Устройство для автоматического управления щелочным омылением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изОБРетений и ОткРытий аи ОПИСАН ЕЛЬСТ н е конзводст автома ующийчест.оедиьше" тво ССС1973.во СССР973.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНЫМ ОМЫЛЕНИЕМ,содержащее контур регулирования рас/ 8 аратати чеслал ларатарас а аралта Ам араеле Фадрамт6 татичесал ларатерл. лаяелт. рааа таа еФаелта е аррата. ФМЮ.Рующин аллам АВТОРСКОМУ С(71) Волгоградское специалструкторское бюро Научно-пвенного объединения "Нефтетика"(56) 1. Авторское свидетелФ 565912, кл. С 07 С 51/522. Авторское свидетельВ 806752, кл. С 11 С 1/00,хода щелочного реагента, состоящийиз датчика, регулятора и клапана, ианализатор качества продукта омыпения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьппения надежностив работе устройства, оно дополнително содержит трехзвенный корректирблок,при этом выход анализатора кава продукта омыления параллельно снен с входами первого звена уменния входного сигнала и второгозвена увеличения входного сигнала,выходы которых подключены соответственно к первому и второму входамтретьего звена переключения сигна"лов, соединенного своим выходом скамерой"задание" регулятора расхода щелочного реагента, 112523220 Известно, что величина рН обеспечивает наиболее достоверную информацию о глубине протекания реак ции омыпения, характеризуя избыток щелочи в омыленном продукте,Величина рН определяется с помощью серийИзобретение относится к автома-тизации процессов нейтрализациикислот щелочными растворами, в частности процессов омыпения кислородсодержащих соединений в оксидате, иможет быть использовано в нефтехимической промьпиленности.Известно устройство для автоматического управления процессомкарбонатного омыления, содержащее 10блоки контроля расходов и концентраций поступающих реагентов, блокикоррекции и вьчисления, анализаторостаточного кислотного числа и регулятор расхода соды 1,5Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является ус"тройство для автоматического управления щелочным омылением, содержащее контур регулирования расходащелочного реагента, состоящий издатчика, регулятора и клапана, ианализатор качества продукта омыления 2 .Недостатком известных устройств 25является сложность их реализациивследствие применения большогоколичества анализаторов качества,что пр водит к снижению надежностиих работы. 30Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для автоматического управления щелочным омылением,содержащее контур регулирования расхода щелочного реагента, состоящийиз датчика, регулятора и клапана, ианализатор качества продукта омыления, дополнительно содержит трехзвенный корректирующий блок, при этомвыход анализатора качества продуктаомыления параллельно соединен с входами первого звена уменьшения входно 15го сигнала и второго звена увеличения входного сигнала, выходы которыхподключены соответственно к первомуи второму входам третьего звенапереключения сигналов, соединенногосвоим выходом с камерой "задание"регулятора расхода щелочного реагента. но выпускаемых приборов, Зависимость величины рН от расхода щелочного реагента нелинейна,и представляет собой типичную кривую титрования,На фиг, 1 приведена статическая характеристика объекта управления; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства; на, фиг. 3 - принципиальная схема корректирующего блока, выполненного на элементах УСЭППА.Статическая характеристика объекта в разных диапазонах изменения величины рН имеет разный наклон (фиг. 1). На каждом линейном участке коэффициент усиления различен. Применение серийных линейных регуляторов возможно лишь в зоне постоянного коэффициента усиления. Как показали результаты исследований кон троля величины рН на промышленном реакторе щелочного омыления область, соответствующая избытку щелочи 0,2- 0,5 об. 7, обусловленная технологическим регламентом, находится в интервале значений рН 10-12. Причем в первом квадранте показано, что в этом интервале характеристика имеет постоянный коэффициент усиления. С понижением рН меньше 10 характеристика резко меняет наклон и коэффициент усиления увеличивается более чем в 5 раз.