Способ автоматического управления процессом поглощения газа и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
-2 1 В 7/185 Р 27/00 кк рисоелиненке еударстеанва СССРелен Опубликовано 23. 05. 82. Ькллетень М 1 Дата опубликования описания 23. 05. 82 еткрытий нко,царе О-,(72) Авторы изобретения Е.И.Дудченко, Н.Т.Зиновьев, В,Д.Ле А.И.Новицкий, О.Б.Золотухин, В.А.и В.И, Сидревич(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОГЛОЩЕНИЯ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к способам и устройствам автоматического. управления процессом поглоцения газов . и может найти применение в химической промышленности, например при.автоматизации процесса карбонизации в производстве соды .по аммиачному способу.Известен способ автоматического регулирования процесса карбонизации содового производства путем изменения отбора суспензии из карбоколонны в зависимости от расхода углекислоты подаваемой в колонну, с коррекцией задания регулятору отбора суспензии по температуре газожидкостной среды в верхней абсорбционной зоне и давле нию гаэожидкостной среды в нижней частй холодильной зоны колонны.,Данное устройство для осуцествления предлагаемого способа содержит регулятор отбора суспензии, один вход которого ("переменная") соединен через усилитель с датчиком температуры газожидкостной среды в верхней абсорбционной зоне колонны, а другойвход (" программа" ) соединен с сумматором, входы последнего соединены сдатчиком давления газожидкостной среф ды в нижней части холодильной зоныколонны и выходом устройства, вычисляющего расход 1004-ной углекислоты.Кроме того, устройство содержит системы стабилизации расхода газа перво- в го и второго ввода, системй регулирования уровня жидкости в колонне итемпературы суспензии средней зоныхолодильной части. колонны1.Однако данное техническое решениене обеспечивает поддержание заданного градиента температуры по высотекарбонизационной колонны, так как корректирующие параметры, .а именно температура газожидкостной среды нижнейхолодильной зоны колонны, не характеризуют однозначно процесс абсорбцииуглекислоты в карбоколонне, а в основном отражают, соответственно, ко Э 9295 .личество тепла, поступившее с рассолом с предыдущей стадии технологического процесса, и степень прогазованности колонны, однако не дают инфор" мации о количестве углекислоты,вступившей в реакцию. Величина температурных колебаний газожидкостной среды в верхней абсорбционной зоне колонны, вызванных изменением количества тепла реакции поглощения газа рас солом, сопоставима с величиной колебаний, вызванных изменением температуры рассола, поступающего в колонну с предыдущей стадии процесса и потому использование ее в качестве корректи з 1 рующего параметра ведет к нарушению равномерности отбора суспензии иэ колонны, что в свою очередь приводит к ухудшению качества получаемых кристаллов бикарбоната натрия.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического управления процесса карбонизации в производстве соды путем изменения отбора .суспензии бикарбоната натрия из карбоколонны в зависимости от количества углекислоты, подаваемой в карбоколонну с коррекцией по распределению температуры гаэожидкостной среды в абсорбционной зоне колонны.Известное устройство для осуществления способа содержит датчики температур входящей. жидкости и газожидкостной среды в абсорбционной и реакционной зонах колонны, вычислительное устройство количества углекислоты, .подаваемой в колонну, регулятор отбора суспенэии и стабилизации расхода суспензии и сумматор. Входы сумматора соединены с датчиками темпераао тур входящей жидкости в абсорбционной зоне колонны для формирования сигнала рассогласования между этими температурами, который подают на вход устройства формирующего сигнал пропорцио. нальный распределению температур в абсорбционной части колонны, а другой вход этого устройства соединен с датчиком температуры в зоне реакции, выход указанного устройства соединен фО со входом "переменная"регулятора отбора суспензии, .вход "программа" последнего соединен с вычислительным устройством количества углекислоты, а выход либо с регулятором стабилизации Б расхода суспензии, либо непосредствен- но с регулирующим органом отбора суспензии 2. 59 4Известное техническое решение учитывает распределение температур в абсорбционной зоне, однако этого недостаточно, поскольку.не учитывается температУра в нижней ее части, в зоне охлаждения. Между. тем, процесс охлаждения требуется вести таким образом, чтобы суспензия, проходя через холодильные бочки к выходу охлаждалась равномерно, тогда будут созданы необходимые условия для образования кристаллов бикарбоната натрия одинакового размера, правильной формы.Таким образом, можно сделать вывод, что регулирование отбора суспензии из карбоколонны по указанному, способу не обеспечивает требуемый градиент температур по высоте .аппарата, а также не позволяет получить кристаллы бикарбоната натрия требуемого качества.Цель изобретения - поддержания заданного градиента температуры по высо те колонны и улучшение качества кристаллов бикарбоната натрия.Поставленная цель достигается тем, цто согласно способу автоматического. управления процессом поглощения газа путем изменения отбора суспензии из колонны по расходу поступающего в нее газа и по температуре входящей жидкос.