Способ автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта

О П И С А Н И Е 265833ИЗОБРЕТЕНИЯК АВтОРСкОМЮ СвИдетядьСтвЬ Союа Саветокиа Социалистичеокиа РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Кл, 6 Ь, 25 Заявлено 07.Х,1968 ( 1275698/28-13)с присоединением заявки-Приоритет МПК С 12 1/04УДК 663.551,414(088.8) Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретенияЗаявитель институт автоматизации пищевой промышленности ПищепромавтоматикаСПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭПЮРАЦИОННОЙ КОЛОННОЙ ПРИ РЕКТИФИКАЦИИ СПИРТАИзобретение относится к автоматизации процессов ректификации, а именно к автоматизации процесса эпюрации при производстве спирта.Извесгны способы управления эпюрационной колонной, заключающиеся в регулировании расхода пара в колонну по давлению в нижней части, расхода охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор по давлению в верхней части колонны, отоора эпюрата и эфироальдегидной фр,акции.Однако эти способы не могут обеспечить при возмущениях по потоку пигания (спирта-сырца) такие режимы эпюрации, которые надежно исключали бы попадание головных или промежуточных примесей в эпюрат, а следовательно, и в готовый спирт-ректификат, отбираемый из ректификационной колонны, Эти примеси существенно ухудшают органолептические свойства спирта-ректификата в изготавливаемых на его основе изделий.Предложенный способ позволяет улучшить очистку спирта от головных и промежуточных примесей.Это достигается тем, что задание на регулирование расхода пара корректируют в зависимости от рассогласования между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрацией одного из нежелательных компонентов головных или промежуточных примесей (например, метанола) в контрольной зоне колонны стаоилизируют перепад давления между нижней и верхней частями колонны путем регулирования расхода охлаждающей воды на дефлегматор-конденсатор, при этом, 5 если давление в нижней части колонны выходит из допустимой области, коррекцию расхода пара прекращают и поддерживают расход пара в зависимости от номинального давления в нижней части колонны, как только давление 10 в нижней части колонны возвращается в допустимую область, коррекцию расхода пара восстанавливают.На фиг. 1 - изображена схема предлагаемого способа автоматического управления 15 эпюрационной колонной (случай, когда расходом пара регулируется давление в нижней части колонньг);,на фиг. 2 - часть схемы предлагаемого способа (случай, когда расход пара в колонну стабилизируется).20 Эпюрационная колонна 1 (см, фиг. 1) снабжена датчиками 2 и 8 давления, расположенными в верхней и нижней части колонны и соединенными с датчиком перепада 4 давления, импульс с которого поступает на регулятор 5, 25 который в зависимости от рассогласованиямежду заданным перепадом давления и фактическим перепадом воздействует на исполнительный механизм б подачи охлаждающей воды в дефлегматор-конденса гор 7, датчиком 30 концентрации примеси (анализатор) 8, расположенным в контрольной зсне колонны и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 соединенным с регулятором 9 импульс от которого поступает в блок 10 формирования сигнала задания К(11 в функции от рассогласования концентраций, датчиком уровня 11, связанным с регулятором 12, импульс от которого поступает на исполнительный механизм 18,Способ управления осуществляется следующим образом.В эпюрационную колонну поступает исходный продукт (бражной дистиллат, спирт-сырец), который ректификуется благодаря подводу внешнего тепла - пара, Технологический режим работы колонны выбирают вак, что головные и промежуточные примеси концентрируются в верхней (укрепляющей) части колонны, откуда они в виде паров поступают в дефлегматор-конденсатор. Отбор головных продуктов эфироальдегидной фракции (ЭАФ) ведется непрерывно и составляет обычно 4 о - 1/1 оо от полученного дистиллата, основной поток направляется в виде флегмы в колонну.Расход ЭАФ стабилизируется при помощи датчика расхода 14, сигнал которого поступает на регулятор 15. Свободный от головных и проиежуточных примесей нижний продукт (эпюрат) выводится из:нижней части колонны .и,направляется для дальнейшей переработки в ректификационную колонну. Расход эпюрата регулируют по уровню эпюрата в нижней части колонны при помощи регулятора 12.