Поскольку в объект ло разным каналам приходят возмущения, вызванные изменением основных потоков, концентрации щелочного реагента, кислородсодержащих соединений в карбонатной массе, температуры процесса и другие, приводящие к отклонению выходной величины рН меньше 10, резко меняется коэффициент уси - ления объекта, что приводит к потере устойчивости системы.Область рН больше 13 является нечувствительной к концентрации щелочи в омыленном продукте и не характеризует однозначно процесс омыпения, При 14 ЗрН)13 концентрация щелочи может быть в пределах 1-10%.Таким образом, область изменения рН, характеризующая процесс омыления, а именно рН 10-12, очень узкая и небольшие возяущения, пришедшие в объект, переводят систему управления в область неустойчивого регулирования.Таким образом, сложность извест.ого усуройства вызвана необходимастью компенсировать аппаратным пу. тем возмущения, приходящие в объект,В предлагаемом устройстве корректирующий блок в шираком диапазоне изменения рН "спрямляет" статическую характеристику объекта, улучшая ди-намические свойства системы.Устройство (фиг. 2) содержит реактор омыления 1, регулятор 2 рас. хода щелочного реагента 3, контра О лирующий расход щелочного реагента, регулирующий клапан 4, анализатор 5 качества, определяющий параметр .рН для определения избытка щелочи в мылах, трезвенный корректирующий блок 15 6, состоящий из первого звена 7 уменьшения входного сигнала, второ" го. звена 8 увеличения входного сигнала и третьего звена 9 переключения сигналов. 20Трехзвенный корректирующий блок реализованный на элементах УСЭППА (фиг.3), содержит регулирующие дрос сели 10 и 11, постоянные дроссели 12-14, задатчик 15, элементы 16 и . 25 17 сравнения.Устройство работает следующим образом.Сигнал, соответствующий расходу щелочного реагента, поступает в 30 регулятор 2 стабилизации расхода. щелочного реагента, Выходной сигнал корректирующего блока 6 подается в регулятор 2 и является заданием для этого регулятора. Выходной сигнал35 анализатора 5 качества, определяющий параметр рН, пропорциональный к концентрации щелочи в омыленном продукте, является входным сигналом корректирующего блока 6 и поступает 40 одновременно на вход звеньев 7 и 8 блока 6.Звено 7 (фиг. 3) выполняет Функцию уменьшения входного сигнала. Интенсивность уменьшения сигнала за.45 .висит от наклона участка 1 статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1, 11 квадрант). Реализация функции уменьшения входного сигнала осуществляется с помощью ре 50 гулирующего дросселя 10, постоянных 25232 4дросселей 12 и 14 и задатчика 15.Настройка производится изменениемпроводимости регулирующего дросселя10 и изменением подпора задатчиком15 в линии до постоянного дросселя12.Звено 8 выполняет Функцию увеличения входного сигнала. Интенсивностьувеличения зависит от наклона 2 участка статической характеристики корректирующего блока (фиг. 1, 11 квадрант)Реализация функции увеличения входного сигнала осуществляется с помощьюрегулирующего дросселя. 11, постоянного дросселя 13 и пятимембранного элемента 16 сравнения. Настройка производится изменением проводимости ре.гулирующега дросселя 11 и постоянного дросселя 13 (фиг. 3).При реализации функции увеличениявходного сигнала по схеме и на элементах звена 7 не получаем статической характеристики корректирующегоблока, имеющей перегиб в точке И(Фиг. 1, 11 квадрант).Звено 9 выполняет функцию релепереключения сигналов, идущих отзвеньев 7 и 8, реализованное на элементе 14 сравнения.При входном сигнале Р , определяемом 1 участком статической характеристики корректирующего блока(Фиг. 1, 11 квадрант), сигнал звена7 больше сигнала звена 8 и реле пе".реключения пропускает сигнал звена 7.При входном сигнале Р, определяемом 2 участком статической характеристики корректирующего блока(фиг. 1, 11 квадрант), сигнал звена8 больше сигнала звенаи реле пе- .реключения пропускает сигнал звена 8.Предлагаемое устройство позволяетподдерживать избыток щелочи в омыленном продукте в интервале, определенном технологическим регламентом.Технико-экономический эффектизобретения., заключается в повышениинадежности функционирования устройства управления и обеспечении простоты его обслуживания./18 Тираж 403ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035,Москва, Ж, Рау Подписнкомитета СССРи открытийскан наб.,д.4/ Заказ 8434 иал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная Составитель Г.Огаджанован Техред С.Легеза Корректор И,Эрдей