- ти согласно изобретению, в котором подачу охлаждающей воды корректируют по температуре в зоне реакции, а изменение отбора суспензии осуществляют по скорости изменения температуры входящей жидкости. В случае малоинерционной колонны отбор суспенэии осуществляют пропорционально температуре суспензии в зоне реакции.В случае ведейия процесса карбонизации в инерционных больших единичных мощностей) колоннах целесообразно осуществлять корректирующее воздей ствие программного сигнала на отбор суспензии, поскольку температура суспенэии в зоне реакции таких коЛонн обладает значительным запаздыванием и небольшим коэффициентом усиления по основным каналам возмущения,Устройство для осуществления .спо- соба снабжено командным и логическим блоками, при этом командный вход логического блока соединен с выходом командного устройства, вход последнего подключен к датчику температуры входящей жидкости, один.из входов логического блока связан с блоком фор. мирования сигнала, пропорционального температуре суспензии в зоне реакции,5 9295 другой - с блоком Формирования сигнала, пропорционального распределению температуры в абсорбционной части колонны, а вход "программа" регулятора температуры суспензии в зоне 5 охлаждения подключен к выходу блока Формирования сигнала, пропорционального температуре суспензии в зоне реакции. В случае использования инерционных больших) колонн вход ло гического блока соединен с блоком формирования сигнала, пропорционального отклонению температуры входящей жидкости от заданного значения, а выход связан со входом блоком йормиро вания сигнала, пропорционального распределению температур в обсорбционной части колонны и со входом формирователя сигнала газовой нагрузки, а выход блока формирования сигна ла, пропорционального распределению температуры в абсорбционной части колонны, подключен ко входу "переменная". регулятора отбора суспензии из колонны. 25Датчики температуры, установленные в характерных точках колонны 1 верх абсорбционной зоны, средняя часть абсорбционной зоны, зона реакции, зона охлаждения) позволяют вести 50 непрерывный контроль градиента температуры по высоте аппарата, а наличие блока формирования командного сигнала по скорости изменения темпе. ратуры входящей жидкости и логического устройства, осуществляющего по этому сигналу соответствующие переключения таким образом, что отбор суспензии из колонны ведут, либо по температуре газожидкостной среды в зоне реакции, либо с учетом выходно- го сигнала блока, Формирующего коррекцию по отклонению температуры входящей жидкости от заданной, способствует равномерному отбору суспензии при поддержании заданного градиента температуры. Для достижения этой же цели в нижней цасти колонны (зона роста кристаллов) предусмотрено регулирую-. щее воздействие, с помощью которого формируется программный сигнал по температуре в зоне реакции регулятору подачи охлаждающей воды.На Фиг. 1 и 2 представлены варианты принципиальных схем устройства55 для осуществления предлагаемого способа.Командный вход. логического блока 1 соединен через командный блок 2 с . 59. 6датчиком 3 температуры входящей в карбонизационную колонну (КЛ) жидкости.Один из входов блока 1 соединен с блоком 4, Формирующим сигнал пропорциональный температуре суспензии в зонереакции, входы блока 4 соединены сдатчиком 5 температуры и задатчиком 6Выход блока 4 соединентак же со входом регулятора 7, второй вход которогосоединен с датчиком 8 температурысуспензии в зоне охлаждения, а выходрегулятора 7 соединей с регулирующиморганом 9 подачи охлаждающей воды.Второй вход блока 1 соединен с блоком 1 О, формирующим сигнал, пропорциональный распределение температур в абсорбционной зоне колонны. При Формировании сигнала, пропорциональногораспределению температуры, входы блока 10 могут (Ъть соединены, например,с датчиком 11 температуры низа абсорбционной зоны колонны и через су 1 мирующий блок 12 с датчиком 13 температуры верха абсорбционной зоны колонны.Выход блока 1 соединен с регулятором 14, Формирующим сигнал, пропорциональный количеству суспензии 1 отбираемой. из колонны, второй вход которого соединен с формирователем 15 сигнала газовой нагрузки, входы послед 1него соединены с датчиком 16 расходагаза "1-го ввода и с датчиком 17 расхода газа 2-го ввода. Выход регулятора 14 соединен со входом регулятора 18, второй вход которого соединенс датчиком 19 расхода суспензии, отбираемой из колонны, а выход - срегулирующим органом 20.На фиг. 2 представлена схема устройства для случая, когда осуществляется коррекция программного сигналана Отбор суспензии. В этом случаевыход блока 10 соединен со входом"переменная" регулятора отбора 14непосредственно, выход логическогоблока 1 соединен либо с блоком 15,либо с блоком 12, а вход блока 1дополнительно соединен с блоком 21,Формирующим сигнал, пропорциональный отклонению температуры входящейжидкости от заданного значения.Алгоритм функционирования устройства приведен ниже,в = КгВ+Е 2.г 5 С = Кг+юг+Е Й +Е 111 9299 ректируют программный сигнал регулятору отбора суспензии на величину, пропорциональную отклонению темпера" туры входящей жидкости согласно следующим зависимостям 5 ГоКГР +ЬР-К двх) - РЗ либоК(Рф+1 Р) - (Р +К,ЬМК - коэффициент пропорциональности. 