Способ автоматического регулирования процесса
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Сосетскиз
Социзлистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 02.1.1968 (№ 1208286!23-26) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.17.1970. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания ЗХ111.1970
Кл. 12с, 2.ЧПК В 01d
УДК 66.048.54-52 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР т., Ы 1;чую
Авторы изобретения
В. К. Дружинин, М. И. Рунов и А, С. Романец
ПЛТИ1Т..;0
Т Щ1 ХС1;,",Я
РВ. 1Н ОТЕКА
Заявитель
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Изобретение относится к области автоматического регулирования процесса кристаллизации в многоступенчатой выпарной установке, например при производстве соды из нефелинового сырья, и может быть использовано в различных отраслях химической промышленности.
Известен способ автоматического регулирования работы многокорпусной вакуум-выпарной установки, заключающийся в том, что регулируют расход исходного раствора, поступающего в установку, по уровню в емкости, стабилизируют температуру исходного раствора подачей греющего пара в последний теплообменник, регулируют соотношение расхода греющего пара и расхода раствора, поступаюгцего в первый корпус с изодромной коррекцией по плотности раствора, выходящего из первого корпуса, регулируют расход пара, поступающего во второй и третий корпуса, поддерживают заданный уровень в сборниках конденсата, стабилизируют уровень раствора в корпусах.
Однако стабилизация плотности раствора в первом корпусе не обеспечивает стабилизации процесса кристаллизации, посколько одной и той же плотности раствора может соотвсгствовать различная степень пересыщения в зависимости от концентрации компонентов в растворе. Кроме того, стабилизация расхода греюшего пара на остальные корпуса не обеспечивает стабилизации процесса кристаллизации в последних, поскольку не учитывается колебание расхода раствора, а также изменение концентрации компонентов в растворе.
Указанные недостатки приводят к изменению оптимальной скорости кристаллизации и возможному выделению в твердую фазу примесей, загрязняющих выделяемый компонент.
Целью изобретения является улучшение качества выходного продукта и поддержание оптимальной скорости процесса. Это достигается тем, что осуществляют коррекцию соотношсния расхода раствора и расхода пара в греющую камеру первого корпуса по степени пере1ь сыщения раствора в этом корпусе, регулируют степень пересышения раствора в послсдуюгцих корпусах воздействием на расход экстра-пара, а также регулируют стспснь пересыщсния раствора в последнем корпусе воздействием на
20 отбор экстра-пара и расход воды в барометрический конденсатор.
На чертеже дана схема предлагаемого способа регулирования процесса кристаллизации в трехкорпусной вакуум-выпарной установке.
25 Подлежащий выпариванию раствор нагревают в теплообменнпках 1 — 3, после чего он поступает на вакуум-выпарную установку, состоящую из трех последовательно соедин< иных корпусов 4 — б, в которых происходит выпари30 ванне растворителя из раствора и кристаллизация соответствующего компонента. Корпусы установки снабжены переливными устройств 1ми, обеспечивающими выход раствора и поддержание соответствующего уровня в корпусах. 5
Соответствующий барометрический режим создается барометрическим конденсатором 7.
Подогрев раствора в теплообменниках 1 и 2 осуществляется экстра-паром корпусов 5 и 4, а в теплообменнике 8 — свежим паром. 10
Стабилизация температуры раствора, поступающего на выпарку, производится регулятором 8. Заданное соотношение расхода раствора и расхода пара в греющую камеру корпуса 4 поддерживается регулятором соотноше- 15 ния 9 по сигналам от датчика 10 расхода раствора, датчика 11 расхода пара, датчика 12 степени пересыщения раствора в корпусе 4 и корректирующего регулятора 18 воздействием на исполнительный орган 14. 20
Необходимая степень пересыщения раствора в корпусе 5 обеспечивается датчиком 15 степени пересыщения, регулятором 1б, регулирующим органом 17, установленным на линии отбора экстра-пара. 25
Необходимая степень пересыщения раствора в последнем корпусе создается датчиком степени пересыщения 18, регулятором 19, регулирующим органом 20, помещенным на линии отбора экстра-пара, регулятором 21, блоком 30 ограничения сигнала 22, регулятором 28 температуры хладагента, выходящего из барометрического конденсатора, регулирующим органом 24. Регулирование уровня в теплообменниках 1 — 8 осуществляется регуляторами 35
25 — 27.
При отклонении концентрации компонентов в исходном растворе, поступающем на выпарку, от заданной концентрации изменяется степень пересыщения раствора в корпусе 4. Стс- 40 пень пересыщения раствора определяется при помощи датчиков известного типа, измеряющих электропроводность, повышение точки кипения или другие свойства раствора.
Сигнал отклонения степени пересыщения 45 раствора от датчика 12 подается в корректирующий регулятор 18, который в свою очередь изменяет задание регулятору соотношения 9, изменяющему расход пара, подаваемого в греющую камеру корпуса 4 при помощи регули- 50 рующего органа 14.
Изменение расхода пара, поступающего в греющую камеру корпуса 4, влечет за собой изменение расхода вторичного пара, поступающего в корпус 5, и так во всех последующих 55 корпусах, т, е. изменяется температурно-барометрический режим уетановки в целом.
Для ооеспечения соответствующей скорости кристаллизации и предупреждения выхода из раствора нежелательных примесей в твердую фазу необходимая степень пересыщения в корпусе 5 поддерживается с помощью датчика 15 степени пересыщения, регулятора 1б, воздействующего на регулирующий орган 17, установленый на линии отбора экстра-пара.
Необходимая степень пересыщения в корпусе б поддерживается с помощью датчика степени пересыщения 18, сигнал от которого поступает на регулятор 19, воздействующий на отбор экстра-пара при помощи регулирующего органа 20. Так как корпус б является продукционным, то в случае невозможности обеспечения заданной степени пересыщения изменением отбора экстра-пара (например, из-за изменения коэффициента теплопередачи установки) дополнительно включается коррекция температуры хладагента, отходящего из барометрического конденсатора 7 по степени пересыщения раствора в этом корпусе, осуществляемая по сигналу от датчика степени пересыщения 18 регулятором 21, блоком ограничения сигнала 22, регулятором 28 температуры при воздействии на расход хладагента, поступающего в барометрический конденсатор 7 при помощи регулирующего органа 24.
Предмет изобретения
Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации в многоступенчатой вакуум-выпарной установке путем стабилизации температуры раствора, поступающего в вакуум-выпарную установку, регулирования соотношения расхода греющего пара и расхода раствора, поступающего в первый корпус, регулирования расхода пара, поступающего в остальные корпуса, стабилизации заданного уровня конденсата в теплообменниках, а также стабилизации температуры хладагента, выходящего из барометрического конденсатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества выходного продукта и поддержания оптимальной скорости процесса, дополнительно корректируют соотношение расхода пара в греющую камеру первого корпуса и расхода раствора в этот же корпус по степени пересыщения раствора в этом корпусе, регулируют степень пересыщения раствора в последующих корпусах воздействием на расход экстра-пара, причем при отклонении степени пересыщения в последнем корпусе от заданной корректируют температуру хладагента, выходящего из барометрического конденсатора, воздействием на подачу хладагента в последний.
268375 (составитель Р. А. Клейман
Редактор H. Л. Корченко Техред Л. В. Куклина
Корректор О. И. Усова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2147/3 Тираж 480 Подписное
IIHHHIIH Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
