Система автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом

Сфеэ СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 865314(51) М. Кл,В 01 О 3/42 Эвудзуетюай квинтет ВСТР ю аелай зееретекий к втерцтаМ(54) СИСТЕМА,.АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТАДИЙНЬМ. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫМ ПРОЦЕССОМ Изобретение относиеся к системамФдля автоматического управления рециркуляционными многостадийными процессамит например процессами получения высокоочищенной биомассы с утилизацией побочных продуктов, и можетф быть использован в микробиологической, химической и др. отраслях промьивленности.Известно устройство для автомати 0 ческого управления рециркуляционкям,. технологическим процессом, вкаочаю" щее узлы первой и второй стадии, каждый из которых содержит реактор и устройство для разделения продуктов,1 связанные прямыми и рецикловыми потокамн, причем оно снабжено бчоками регулирования содержания целевого продукта в реакционной смеси после реактора, блоками регулироваии.я содержания побочных продуктов в выход" ных технологических потоках, а так:ке блоками управления узлами первой и второй стадии 1 3. Известна также система для автоматического управления рециркуляционным процессом, включающая узлы первой и второй стадии, в которые. входят блокиреакционный и разделенияпродуктов, связаиеюе прямыми и рецикловыми потоками, а также блок выделения целевого продукта, при этом система снабжена регулятором соотноше"ния расходов рециклового потока второй стадии и дополнительного рециклаи координирующим блоком 1 2 ),Наиболее близкой по техническойсущности к изобретению является система автоматического управления рециркуляционным процессом, включающая реакционные блоки, блоки разделения продуктов и блок выделения целевого продукта, содержащая датчиксостава, расположенные в месте смещения потоков в реакционнык блоках,датчик расхода свежего сырья, датчиксостава на линии рецикла, соединенные с входами корреляционной модели,865314 датчик качества на линии целевого продукта, связанный через блок выбора критерия управления с первым входом координирующего блока, второй вход которого подключен к корреляционной модели, а выход соединен с клапаном на линии сырья 13 .Недостатками известной системы является трудность использования ее при многостадийном процессе и большие потери исходного продукта.Цель изобретения - снижение расхода взаимодействующего компонента и сокращение потерь исходного продукта за счет расширения функцио-.- нальных возможностей системы.Поставленная цель достигается тем, что в системе автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом датчики состава в реакционных блоках всех стадий связаны через блоки управления сгклапанами на линиях исхоцного сырья, промежуточного продукта.и взаимодействующего компонента, датчик качества на линии целевого продукта соединен через блок управления с клапанами на линиях. целевого про- дукта и его рецикла, а датчики состава на линиях рецикла побочного продукта всех стадий связаны с координирующим блоком, соединенным с клапанами на линиях рецикла побочного продуктаи с клапанаьж, расположенными на линии рецикла побочного продукта и линии подачи промежуточного продукта между стадиями.На чертвке представлена принципиальная схема систем автоматического управления многостадийным рециркуляционным процессом.Технологическая линия включает узлы 1-3, соответствующие стадиям технологического процесса. Узлы 1-3,в свою очередь, содержат реакционные блоки 4-6, блоки 7-9, разделения продуктов и буферную емкость 10,Система управления состоит из координирующего блока 11 и блоков 12-15 управления процессом. Дня контроля эа качеством основного и побочного продуктов используют датчики 16-22 оостава и датчик 23 качества , Расход основного, побочного продуктов. и взаимодействующего компонента регулируют клапанами 24- 28, потоки основного и побочного продуктов пере ключают клапанами-отсекателями 29-35,5 1 О 15 2 О 2 ЭО 35 4Предлагаемая .система работает следующим образом.ФИсходное сырье поступает в реакционный блок 4, где смешивается в заданном соотношении с рецикловым потокомпобочного продукта, поступающего сблока 8 разделения продуктов, В месте смешения потоков установлен датчик 16 состава; сигнал с которого поступает на блок 12 управления процессом реакции, который воздействуетна клапан 24 подачи исходного продукта,Смесь исходного и побочного продукта поступает на блок 7 разделенияпродуктов первой стадии процесса, гдепроисходит разделение ее на основнойи побочный продукт, причем побочныйпродукт выводят из процесса, а основной продукт более высокого качествапоступает в реакционный блок 5 второйстадии процесса. Там его смешивают взаданном соотношении с рецикловымпотоком побочного продукта, поступаю-щего с блока 9 разделения продуктовтретьей стадии процесса,С датчика 18 состава, контролирующего процесс в месте смешения потоков,на блок 13 управления процессом реакции поступает сигнал, в ответ на который этот блок подает команду на клапан 27, расположенный на линии рецикла побочного продукта с блока 9 разделения. Состав побочного продукта контролируют датчиком 19 состава, сигналс которого поступает на координирую". щий блок 11, В случае резкого отклонения качества рециклового потока побочного продукта от заданной величиныпо сигналу с координирующего блока11 на клапан 26 происходит изменениеподачи промежуточного продукта .