1 ОкПаПоскольку К = 2 ,то Ь Р 2 =.о" ф= КрМрх= 25 = 10 кПаи выход регулятора 1 М останется неизменным. Тем самым устраняются нежела,тельные колебания отбора суспенэии,влияющие на качество кристаллов би-карбоната натрия.При уменьшении скорости изменениятемпературы входящей жидкости ниже20заданного значения, логическое устройство отключает корректирующий сигнал с формирователя программы и отбор осуществляется по градиенту тем 25ператур.В случае изменения температуры зоны реакции изменяется программноезадание регулятору 7 расхода воды,таким образом чтобы температура суспензии на выходе иэ колонны осталась З 0постоянной, причем в результате использования опережающего импульсаустраняется нежелательное влияниезапаздывания на процесс регулирования,в частности, сокращается время переходного процесса,Таким образом, преимущество пред.лагаемого технического решения заключается в том, что оно позволяетподдерживать заданный градиент тем 40ператур в пределах +2 ОС против +5 Спри использовании известного решения,и позволяет поддерживать угол наклона кривой распределения температури в нижней части, что обеспечиваетнеобходимый режим для роста кристаллов бикарбоната натрия и, как следствие, достигается уменьшение долимелких кристаллов примерно на 0.50Формула изобретения1. Способ автоматического управления процессом поглощения газа при карбонизации в производстве соды путем изменения отбора суспензии йз колонны по расходу поступающего в 59 12нее газа и по температуре входящей жидкости, а также подачи охлаждающей воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью поддержания заданного градиента температуры по высоте колонны и улучшения качества кристаллов бикарбоната натрия, подачу охлаждающей воды корректируют по температуре в зоне реакции, а изменение отбора суспензии осуществляют дополнительно по заданному значению скорости изменения температуры входящей жидкости.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - ц и й с я тем, что, с целью ведения процесса карбонизации в малоинерционной колонне,. отбор суспензии осуществляют пропорционально температуре суспензии в зоне реакции колонны.3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, содержащее датчики температур входящей жидкости и газожидкостной среды в абсорбционной и реакционной зонах колонны, блок формирования сигнала., пропорционально распределению температур в абсорбционной зоне, формирователь сигнала газовой нагрузки, выход которого соединен с входом "программа" регулятора отбора суспензии, а выход последнего связан с входом регулятора стабили,зации расхода суспензии, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что,оо снабжено логическим блоком, регулятором температуры в зоне охлаждения и командным блоком, при этом командный вход логического блока соединен с выходом командного блока, вход последнего подключен к датчику температуры входящей жидкости, один из входов логического блока связан с блоком формирования сигнала, пропорционального температуре суспенэии в зоне реакции; другой - с блоком Формирования сигнала, пропорционального распределению температур в абсорбционной части колонны, а вход "программа" регулятора температуры суспензии в зоне охлаждения подключен к выходу блока Формирования сигнала, пропорционального температуре суспензии в зоне реакции, вход логического блока соединен с блоком формирования сигнала, пропорционального отклонению температуры входящей жидкости от заданного значения, а выход связан со входом блока формирования сигнала, пропорционального распределению температур в абсорбционной13 929559 14 части колонны, или с входом формирова- Источники информации, теля сигнала газовой нагрузки, а выход принятые во внимание при экспертизе блока формирования сигнала, пропорцио 1 нального распределению температуры в 1. Авторское свидетельство СССР абсорбционной части колонны, подключен% У 454173, кл. С 01 0 7/18, 1973. к входу "переменная" регулятора отбора 2. Авторское свидетельство СССР суспензии из колонны. У 606815, кл. С 01 П 7/18, 1976.929 Я 9 Составитель Р.Клеймаедактор Г.Волкова Техред Т. Маточка Корректор Г. Рещетн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ектная,Заказ 3396/27 Тираж 511 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская.,наб., д. М 5
СмотретьЗаявка
2989834, 08.10.1980
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-3732
ДУДЧЕНКО ЕВГЕНИЙ ИВАНОВИЧ, ЗИНОВЬЕВ НИКОЛАЙ ТИХОНОВИЧ, ЛЕВЧЕНКО ВИКТОР ДОРОФЕЕВИЧ, НОВИЦКИЙ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ, ЗОЛОТУХИН ОЛЕГ БОРИСОВИЧ, КОЦАРЕНКО ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ, СИДРЕВИЧ ВИТАЛИЙ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C01D 7/18
Метки: газа, поглощения, процессом
Опубликовано: 23.05.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-929559-sposob-avtomaticheskogo-upravleniya-processom-pogloshheniya-gaza-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ автоматического управления процессом поглощения газа и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Способ получения сульфата калия
Следующий патент: Способ получения электрокорунда
Случайный патент: Способ производства пельменей