Способ автоматического регулирования процесса ректификации

Способ автоматического регулирования процесса ректификации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>944600 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200181 (21) 3237228/23-26 с присоединением заявки N9— (51) М. Кл.

В 01 D 3/42

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66. 012.. 52 (088. 8) Опубликовано 230782. Бюллетень Мо 27

Дата опубликования описания 2307.82 (72) Авторы изобретения

В. Б . Покрбвс кий, Ю. Л. Павлов, В. Ф.

P C ..Яруллин, A.Ñ. Чаплиев, Б.И. За (71) ЗаявителЬ (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЧ

ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к управлению процессом ректификации и может быть использовано при разделении бинарных и многокомпонентных смесей.

Известен способ управления процессом ректификации многокомпонентных смесей путем регулирования пере пада температур в исчерпывающей и укрепляющей секции колонны измене нием расхода тепла и орошения (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического регулирования процесса ректификации путем воздействия на подачу теплоносителя или орошения в зависимости от изменения значений температур на тарелках, который заключается в следующем. При отклонении суммарного температурного профиля от оптимального вырабатывается управляющее воздействие (подача теплоносителя или орошения в колонну), величина которого пропорциональна разности отклонения температур от оптимальных значениЯ на двух контрольных тарелках при отклонении суммарного температурного профиля от оптимального на величину меньшей заданного значения. При величине отклонения большей заданного значен ия воздействие осуществляется по величине максимального значения отклонения

5 температурного профиля or оптимального профиля (2) .

Недос татками из вест ного способа являются использование только одного управляющего воздействия (например, подача теплоносителя), что в подавляющем большинстве практических случаев требует корректировки задания второго управляющего воздействия (расхода орошения) для восстановления материального и теплового баланса колонны; использование оптимального температурного профиля в качестве задания на практике затруднительно, так как оптимальный температурный профиль при любом виде ,критерия оптимальности зависит от координат (независимых переменных), определякщих процесс ректификации (минимально n = 2, где.ll - число компонентов разделяемой смеси). Для

25 определения численных значений оптимального температурного профиля с достаточной точностью необходимэ использование отдельной цифровой

ЭВМ большой мощности; попытке реа30 лизовать двухшкальную систему уп944600 равления без согласования в точке

Вб1 разрыва х лТ;, равной Е значения величины уйравляющего воздействия (и хотя бы первой производной) при-. водит к возникновению автоколебательных режимов; изменение перепада 5 давления в колонне (например, .в динамических режимах) сильно деформирует (в том числе и качественно). температурный профиль, а оптимальный профиль, используемый в качест- 10 ве задания, ост аетс я неизменным, т.е. возможно возникновение ошибки качественного характера. Все зто приводит к повышенным энергозатратам. (5

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат путем улучшения качестна регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что подачу теплоносителя и орошения изменяют в зависимости от суммы логарифмов отношений разности температур, измеренных в различных точках колонны, поддерживая произведение расхода орошения на расход теплоносителя постоянньм.

На чертеже изображена схема для реализации предложенного способа регулирования.

Способ осуществляется следукшим образом.

В ректификационной колонне 1 устанавливается несколько датчиков

2 температуры. Bl ° числительное устройство 3 вычисляет показатель К, который в качестве переменной пода- 35 ется на регулятор 4. Выходная величина с регулятора 4 поступает в качестве задания G на регулятор 5 расхода теплоносителя и вычислитель ный блок 6, вырабатывающее задание 40 ф регулятору 7 расхода орошения.

Необходимая корректировка режимов работы всей колонны определяется заданием всего одной величины К ..

Величина Кт вычисляется как сумма логарифмов отношений температур, измеренных в разных точках колонны датчиками 2. где 1,г,,I - тачки измерения

50 тем пер ат у ры, причем i Ф 3щ

+е.;

m — номер слагаемого в суьие;

n - число слагаемых в сумме, п Ъ 1 °

Выбор точек контроля и иди в идуале н для каждого типа колонны и разделяе" мой смеси и может быть определен @ экспериментально или математическим моделированием на ЭВИ следующим образом: в числителе слагаемых выбираются температуры, разность которых увеличивается при увеличении подачи 65 теплоносителя (или уменьшенйи подачи орошения) и уменьшается при уменьшении подачи теплоносителя (или увеличении подачи орошения), в знаменателе слагаемьж выбираются температуры, разность которых уменьшается при увеличении подачи теплоносителя (или уменьшении орошения), и увеличивается при уменьшении подачи теплоносителя (или увеличении орошения), при этом используется значение температур s.особых точках колонны, особенно инвариантных, таким образом, чтобы наименьшая чувствительность была к изменению состава питания.

Вычислительный блок б реализует зависимость а. (2) т.е. это устройство вырабатывает задание регулятору расходу флегмы (ф) с учетом постоянства йроиэведе- ния задания расхода теплоносителя на задание расхода орошения (Ф G = а = const) .

При возникновении возмущений (внешних, таких, как состав питания или внутренних, таких как изменение перепада давления) изменяется температурный профиль по высоте колонны, соответственно меняется и величина

К . При ее отклонении от заданного зйачения регулятор 4 вырабатывает управлякщее воздействие в виде уставки регулятору расхода теплоносителя, одновременно уставка регулятора расхода орошения изменяется в противоположную сторону во столько раз, во сколько изменилось задание регулятору расхода теплоносителя °

При возможностн следует стабилизировать расход питания. Изменение состава (суммы легколетучих в питании) должно быть в диапазоне 1020 вес. Ъ. Функции блоков 3,4,6 может реализовать цифровая управляющая .машина 8. Регуляторы 4,5,7 реализуют стандартный Пи-закон регулирования.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса ректификации путем воздействия на подачу теплоносителя и орошения в зависимости от изменения значений температур на тарелках, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью умень жния энергозатрат путем улучшения качества регулирования, подачу теплоносителя и орошения изменяют в зависимости от суммы логарифмов отношений разности температур, измеренных в раз личных точках колонны, поддерживая

944 600

Составитель Т. Чулкова

Редактор П. Коссей Техред A. Вабинец Еорректор М. Шарсыи

МЭаказ 5189/5 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113033, Москва, Ж-35, Раушская иаб. д. 4/5

Филиал ППП Патент,. r. Уйгород, ул. Проектная, 4 произведение расхода сращении иа, расход теплоносителя постоянным.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Патент Ctdh 9 2684326, кл.203-2, 1951.

2. Авторское свидетельство СССР

В .509280, кл. В 01 D 3/42, 1974.