Способ автоматического управления процессом абсорбции

Г " .: ИЧЯСКЛР т; . Ч-ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(3 США осударственный комите СССР но делам изобретений и открытийД 1 660,12- - .52 (088.8) вано 05,0280. Бюллетень Эй 5бликования описания 050280 Дата 2) Авторы изобретени ИностранецЮджин Свини младщи(США) а Иностранная фирма Тексако Дивелопмент Корпорейшн(71) Заявитель 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ На чертеже показана принципиальная схема системы управления для реализации способа.Способ осуществляется следующим образом.В промышленности используется обобщенная формула для поглощения (,-ого компонента-ым абсорбером, Аппаратура управления, метод и формулы получены из уравнения 1, чтобы добиться оптимальной системы управления абсорберами. м О("3"11 д),Рн+11 Ц 2( 3 зф)( количество моле1 в подаваемомк абсорберук количеству молтеля свободногоНента, подводим компонента растворителе отнесенное ей раствориот компо- абсорго к 2 мого Изобретение относится к системамиуправления технологическими процессами и может быть использовано в химической и других-отраслях промьпаленности.Известен способ автоматическогоуправления процессом абсорбции путеопределения скоростей потока подаваемого растворителя, поступающего ивыходящего газов и определения заданного количества химических компонентов в них (1),Недостатком известного способауправления является невозможностьодновременного управления несколькими абсорберами с различной поглощающей способностью в оптическом режиме,Цель изобретения - одновременноеуправление работой двух или большегоколичества абсорберов с различнойпоглощающей способностью в оптимальном режиме.С этой цель скорости потоков вкаждом абсорбере регулируют в зависимости от скоростей потоков вовсех абсорберах и от концентрациикомпонентов, определяемых в подаваемом газе, растворителе и выходящемгазе каждого абсорбера с учетомстоимостных показателей процесса. беруколичество молей компонент 1 в подаваемом газе к абсорберу ), отнесенное к лю растворителя свободно от компонента, подводимых абсорберу 3компонен- растворитеХ" - количество молейта в подаваемомлю к абсорберу;В - молярная доля растворисвободного от компоненрастворителе, подводимабсорберуЪ.Член уравнения (1) Х.( опреиз Формулы: д я к 25 деляе ся(3)мпонента)е из абсор ая долякающем г молярв вытбера- количгазаницууравненормулы: де Е ество молей выходящиз абсорберав едивремени.ия (1) 1 определяе е Чле ся из- объем потока подаваемого15 астворителя к абсорберу вединицу времени;- молярный переводной коэциент для абсорберапределяется по формуле:ЦСб)- молярный объем растворителясвободного от компонента,единицы объема от времени;- .молярный обем компонентаединицы объема в моле;молярная доля растворителякомпонентом 1,%.значения для формул ( 11- )олучить измерением параметровно определить, преобразуя фор) до получения формулы: где ффи 4 нее можно и М мож мулу (1 Е,. - количество молей компонента1, в вытекающем газе из абсорбентаотнесенное кмолю подаваемого газа каосорберуЬ - количество молей растворителя свободного от компонента,поступающего в абсорбер )в единицу времени;6 - количество молей подаваемо,го газа в абсорберв единицу времени;отклонение от равновесия для(компонента ) в абсорбереИтеоретическое число пластиндля абсорбераЧлен уравнения (1) Х определя ся из Формулы:19 ЕЕзбм Фх ка растворителяающего к абсорутем суммировай потоков растт компонента, внении: Общую скорость потоот компонента, поступберу, можно получить иния отдельных скоростеворителя, свободного окак это делается в ураХ= Я),.3=1где Ь - скорость отдерастворителя, о дкомпонента;Ь - общая скорость потока растворителя.Общую скорость потока .подаваемого газа к поглотителю можно получить путем суммирования отдельных скоростей потоков подаваемого газа, как это делается в формуле:У 6 =ВО цо)1=общая скорость потока подаваемого газа;скорость отдельного потока подаваемого газа,скорость потока растворите- одного от компонента, подак абсорберу К, может бытьпутем добавления заданного ого изменения дЬ скорости астворителя, свободного от та, подводимого к абсорберу оказано в формуле: где Новаля, свочаемогополучендопустипотокакомпонеК, как Отдельные ворителя, св к другим абс лить из форм потоков растт компонентажно опредескоростибодногорберам млы: Общую экономическую величину можно получить из Формулы:У 1этом случаыми значениделам на свободный й к соответ бы убедитьс Каждое значение 4 к, вможно сравнить с эталонн ми, соответствующими пре отдельный растворитель, от компонента, подводимы 65 ствующим абсорберам, чточто удовлетворяются условия неравенства: б 5 6и к 01)2 О14 В) Ксгда определяются новые значения для Ь и С , рассчитывается новая общая выгод . Если новая общая выгода больше предыдущей обшей выгоды,(значения для Ь( и 0 запоминаются, Новая скорость потока й для каждого подаваемого растворителя определяется по формуле:И 9)Я - -Запомненные значения для скоростей потоков подаваемого растворителя и скоростей потоков подаваемого газа связанные с запомненной обшей пользой,подводятся к системе абсорбцииОчевидно, что вследствие различных комбинацийкомпонентов и 7 4 О абсорберов, предьцушие основные Формулы дают сложную аппаратуру. Поэтому при объяснении настоящего изобретения будет описана система из двух абсорберов, абсорбирующая три компо нента.