Способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в пульсационной колонне

) Заявитель 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ В ПУЛЬСАЦИОННОЙ КОЛОННЕИзобретение относится к авткому управлению массообменнымисами, в чс стности, процессомной экстракции в пульсационныхнах, и может быть использованоческой,. нефтехикеческой и друглях промышленности.Известен способ автоматичеуправления процессом экстрарегулирования интенсивностив колонне в зависимости от уроной из Фаз 13. матичес- процесжидко с т колоих отрасе управе рабоскогокции путе пульсации по технической нию является спорегулирования простракции в пуль" аключающийся в рации экстрагируенне изменением в колонну и веерсной фазы в коа амплитуду пульонне 23. с в ди ескихрных нестационвиях. цель дос но измеряю з гается т уровень гулируют е измене го вещес олонне и ре й по частот страгируемо Наиболее близким сущности к изобрете соб автоматического цессом жидкостной э сационной колонне, стабилизации концен мого вещества в кол расхода экстрагента личины задержки дис лонне воздействием сации жидкости в ко Однако при известном способ пения в неустановившемся режим ты аппарата при различных частотах возмущающих воздействий (изменение состава и расхода сырья, экстрагента) возможны проскоки некондиционнык продуктов из-за небольшого количества рафината, находящегося в колонне нлн снижения разделительной способности процесса из-за большого времени перехода аппарата на новый опти мальный режим работы,Цель изобретения - повышение э 4 г фективности н экстракционных проце - сов и исключение проскока некондиционных продуктовмах работы прищающих воздейстПоставленнаячто дополнительраздела фаз в кего с коррекциеонцентрации эква в рафинате65319 30 35 40 45 50 3 8Изменение положения уровня разделафаз в колонне приводит к изменениюмассы рафината в аппарате, обеспечивая тем самым соответствующее изменение инерционности объекта регулирования к входным воздействиям, т.е,свойства самого объекта регулированияБлагодаря изменению инерционностиаппарата достигается возможность изменять диапазон времени регулирован=ия в системе автоматической стабилизации основного регулируемого параетра процесса экстракции - концентрации экстрагируемого вещества в раринате.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа автоматического управления.Система автоматического управления процессом жидкостной экстракциивключает колонну 1, пульсатор 2;систему автоматической стабилизацииконцентрации экстрагируемого вещества на определенном участке колонныпутем изменения расхода экстрагента в колонну, содержащей датчик 3концентрации, регулятор 4 с вторичным прибором и регулирующий клапан 5;,систему автоматической стабилизациизадержки дисперсной фазы за счет воздействия на амплитуду пульсаций жидкости в колонне, содержащей датчик 6,регулятор 7 с вторичным прибором ирегулирующий клапан 81 систему автоматической стабилизации уровня раздела фаз путем изменения слива тяжелой фазы, содержащей датчик 9, регулятор 10 с вторичным прибором и регулирующий клапан 11 систему автоматической коррекции уровня разделафаз содержащей датчик 12 измерениячастоты колебаний концентрации в рафинате с дифференциатором, регулятор13 с вторичным прибором.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом,Датчиком 3 измеряют концентрациюэкстрагируемого вещества в рафинатена ойределенном участке колонны, которая может отклоняться от заданногозначения при изменении состава ирасхода сырья, экстрагента, задержкидисперсной фазы и других возмущающихвоздействий. При повышении величиныконцентрации в рафинате выше заданной, измеряемой на выходе датчиком3, регулятором 4 путем открытия регулирующего клапана 5 увеличиваютрасход экстрагента в колонну, увеличивая тем самым и степень извлечения экстрагируемого компонента, Припонижении величины концентрации врафинате ниже заданной регулятором4 уменьшают расход экстрагента вколонну, снижая тем самым степеньизвлечения распределяемого компонента, В результате этого концентрациярафината в колонне поддерживается 10 на определенном заданном значении.