Способ автоматического регулирования ректификационной колонны разделения бинарной смеси
Союз Советских
Соц алистических
Республик
;) ) 48487 8 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.03,73(2i) 1890535/23-26 с присоединеяием заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 25.09.75,Бюллетень М 35
Дата опубликования описания, 4.01„76 (51) М. Кл.В Ol 3/42
Гввудврстввнай камвтвт
Вваетв Инннстрав СССР в двлаи нзвбрвтвннй н вткрвпнй (ÜÇ) УДК 86.012.52 (088.8), (72) Автор изобретения
Л Гаганид е (71) Заявитель
Проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
РЕКТИФИКАЦИОННОИ КОЛОННЫ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРН(3Й
СМЕСИ
Изобретение относится к способам as томатического управления технологическими процессами химической промышленности, в частности к ректификации бинарных смесей, я предназначено для стабилизации качественных показателей продуктов разделения — дистиллята и кубового остатка.
Известея способ автоматического регулирования ректификационной колонны раз:делении бинарной смеси путем изменения расхода пара и дистиллята в зависимости от количества и состава питания колонны.
Oemü изобретении — повышение точности регулирования процесса.
Это достигается тем, что расход дистилльra корректируют по величине флегмового числа, а расход пара - по составу паров иад контрольной тарелкой в ичерпы.вающей части колонны.
На чертеже изображена блок-схема системы для осушествления предлагаемого способа.
В тарельчатую ректификациокную колонну 1 поступает бинарная смесь цнклогексаион-циклогексанол. В подогреватель ко лонны, находяшийся в ее нижней части, подается пар высокого давления. Назначение колонны — получить с верхней части дистил лят — анон-ректификат с содержанием не ниже 98,0% (по весу) циклогексанона. Из нижней части к нонны отбирают анон ".ырец обратный с содержанием пиклогексанона не более 3Ъ, Отбор анона-ректификата осушествляетса иэ сборника флегмовой емкос)р ти 2. Часть дистиллата в виде флегмы воэврашается и колонну.
Автоматическое управление процессом ректифнкации циклогексанона и циклогексаI5 иола осушествляется следующим образом.
Датчик 3 осушествляет измерение нагрузки колонны. Рефрактометр 4 осушест вляет непрерывное измерение концентрации состава питания.
В блоке 5 на основе уравнений материального баланса колонны вычисляется требуемое значение управляюшего воздействия — расхода дистиллята. Результатом вычисления на выходе блока 5 фактически является количество легкокипашего продукта — циклогексанона, поступающего на вход колонны.
На выходе блоха 6 определяется необходимое количество расхода пара на подогреватель, определяемое на основе уравнений материального баланса колонны с учетом стационарного режима в колонне. Блок 7 служит для стабилизации
Ф расхода пара.
Аналогичным образом в блоке 8 на основе измеряемых текущих значений расходов флегмь и дистиытята вычисляется флегмсвсе число колонны и соответствующие алгоритмы корректировки вы исленных значений отбора дистиллята. Уэелэ является локальной схемой измеречня и стаб лизацйи расхода дистиллята.
При изменении расхода и ссстава питания, в случае нсрмальнсгс функциснир вания системы. в процесс . устанавливаются необходимые значения расходов пара и флегмы таким образом, что установившиеся значения флегмового числа и концентрации продукта в кубе колонны не будут отличаться ст заданных номинальных величин. При нарушении условий нормально»
"o функционирования системы, обусловленного наличием в гроцессе неучтенных второстепенных возмущений (напримеп и:менение температуры и давления пара на выносной подогреватель в кубе колонны),— для поддержания заданного переходного режима в системе регулирования автоматически должно быть определено ссответс-вуюшее новым условиям количество пара на единицу перерабытываемого проду.та.
Следовательно, настроенные параметры блока 6, устанавливающего расходный коэффициент пара на единицу поступающего в колонну продукта, дОлжны корректировать." ся.
Лля этого в систему включен вычислительный блох 10, на который поступают .сигналы от анализатора 11 состава на контрольной тарелке и импульс с блока 5
Вычислительный блок 10 определяет степень взаимной корреляции поступающей в него входной информации и вычисляет необходйчую величину ксэф) ицилнтн усиления блока 6, Алгоритмы самонастройки имеет в д где К и Ко — состветс венно текущее ь номинальное значения коэффициента усиления блока 6;
Q<(p) и Я (р) - передаточные функции используемых в вычислителе форсирующего и инерционного звеньев; у. — количество легкскипяшего ксмпснент, поступаюше;о на вход колонны и определяемое на выходе блока 5. — величина отклонения состава на контрольной тарелке от заданнсгс значениг. определяемая анализатором 1 1, При установившемся режиме в колонне (например при стабильных значениях температуры и давления пара в подогревателе) величина Л К будет иметь значение, блпзкое к нулю. А при колебаниях параметров, характеризующих энергетические состояния потоков, 4й К будет иметь значение вполне определенного знака и величины, и в системе будет осуществляться корректировка коэффициента пропорциональности блока 6.
Предмет изобретения
49
Сп пссоб автоматического регулирования ректификациснной колонны разделения бинарной смеси путем изменения расхода пара и дистиллята в зависимости ст количества и состава питания колонны, о т л и— ча ющийся тем, что, сиельюповышения точности регулирования, расход . Дистиллята корректируют по величине флегмового числа, а расход пара — по cocòàâ÷ паров над контрольной тарелкой в исчер .ываю)дей части колонны.
T. ЗагребельнаяСоставитель Ь. Злотникова
Редактор Техред демьянова Корректор С. олднжар
Заказ 10<+7 Гираж 7 gg Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
ППП "Патент, Ужгород, ул. Гагарина, 101.