в реакционный блок 5. Продукт иэ реакционного блока 5 второй стадии процесса попоступает в блок 8 разделения продук-.тов. Из него побочный продукт, каксказано выше, возвращают в блок 4, аосновной продукт через буферную емкость 10 поступает в реакционный блок6 третьей стадии процесса. В блок 6 подают взаимодействующий компонент, подачу которого измеряют клапаном 28 в зависимости от сигнала, поступающего с датчика 22 состава и передаваемого через блок 14 управления процессом. Продукт из блока 6 подают в блок 19 разделения продуктов третьей стадии процесса. Качество це86531 формула изобретения левого продукта, выходящего из блока 9 разделения. контролируют датчиком 23 качества, сигнал с которого через блок 15 управления процессом поступает на клапаны-отсекатели 34 и 35. В случае несоответствия качества целевого п родукта заданному по комацце с блока 15 клапан-отсекатель 35 перекрывает выход целевого продукта, а клапан-отсекатель 34 открывает ре цикловый поток целевого продукта, направляя его для дообработки сначала в буферную емкость 10, а затем в реакционный блок б.Состав рециклового потока побочного продукта, поступающего в реакционный блок 4, контролируют датчиком 17 состава, сигнал с которого поступает на координирующий блок 11. С последнего на клапан 25 посту О пает команда об изменении. величины рециклового потока побочного продук 1 та.Сигнал с датчика 20 состава поступает в.координирующий блок 11, кото рый Формирует сигнал на клапан 2 б на линии подачи основного продукта в реакцнонньщ блок 5. В случае Йесоот-. ветствия заданному значению состава рециклового потока побочного продух та, поступающего в блок 4, по команде с координирующего блока 11:,происходит переключение рециклового потока побочного продукта, клапаныотсекатели перекрывают рецикловый поток побочного продукта, поступаЮ- щий с блока 8 разделения продуктов в блок 4, и выводят его из системы вместе с побочным продуктом с блока 7,Одновременно по этой же команде 4 О клапаны-отсекатели 31 и 32 переюю чаот поступление рециклового потока побочного продукта, поступающего с блока 9 разделения продуктов в реакционщ 4 й блок 4 вместо реакционного блока 5, в который одновременно через клапан-отсекатель 33 начинает поступать взаимодействующий компонент до тех пор, пока сигнал .с датчиков 19 и 21 состава не примет заданного50 значения, т.е, до момента установления заданного состава рецикловых потоков побочного продукта, после чего осуществляют обратное переключение рецикловых потоков.55Координирующий блок 11 предназначен для согласования режима работы всей системы с учетом возможных отклонений показаний датчиков от задан 4 6ных, и вывода реакционных блоков назаданные режимы,Предлагаемая система за счет расширения ее Функциональных возможностей обеспечивает процессом управлениевключающим рецикл как целевого, таки побочного продуктов. При этом достигают максимальной эффективности использования технологического оборудования, снижения расхода взаимодействующего компонента, сокращенияпотери исходного сырья на 5 Ж,Использование системы, например,при производстве высокоочищеннойбиомаосы с утилизацией побочных продуктов мощностью 10 тыс, т в годпозволяет получать ежегодный экономический эффект, равный 25 тыс.руб,Система автоматического управления многостадийньщ рециркуляционнымпроцессом в установке, включающеиреакционные блоки, блоки разделенияпродуктов.и блок выделения целевогопродукта, содержащая датчики состава, расположенные в месте смешенияпотоков в реакционных блоках, датчиккачества на линии целевого продукта,датчики состава на линиях рециклапобочного продукта, блоки управления,координирующий блок и клапаны, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюснижения расхода взаимодействующегокомпонента и сокращения потерь исходного продукта за счет расаиренияфункциональных возможностей системы,датчики состава в реакционных блокахвсех стадий связаны через блоки управления с клапанами на линиях исходного сырья, промежуточного продукта ивзаимодействующего компонента, датчик качества иа линии целевого продукта соединен через блок управленияс клапанами на линиях целевого продук"та и его рецикла, а датчики составана линиях рецикла побочного продуктавсех стадий связаны с координирующимблоком, соединенным с клапанами иалиниях рецикла побочного продуктаи с клапанами, расположенными налинии рецикла побочного продукта илинии подачи промежуточного продукта между стадиями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРУ 578082, кл. В 01 О 3/42, 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ б 33544, кл. В 01 3/42,977,86 53143. Авторское свидетельство СССРпо заявке 11 285752272 б,кл, В О О 3/42, 1979.