения тарелок отбора спирта-ректификата (П ) состоит из анализатора 7, регулятора переключений 17 и исполнительных механизмов 18 и 19.

Во втором варианте (см. фиг. 2) автоматическая система рег лирования отбора непастеризованного спирта состоит из анализатора 7, регулятора R коррекции, блока 9 ограничения сигнала, регулятора 20 соотно- 55 шения, датчиков 13 и 14 расхода, измеряюших отбор непастеризованного спирта из конденсатора и расход охлаждающей воды на конденсатор соответственно, и исполнительно-. го механизма 16. 60

В третьем вариант (гм,>1»п ., ),»>» .»>— тическая система рогv:1ûр >валия > \ бора нс — пастеризованного cIIHpTa сост ит из ана lii затора 7, регулятора 8 коррекции, блока 9 ограничения сигнала, регулятора 1 J, датчика 13 расхода, измеряюшего отбор непастеризованного спирта из конденсатора, и исполнительного механизма 1 6.

Во втором и третьем вариантах без изменения (как и в первом варианте) остаются контур регулирования давления верхней части ректификационной колонны 1 (элементы

4, 5, 6) и контур переключения тарелок отбора спирта-ректификата (элементы 7, 17, 18, 19), Способ автоматического управления ре тификационной колонной осушествляется следуюшим образом, Пары, обогашенные спиртом, подают из ректификационной колонны 1 в дефлегматор 2, где их конденсируют и возврашают обратно в колонну в виде флегмы; »е сконденсированные в дефлегматоре пары окончательно конденсируют в конденсаторе 3 колонны, откуда отбирают непастеризованный спирт, Охлаждаюшун воду на дефлегматор 2 и конденсатор 3 пода.от отдельно. При увеличении давления верхней части ректификационной колонны 1 соответствуюший сигнал от датчика 4 давления поступает на регулятор 5, который увеличивает расход охлаждающей воды на дефлегматор. Расход воды на конденсатор при этом не изменяют. При увеличении концентрации нежелательной примеси происходит ее накопление в верхней части ректификационной колонны, в дефлегматоре и конденсаторе колонны и во флегме.

Соответствуюший сигнал от анализатора 7 посту. ает на регулятор 8 коррекци-1, выходной сигнал которого через блоки 9 и 10 ограничения поступает в виде задания на регуляторы 11 и 12, увеличивая заданный отбор непастеризованного спирта из конденсатора колонны и расход охлаждающей воды на конденсатор. Однсэременно {или с выдержкой времени) сигнал от анализатора 7 поступает на регулятор 17 переключений, который воздействуя на исполнительные механизмы 18 и 19, переключает тарелки отбора, при этом отбор спирта-ректификата производят с нижней тарелки. Это обеспечивает отбор спирта-ректификата, незагрязненного нежелательной примесью. Увеличение расхода охлаждаюшей воды на конденсатор способствует уменьшению давления в конденсаторе и увеличению расхода паров в конденсатор., что делает возможным увеличение отбора непастеризованного спирта иэ конденсатора. Увеличение отбора непастеризованного спирта из конденсатора приводит

50763 7 к уменыиеник? концентрации нежелательной примеси в зоне контроля.

При умень«|ении концентрации нежелательной примеси во флегме система работает аналогично (в обратную сторону). 5

В результате концентрация нежелательной примеси во флегме и давление в колонне стабилизируются на заданных уровнях, а отсутствие нежелательной примеси в спирте-ректификате гарантируется системой пе- lp реключения тарелок отбора.

Аналогично система работает и в двух других вариантах. Отличие состоит только в том, что во втором варианте выходной сигнал регулятора 8 через блок 9 ограниче- 15 ния поступает на регулятор 20 соотношения, на вход которого поступают выходные сигналы датчиков 13 и 14, измеряющих соответственно отбор непастеризованного спирта иэ конденсатора и расход охлаждающей воды на Я конденсатор. Выходной сигнал регулятора 20 воздействует на исполнительный механизм 16 который изменяет в нужную сторону расход охлаждающей воды на конденсатор, Таким образом, увеличение (уменьшение) концент- Я рации нежелательной примеси во флегме приводит к увеличению (уменьшению) заданного соотношения отбора непастеризованного спирта из конденсатора и расхода охлаждающей воды на конденсатор, чем обеспечива- ЗО ется поддержание концентрации нежелательной примеси в контрольной зоне на заданном уровне, В третьем варианте выходной сигнал регулятора 8 коррекции через блок 9 ограни- 3S чения сигнала поступает в качестве задания на регулятор 1 1, увеличивая либо уменьшая заданное значение отбора непастеризованного спирта. Выходной сигнал регулятора 11, воздействуя на исполнительный механизм 16 40 соответственно либо увеличивает, либо уменьшает расход охлаждающей воды на конденсатор, что также приводит к стабилизации концентрации нежелательной примеси в контрольной зоне.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления > ректификационной колонной, заключающийся в регулировании отбора спирта-ректификатя из кол ннь1, расхода охла?кинамон!РЙ веп? 1 на конденсатор, и дефлегматор но давлен?по в верхней части колонны, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества спирта-ректификата и увеличения производительности к .лонны по спирту,охлаждающую воду на пефлегматор и конденсатор подают отдельно., при этом подачу охлаждающей воды на конденсатор и отбор непастеризованного спирта из конденсатора стабилизируют.

2. Способ по и. 1,о т л и ч а ю ш и йс я тем, что расход охлаждающей воды на конденсатор и отбор непастеризованного спирта из конденсатора стабилизируют с .коррекцией по концентрации нежелМгельной примеси во флегме, причем при увеличении концентрации нежелательной примеси во флегме выше допустимого предела осуществляют переключение тарелки отбора и отбор спирта-ректификата из колонны производят с нижней в пределах установленной зоны тарелки, а при уменьшении концентрации нежелательной примеси во флегме осуществляют переключение т релки и отбор спирта-ректификата производят с первоначальной тарелки.

3. Способ по II. 1, о т л и ч а Io III L1 йс я тем, что стабилизацию отбора непастеризованного спирта осуществляют путем изменения расхода охлаждающей воды на конденсатор колонны по соотношению отбора непастеризованного спирта иэ конденсатора и расхода охлаждающей воды на конденсатор с коррекцией этого соотношения по концентрации нежелательной примеси во флегме.

4. Способ по и. 1, о ". л и ч " ю ш и йс я тем, что стабилизацию отбора непастеризованного спирта-ректификата осуществляют путем изменения расхода охлаждающей воды на конденсатор ректификационной колонны с коррекцией по концентрации нежелательной примеси во флегме.

5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, то . качестве параметра, характеризующего концентрацию нежелательной примеси вo флегме, используют концентрацию нежелательной примеси, например, в верхней части ректификацпонной колонны или в паровом потоке, поступающем из роктификационной колонны в дефлегматор, или в потоке, отбираемом из конденсатора.

507637

Подписное

Тираж

IlHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушскаа наб., д. 0/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор A. Бер

Заказ 17 5

Составитель Богачева

Техред М. Левидкая Корректор H. Зннэнкова