В процессе регулирования концентрации экстрагируемого вещества в рафинате из-за изменения расхода экстрагента происходит изменение величинызадержки дисперсной фазы в колонне,которая измеряется датчиком 6. Зтоизменение величины задержки дисперсной фазы компенсивуется регулиоующимвоздеиствием регулятора 7 через регулирующий клапан 8 изменением амплитуды пульсаций жидкости в колонне.Тем самым восстанавливается номиналь"ное заданное значение задержки дисперсной фазы и поддерживается опти 1мальная интенсивность массопереноса,Измерение положения уровня разделафаз в колонне производится датчиком9. Изменение положения уровня раздела фаз от заданного значения, вызванного изменениями расходов исходных растворов, компенсируется регулятором 1 О через регулирующий клапан 11 изменением слива тяжелой фазы, Таким образом, стабилизируетсяуровень раздела фаз на заданномзначении и поддерживается материаль, ный баланс в аппарате. Датчиком 12 измеряется частота колебаний концентрации экстрагируемого вещества в рафинате, вызванные не" стационарными возмущающими изменениями состава и расхода сырья экстрагента, Датчик 12 содержит последовательно включенное дифференцирувщее звено, настроенное таким образом 1 что оно пропускает преимущественно более высокие частоты колебаний концентрации в рафинате, которые регулятор 4 не может компенсировать.При повышении интенсивности высокочастотных колебаний концентрации в рафинате сигнал на выходе датчика 12 увеличивается, и корректирукиций регулятор 13 уменьшает величину задания регулятора 1 О. Регулятор 1 О понижает уровень раздела фаз в колонне и тем самым увеличивает массу рафината в верхней части колонны, т.е. увеличивает инерционность аппарата к5 8653возмущающим воздействиям. В результате колебания концентрации в рафинате уменьшаются за счет, поглощения ихбольшей массой рафината благодарячему уменьшается вероятность проскока некондиционных продуктов на выходколонны,При повышении интенсивности низкочастотных колебаний концентрациив рафинате сигнал на выходе датчика 12 уменьшается, что приводитсоответственно к увеличению регулятором 13 величины задания регулятора10, который повьпюает уровень разделафаз в колонне и уменьшает количестворафината в верхней части колонны.Инреционность аппарата к регулирующему воздействию регулятора 4 уменьшается, увеличивается быстродействие системы автоматического регулирования концентрации,в колонне, ирегулятор 4 становится способнымкомпенсировать низкочастотные возмущающие воздействия,При отсутствии колебаний концент"рации в рафинате регулятор 10 поддерживает уровень раздела фаз вверхней части колонны,В результате повышается точностьподдержания заданного значения концентрации экстрагируемого вещества впродукте - рафинате и уменьшаетсярасход экстрагента.Использование предлагаемого способа автоматического управления процессом жидкостной экстракции позволяет в широких пределах изменятьинерционность. аппарата к возмущаю 19 бщим воздействиям расход и концентрации исходных продуктов) и тем самым изменять в нужную сторону время регулирования переходного режима.Это, в свою очередь, позволяет по сравнению с известными способами уменыпить расход экстрагента, а также обеспечить более высокую точность поддержания, заданного значения концентрации экстрагируемого вещества в продукте. Формула изобретенияСпособ автоматического управленияпроцессом жидкостной экстракции впульсационной колонне, включающийстабилизацию концентрации экстрагируемого вещества в колонне изменениемрасхода экстрагента и величины задержки дисперсной фазы в колонневоздействием на амплитуду пульсацийжидкости в колонне, о т л и ч а ющ и й с я тем что, с целью повышения эффективности процессов жидкостной экстракции и исключения проскока некоьдиционнык продуктов вдинамическом режиме работы, дополнительно измеряют уровень разделафаз в колонне и регулируют его скоррекцией по частоте измененияконцентрации экстрагируемого вещества в рафинате,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство .СССРВ 230748, кл. В 01 О 11/02, 19662. Авторское свидетельство СССРИф 645670, кл, В 01 О 11/04, 1974, ул. Проектная, 4 иал ППП "Патент", г, Ужг Заказ 7916 9 ВНИИПИ Гос по дел 113035 М