При первом варианте способа расход пара в колонну регулируют регулятором 1 б в зависимости от давления в,нижней части колонны, измеренного датчиком 8. При втором - расход пара в колонну стабилизируют регулятором 16 в зависимости от расхода пара, измеренного расходомером 17. Задание регулятору 1 б в обоих случаях задают регулятором 9 коррекции в зависимости от рассогласования между заданной (максимально допустимой) кон 1 центр ацией Хдр(Зад) нежелательной примеси (например, метанола) в контрольной зо,не колонны и фактической концентрацией Х,р), измеренной анализатором 8, т, е. КИ =У(Хпр(зад) - Хпр(г) )(1) где- время. При этом давление низа колонны Р, изменяется во времени как функция от Хпрс) Сигнал ог датчика 8, соответствующий давлению,низа колонны Р,), подается в блок сравнения 18, где он непрерывно или дискрет.но сравнивается с сигналами, соответствующи Рн(тгл) и Рн(тах)до тех пор пока выполняется условие (да),Рн(ып) ( Рн(е)( Рн(ах) (21В камеру задания регулятора 1 б подается от блока 10 переменное задание К по рассогласованию между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрациеи нежелательной примеси, выработанное регулятором 9 коррекции. При резких изменениях концентрации нежелательной примеси в составе питания могут быть значительные колебания фактической концентрации нежелатель.ных примесей в контрольной зоне колонны, т, е, возникают аварийные ситуации, характеризующиеся тем, что условие (2) не выполняется нет, В этом случае переменное задание К(1), соответствующее рассогласованию между заданной и фактической концентрацией нежелательных примесей, отключается от регулятора 1 б и вместо него подается импульс постоянного задания 5(г) из блока 19, пропорциональный номинальному давлению низа колонны Р). 5(1) =ср(Р, ) -- сопй (3). Импульс 5 подается в камеру задания регулятора до тех пор, пока фактическое давленйе Ри) не станет равным номинальному давлению Р) колонны. По мере нормализации давления в колонне фактическая концентрация Х,р) в контрольной зоне также приближается к допустимому заданному значению концентрации Хрд) . Поэтому после выполнения в блоке 18 условия, что давление в,колонне нормализуется и станет равным номинальному, т. е. Рр) =Рнно), переменное задание 5(1), вырабатываемое блоком 19, отключается, и в камеру регулятора вновь подают постоянное задание К(г), Расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7 регулируют регулятором б в зависимости от рассогласования между заданным, перепадом добавления между верхней и нижней частями колонны и фактическим перепадом давления, измеренным датчиком перепада 4 и датчиками 2 и 3 давления. При изменении, давления в нижней части колонны изменяется в ту же сторону и давление в верхней части колонны, а система регулирования, состоящая из элементов 2 - 5 и исполнительного механизма б, изменяя расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7, стабилизирует перепад давления ХРЯ. Предмет изобретенияСпособ автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта, заключающийся в регулировании расхода пара, расхода охлаждающей воды, отбора эпюрата и эфироальдетидной фракции, отличаюиийся тем, что, с целью улучшения очистки спирта от головных и промежуточных примесей, задание на регулирование расхода пара корректируют в функции рассогласования между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрацией одного из нежелательных компонентов головных или промежуточных примесей (например, метанола) в контрольной зоне колонны, а регулированием расхода охлаждающей воды на дефлегматор-конденсатор стабилизируют перепад давления между нижней и верхней частями колонны, при этом, если давление в нижней части колонны выходит из ограниченной допустимой области, прекращают корректировать расход пара и стабилизируют его в соответствии с номинальным давлением в нижней части колонны, а после того как давление в нижней части колонны вернется в допустимую область, коррекцию расхода пара восстанавливают,265833 Рн(тп( Рн (щах) ставитель Г, Богачева Техред Л. Я. Левина орректор Л. Веденее Воликов дакто Заказ 2051/14 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по дслам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР Москва К, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова, 2