Устройство для регулирования процесса электродиализа
Патент 552095
Авторы
Устройство для регулирования процесса электродиализа
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (iö 552095
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11.74 (21) 2078898/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М, Кл з В OID 13/02
G 05F 1/46
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.064.621.316. .72 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. A. Мазитов и В. А. Кирсанов
Центральный научно-исследовательский институт бумаги
\ (71) Заявитель
Р н « т
А»,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА"-, ЭЛ Е КТРОДИАЛ ИЗА
Изобретение относится к автоматическим устройствам для регулирования параметров электролитических процессов и может быть использовано при электродиализной переработке отработанных щелоков целлюлозного производства.
Известны устройства для регулирования тока при электролитических процессах, содержащие средства для формирования электрических сигналов, сравнения сигналов, формирования результирующего сигнала, исполнительные средства, приводимые в действие результирующим сигналом (1).
Известно также устройство для регулирования процесса электродиализа многокомпонентных систем, которое содержит средства для формирования и сравнения электрических сигналов и исполнительный механизм, приводимый в действие результирующим сигналом (2).
Указанные устройства не дают возможности производить ступенчатое регулирование тока при электродиализе отработанного сульфитного щелока.
Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования тока при электролитических процессах, содержащее датчик электропроводности, усилитель, связанный с датчиком электропроводности, дифференцирующий блок, подключенный к усилителю, исполнительный механизм, который соединен с дифференцирующим блоком и с блоком регулирования тока (3).
Однако такое устройство не позволяет сту5 пенчато изменять величину тока в соответствии с изменениями в перерабатываемом электролите.
Целью изобретения является обеспечение ступенчатого изменения тока по заданной
10 программе.
Это достигается тем, что устройство, содержащее датчик электропроводности, усилитель, связанный с датчиком электропроводно" сти, дифференцирующий блок, подключенный
15 к усилителю, исполнительный механизм, соединенный с дифференцирующим блоком и с блоком регулирования тока, дополнительно содержит блок задания величины электропроводности, связанный своим выходом с диффе20 ренцирующим блоком, а входом — обратной связью с исполнительным механизмом.
В основу устройства заложен принцип формирования опорного, текущего и результирующего электрических сигналов и использова25 ния последнего для регулирования тока в рабочей цепи. Однако при электродиализе отработанного сульфитного щелока ток через электродиализатор в процессе необходимо изменять ступенчато и по определенной про30 грамме. Поэтому указанный выше принцип
552095
65 дополняется существенными отличиями: формируется дополнительная группа опорных сигналов, причем их формирование производится с учетом степени регенерации варочного основания, а регулирование тока производится при равенстве опорного и текущего сигналов.
На чертеже дана схема предлагаемого устройства.
В цепи питания электродиализатора 1 установлен блок 2 для регулирования тока на заданном уровне (отдельные узлы блока на схеме не показаны) с двумя входами и выходом, присоединенным к источнику питания 3 электродиализатора 1. Один вход блока присоединен к электродиализатору 1. В линии рециркуляции щелока 4 установлен термостатируемый датчик 5 электропроводности, выход которого присоединен к входу усилителя
6 с регулируемым коэффициентом усиления.
Блок 7 для <рормирования сигналов сравнения присоединен к одному из входов дифференцирующего блока 8, к другому входу которого подключен выход усилителя 6. Выход дифференцирующего блока 8 соединен со входом исполнительного механизма 9, один выходкоторого присоединен ко входу блока 7 для формирования сигналов сравнения, а другой выход — ко входу блока 2 для регулирования тока.
Устройство работает следующим образом.
В блоке 2 для формирования опорного сигнала формируют группу опорных сигналов, пропорциональных по величине заданным значениям диализующего тока.
В блоке 7 для формирования сигналов сравнения формируют группу сигналов сравнения (число их равно числу опорных сигналов), пропорциональных электропроводности щелока при определенной температуре, например 50"С, и при заданных значениях степени регенерации основания. Первый сигнал пропорционален электропроводности исходного щелока. Сигнал с блока 7 подается на один вход дифференцирующего блока 8.
В камеры электродиализатора 1 подают соответствующие растворы, в том числе в линию рециркуляции щелока 4 — исходный щелок, предназначенный для переработки. Часть потока щелока протекает через датчик 5 электропроводности щелока, термостатируемый при 50 С. Текущий сигнал с датчика 5 подается на вход усилителя 6. С выхода усилителя 6 сигнал подается на второй вход дифференцирующего блока 8. Коэффициент усиления усилителя регулируется до равенства текущего сигнала и первого сигнала сравнения и затем сохраняется неизменным. Выход дифференцирующего блока 8 соединен с входом исполнительного механизма 9.
При равенстве первого сигнала сравнения и текущего сигнала исполнительный механизм
9 приводится в действие и подключает к электродиализатору 1 посредством блока для регулирования напряжения на выходе источника тока, содержащегося в блоке 2 для регу5
45 лирования тока на заданном уровне, источник тока 3, включает в цепь сравнения опорного и фактического сигналов первый опорный сигнал, а также отключает в блоке 7 для формирования сигналов сравнения первый сигнал сравнения и включает в цепь сравнения сигнала сравнения и текущего сигнала второй сигнал сравнения.
Процесс электродиализа ведется при первой заданной величине тока.
Омическое сопротивление электродиализатора (нагрузки) в процессе переработки щелока уменьшается, поэтому величина тока имеет тенденцию возрастать. Блок 2 для регулирования тока на заданном уровне поддерживает ток на первом уровне в соответствии с величиной первого опорного сигнала, Электропроводность щелока при извлечении из него варочного основания возрастает и соответственно возрастает величина текущего сигнала.
При равенстве текущего сигнала и второго сигнала сравнения исполнительный механизм
9 отключает первый опорный сигнал в блоке
2, включает второй опорный сигнал, отключает второй сигнал сравнения в блоке 7 и включает следующий сигнал сравнения. В соответствии с величиной второго опорного сигнала блок 2 устанавливает величину тока второй ступени, процесс электродиализа ведется при второй заданной величине тока и т. д.
Последний сигнал сравнения можно использовать для отключения диализатора.
Исполнительный механизм 9 может иметь дополнительный выход, соединенный с устройством, регулирующим, например, температуру перерабатываемого щелока. Это позволит регулировать температуру щелока по заданной программе.
Использование устройства позволяет автоматически вести процесс переработки щелока в оптимальном режиме при минимальном расходе электроэнергии и с обеспечением заданной производительности электродиализной установки.
Формула изобретения
Устройство для регулирования процесса электродиализа отработанного сульфитного щелока, содержащее датчик электропроводности, усилитель, связанный с датчиком электропроводности, дифференцирующий блок, подключенный к усилителю, исполнительный механизм, соединенный с дифференцирующим блоком и с блоком регулирования тока, отлич ающееся тем, что, с целью обеспечения ступенчатого изменения тока по заданной программе, оно дополнительно содержит блок задания величины электропроводности, связанный своим выходом с дифференцирующим блоком, а входом — обратной связью с исполнительным механизмом.
552095
Составитель В. Иванов
Техред А. Овчинникова Корректор Л. Брахнина
Редактор Т. Пилипенко
Заказ 689/5 Изд. № 304 Тираж 899 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Средства контроля и регулирования. Под ред. Н. М, Альбицкого, Л., «Химия», 1974, с. 80.
2. Патент США № 3755134, кл. 204 — 301, 1973.
3. Патент ФРГ № 2016448, кл. В 01К 3/00, С 23В 5/48, 1974.