По трубопроводу 1 подводится к рбсорберам 2 и 3 обрабатываемый газ посредством трубопроводов 4 и 5; соответственно. Растворитель, поступающий по трубопроводу 6, подводится к абсорберам 2 и 3 посредством трубопроводов 7 и 8, соответственно. Абсорберы 2 и 3 обеспечивают .отвод вытекающего газа посредством трубопроводов 9 и 10 к общему выходному трубопроводу 11 .Для удобства абсорберы 2 и 3 показаны с общими трубопровод(ж для подаваемого газа, подаваемого растворителя и вытекающего газа, в то время как устройство, предлагаемое Формулами, предлагает отдельные трубопроводы для подаваемого газа, подаваемого растворителя и вытекающего газа для каждого абсорбера. Следова-г 6 З Ь (Ь (Ь Р 3)иииЕсли условия неравенства (Хщ) не выполняются, определяется новое значение для Ь, и Ь пересчитывается снова по формуле:1,Ь ть -(К К04)Подобным же образом определяются 1 О новые скорости потока для поданаемого газа, используя формулы: тельно,н Формулах,где например, имеется отдельный компонент подаваемогогаза для абсорбера 2 и отдельный компонент для абсорбера З,в действительности н нижеприведенном примере с помощью хроматографа вырабатываетсяодин сигнал. Таким образом,для облегчения понимания н хроматографе онбудет разделен на два сигнала.Хроматограф 12 отбирает подаваемыйгаз из трубопровода 1 и обеспечиваетсоответствующий анализу сигнал дляустройства 13 вырабатывания сигналаУ. Устройство 13 вырабатывания сиг"нала т принимает импульсы управления и обеспечивает сигналы, соответствующие членам уравненийЧс ( (А 2 ( Ув ( Чс, подаваемые Ъаблок 14 управления. Хроматограф 12обеспечивает также импульсный сигнална программирующее устройство 15хроматографа. Каждый импульс вукаэанном сигнале соответствуетмаксимуму н сигнале для устройства 13.Программирующее устройство 15 обеспечивает также импульсы управленияна устройство 16 нырабатынания сигнала г, Все элементы с аналогичным названием, но вырабатывающие разные сигналы например( Х, У, 2, работаюттаким же образом.Хроматограф 17 отбирает вытекающий газ, идущий по трубопроводу 11 иобеспечивает соответствующий сигналдля устройства 16 вырабатынаниясигнала Е и импульсный сигнал напрограммирующее устройство 15,Устройство 16 нырабатывания сигналаполучает импульсы управления отпрограммирующего устройства 15 и обеспечивает сигналы соответствующиечленам уравнений Ед, щ( с 1( А 2(В 2 сг( на блок 14 управления.Хроматограф 18 отбирает подаваемыйрастворитель из трубопровода 6 иобеспечивает соответствующий сигналдля устройства 19 вырабатынания сигнала и импульсный сигнал для программирующего устройства 15. Устройство16 вырабатывания сигнала получаетимпульсы управления из программирующего устройства 15 и обеспечивает дляблока 14 управления сигналы, соответствующие составляющим уравнений ХХщ ( ХС( ХА( Хну( ХС 2Датчики 20 и 21 скорости потока,воспринимающие скорости потоков по,даваемого газа в трубопроводах 4 и5, соответственно, датчики скоростипотока 22 и 23, воспринимающие скорости потоков подаваемого растворителяв трубопроводах 7 и 8, соответственно, и датчики 24 и 25, воспринимающие скорости потоков вытекающегогаза в трубопроводах 9 и 10, соответственно, обеспечивают сигналы, поступающие в блок 14 управления.Управляющие устройства 26-29обеспечивают сигналы для вентилей 30 -8 715010 Формула изобретения Составитель Б.Цибульскийактор Л.Курасова Техред З,Фанта Корректор Г,назаро з 9320/62ЦНИИПИпо113035,Подписноеомитета СССРоткрытийкая набд.4/5 Тираж 809 Государственного елам изобретений Москва, Ж, Рауш фПатентф,Ужгород, ул.Проектн Фили ал 733, соответственно, находящихся в трубопроводах 4, 5, 7 и 8, с целью управления скоростями потоков подаваемого газа и подаваемого раствори - теля к абсорберам 2 и 3. Блок 14 управпения обеспечивает сигналы для управляющих устройств 26-29 регистраторов потоков, соответственно, чтобы настроить заданные точки этих управляющих, устройств в соответствии с определением скоростей потоков для оптимального режима работы. Способ автоматического управления процессом абсорбции путем определения скоростей потока подаваемого растворителя, поступающего и выходямего газов и определения заданногоколичества химических компонентовв них, о т л и ч а ю щ и й с я тем,ч".:о, с целью одновременного управления работой двух или большего количества абсорберов с различной поглощающей способностью в оптимальномрежиме, скорости потоков в каждомабсорбере регулируют в зависимостиот скоростей потоков во всех абсорберах и от концентрации компонентов, определяемых в подаваемомгазе растворителе и выходящем газекаждого абсорбера с учетом стоимостных показателей процесса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 374092, кл. В 01 Р 53/14, 1971.