Способ автоматического управления процессом фракционирования инвертированного сахара

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(31) 192881 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Иностранцы Арне Дж. Валкама, Эро Сивола, Ристо Райиер Нитила, Матти Турунен, Лаури(54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ИНВЕРТИРОВАННОГОСАХАРА формуле Р, ав К КИзобретение относится к способамавтоматического управления процессом фракционирования инвертированного сахара на фруктоэную и глюкозную фракции и может быть применено в процессах получения сахаров.Известен способ автоматического управления процессом фракционнрования инвертированного сахара на фруктоэную и глюкоэную фракции путем отвода фракций в зависимости от величины угла оптического вращения и концентрации фракций.Недостатком этого способа является невысокая чистота получаемых продуктов.Цель изобретения - повышение чистоты получаемых продуктов.Цель достигается за сЧет того, что по величине угла оптического вра щения и концентрации рассчитывают мгновенное и среднее значение чистоты фракций, корректируют их по температуре фракций и отвод фракций осуществляют по достижении заранее определенного значения средней. чистоты.Чистота фракций рассчитывается по где Е - чистота получаеьнх фракций;;с - угол оптического вращения К К - коэффициенты, зависящие оттемпературы, использованной в поляриметре длины светового пути.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего указанный способу на фиг. 2-структурная схема вычислительных устройств .Способ осуществляется следующим образом. Раствор инвертированного сахара подается по впускной трубе 1 к клапану 2, который управляется свяэанньм с ним механизмом 3 под контролем цифрового вычислительного устройства. Механизм 3 имеет пару. выходных клемм 4 и 5, подключенных к дискретному входному устройству 6 и обозначающих соответственно "Включено" и "Выключеноф клапана 2. Входная клемма 7 механизма подключена к выводному контролеру 8. В эависимОСти от сигнала, поданного на вводную к:лемму 7 механизма Зпоследний открывает или закрывает клапан 2, а на клеммах 4 и 5 возникают сигналы, отображающие сос" тояние клапана 2.Будучи открыт механизмом 3, кла- слоя инвертированного сахара внутра внутрипан 2 подает раствор инвертированно- Фракционирующей колонны. В зависимосго сахара в питательный бак 9, пос- ти от обнаруженной датчиком 23 высо,ледний имеет пару индикаторов уровня ты раст вора во Фрак ционирующей колон 10 и 11, подключенных к дискретному не 17 клапаны 12 и 18 будут включенывходному устройству б системы, пока и будут попеременно подавать растворэанной на фиг. 2, которое управляет инвертированного сахара и воду, либоработой механизма 3. Если высота рас- они будут выключены и поекоатят податвора инвертированного сахара в пита- чу в колонну раствора и воды. Во Фрактельном баке 9 упадет ниже определен- ционирующей колонне 17 происходитного уровня (обнаруживается индика- отделение глюкозы и фруктозы Внизу10тором уровня 11), то датчик подает 1 фракционирующей колонны последовательсигнал, по которому вычислителЬная но получают глюкозу, глюкоэо-фруктоэмашина системы, показанной на фиг.2, ную смесь, фруктоэу и почти чистуюавтоматически переводит клапан 12 с воду.помощью механизма 3 в открытое поло- Последовательно возникающие растжение, обеспечивая дальнейший приток 15 воры подаются через поляриметр 24,раствора инвертированного сахара в конце нтратомер 2 5, оас ходомео 2 б ипитательный бак 9. Если раствор ин- устройство для измерения температурыгвертированного сахара, содержащийся 27 к трем клапанам 28 - 30. Полярив баке 9, поднимается выше обнаружи- метр 24 непрерывно измеряет угол опваемого индикатором 10 определенного Щ тического вращения и подает сигнал,уровня, то датчик включается и подает соответствующий величине угла оптичессигнал, по которому вычислительная кого вращения, в устройство 31 длямашина закрывает клапан 2. Выход пи- перехода от непрерывных данных к дистательного бака подключен к клапану кретным. Концентратомер 25 присоеди 12, работа которого контролируется 25 нен через пневмоэлектрический преобсвяэанным с ним механизмом 13. Меха- разователь 32 к Устройству для перениэм 13 имеет пару выходных клемм 14 хода от непрерывных к дискоетным дани 15, указывающих на включенное или ным 31.отключенное состояние клапана 12, и Расходомер 26 непрерывно подаетвходную клемму 16, подключенную к сигнал давления в пневмоэектричесвыводному контролеру 8. В эависимос- кий преобразователь 33, направляющийти от сигнала, поступившего на вход-. этот сигнал в устройство для переходаную клемму 16 механизма 13, послед- от непрерывных данных к дискретнымний установит клапан 12 в открытое 31. Устоойство для измерения темпеоаили закрытое положение. Клапан 12 туры 27 непоерывно подает сигнал, хасоединяет питательный бак 9 со вхо- рактеризующий температуоу растворов,дом фоакционирующей колонны 17, Пода- выходящих из Фоакционирующей колоннычу воды ко второму входу фракциониру в Устоойство для пеоехода от непреющей колонны 17 обеспечивает пои зак- рывных данных к дискретным 31. Однарытом клапане 12,клапан 18, Клапан ко измеоение температуры может ока 18 связан с управляющим механизмом 40 заться излишним, если растворы, выхо 19, имеющим пару выходных клемм 20 и дящие из колонны 17, имеют ту же тем 21, фиксирующих, соответственно, вклю- ператуоу. Такое измеоение необходимо.ченноеи выключенное состояНие кла- если темпЕратура колеблется, так каКпана 18,и входную клемму 22,соединен- изменения температуоы влияют на поканую с выводным контоолером 8. Вычис зания поляриметра 24.лительная управляющая система попеременно по программе включает клапаны 1 Работа клапанов 28 - 30 РегУлиРУ 12 и 18 в рабочее положение, обеспе- ется связанными с клапанами приводными механизмами 34 -36, связанными счивая сначала подачу избранного количества раствора инвертированного сасистемой управления. В механизмы уп-,хаРа через клапан в фракционирую 12 фракционирую равления входят выводные клеммы 37 щую колонну в течение опоеделе17 в течение опоеделенно, соответственно указывающие навключенное и выключенное положениего периода времени, а потом в течение второго пеоиоаа времени - во;ционирующую колонну 17 подается вода.о анного сахара 5 того, в состав механизма упоавленияРаствор инвертированного сахара45,подвеогается во Фракциониоуюшео Фракциониоуюшей колон- входят тои входных клеммы 43 .не 17 хроматогоафическому фоакциони- подключенные к выводному контролеру 8.оованию на глюкозу и фоуктозу, Во В зависимости от части программы, хотявремя процесса раствор инвертирован- бы один из механизмов 34-36 получаетного сахара и вода попеременно пода- щ разрешающий сигнал и переводит соотются в верх колонны над поверхностью ветствующий клапан во включенное положение. Из клапанов 28 - 30 по труВо фракциониоуюшей колонне 17 выше бам 46 - 48 поступает глюкоза, смесслоя смолы имеется датчик уровня. 23 глюкоза-Фруктоза и фруктоэа. Постурегулирующиегулирующий высоту разбавленного д паюшие раствооы распределяются поразличным контейнерам - по одному для каждой фракции, для дальнейшей переработки.Аппаратура для автоматического регулирования процесса (фиг. 1) содержит устройство для пеоеработки данных 49 (фиг. 2), подключенное кабелем5 к выводному контролеру, к устройству для перехода от непоерывных данных к дискретным 31. Кабель подключает так. же устройство 49 к дискретному входному устоойству б и пульту оператора 50. Далее кабель соединяет выводной контролер 8 с пультом оператора 50.В показанную на фиг. 2 систему входит телетайп 51,. соединенный кабелями с устройством для переработки данных 11 49.Выводной контролер 8 подает (как показывается обозначенными клеммами) под контролем программа вычислительной машины сигналы, управляющие рабо той клапанов 2, 12, 18, 28, 29 и 30, входящих в состав показаннойна фиг.1 системы. Палее (как показано замаркированными проводами), свидетельствующие об угле оптического воащения показания поляриметра и результаты измерения концентрации, расхода потока и температуры поступающих иэ фракциониоуюшей колонны 17 растворов подаются на устройство для.перехода от непрерывных данных к цифровым 31, а цифровые отображения этих измерений направляются в устройство для переработки данных 49.Сигналы, свидетельствующие о сос 35тоянии питательньй клапанов 2.12 и 18,а именно клеьм 4,5,14 и 15, 20 и 21,подаются кабелем к соответствующимвходным клеммам дискретного входногоустройства б Сигналы, указываюшие 40на уровни жидкости в питательном баке 9, поданные индикатооами 10 и 11, и уоовень внутри фракциониоуюшей колонны 17, поданный датчиком 23, нап" равляются кабелем к трем другим входным клеммам дискретного входного устройства 6.Выводной контоолер 8 расшифровывает соответствующие инструкции, полученные от устоойства для переработки данных 49, и подает сигналы управления клапанами на входные клеммы 7, 16, 22, 43, 44 и 45 механизмом управления клапанами 2, 12, 18, 28, 29 и 30, Данные измеоения угла оптического вращения, концентрации, расхода потока и температуры растворов, выходящих из фракционирующей колонны 15, направляются в устоойство для переработки данных 49.Данное устройство рассчитывает более детально мгновенную или среднюю чистоту и управляет по достижении определенных уровней чистоты распределением в соответствии с заданной программой различных фракций. Формула изобретенияСпособ автоматического управления процессом фракционирования инвеотированного сахара на фруктозную и глю- козную фракции путем отвода Фракций в зависимости от величины угла оптического вращения и концентрации фрак ций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты полученных продуктов, по величине угла оптического вращения и концентрации рассчитывают мгновенное и среднее значение чистоты фракций, корректируют их по температуре фракций и отвод фракций осуществляют по достижении заранее определенного значения средней чистоты.865133 7848/89 Тираж 367 ВНИИПИ.Государственно ло делам иэобретен 113035, Москва, Ж, сное ийаб.,иал ПП актор Т.Веселов оставителв В,цибулехред А.Савка о комитет й и открытРаушская Ъ тент", г. Уж