Устройство для регулирования качества продукта процесса ректификации Советский патент 1985 года по МПК B01D3/42 

Изобретение относится к устройствам для регулирования продукта процесса ректификации и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газоперерабатывающей промыщленности. Цель изобретения - повыщение точности регулирования концентрации целевого компонента в продукте за счет улучщения качества регулирования. Известно, что качество продукта, например плотность смеси, состоящей из и компонентов, в общем виде определяется уравнениемРем i Р где X; - концентрация i-ro компонента в Р; - плотность ЧИСТОГО i-го компонента при температуре t, при t const, р, const Рассмотрим пример реализации устройства для регулирования качества продукта трех компонентов смеси, которая описывается системой уравнений: x+y+z l 4--2 fi о J P-v .X. 1 i , i .P Pc где X, у, z - концентрация компонентов; Р pj P -плотность каждого компонента при температуре-tj ; х, р,, рг - плотность каждого компонента при температуре t2; р -плотность смеси, определяемая с помощью анализаторов при температурах t| и tg. При условии, что ti и ts постоянные, но не равные, плотности компонентов р , , , то и pi, p, рр постоянные величины с известными числовыми значениями. После некоторых преобразований решение системы уравнений относительно концентрации целевого компонента сводится к виду Z /(, - рс:Г-Я2-Ясн 4гС,(1) реализуемое с помощью предлагаемого устройства. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит анализаторы качества 1 и 2, измеряющие качество продукта при температурах TI и Т2, умножители 3 и 4, сумматоры 5 и 6, задатчики 7 и 8, регулятор 9 качества, исполнительный механизм 10. Выход анализатора 1, измеряющего качество продукта при температуре Ti соединен с входом первого умножителя 3 на постоянный коэффициент Ki, выход которого соединен с положительным входом первого сумматора 5, третий вход которого соединен с задатчиком 7, выход сумматора соединен с регулятором 9 качества, который связан с исполнительным механизмом 10. Отрицательный вход сумматора 5 соединен с вторым сумматором 6, один из входов которого соединен с задатчиком 8, другой - с выходом умножителя 4 на постоянный коэффициент К2, соединенного своим входом с вторым анализатором качества 2. Величина постоянной составляющей уравнений (1) выводится с помощью задатчиков 7 и 8. В сумматоре 5 рещается функциональная зависимость концентрации ключевого (целевого) компонента продукта от величины температурных поправок и текущих значений показателей качества продукта, измеренных при Т и Т2 анализаторов 1 и 2. Устройство работает следующим образом. При изменении качества продукта, например, изменяется выходной сигнал анализатора 1, пропорциональный плотности продукта, замеренной при Ti (например, ), который, поступая на вход умножителя 3 на постоянный коэффициент Кь вызывает изменение выходного сигнала, поступающего на положительный вход первого сумматора 5, где сравнивается с величиной задания задатчика 7. При том же изменении качества продукта одновременно изменяется выходной сигнал анализатора 2, пропорциональный плотности продукта, замеренной при Т2 (например, 40°С), который поступая на вход умножителя 4 на постоянный коэффициент Кз, вызывает изменение выходного сигнала. поступающего на вход сумматора 6, где сравнивается с величиной задания задатчика 8. Измененный выходной сигнал сумматора 6 поступает на отрицательный вход сумматора 5, где происходит сравнение преобразованных входных сигналов анализаторов 1 и 2, определяется текущее значение концентрации ключевого (целевого) компонента, которое в виде выходного сигнала поступает на вход регулятора 9 качества. Если это изменение обусловлено например, снижением концентрации целевого компонента, выходной сигнал сумматора 6 изменяет задание регулятору 9 качества, который, воздействуя на исполнительный механизм 0, отрабатывает сигнал, препятствующий снижению концентрации целевого , , ... компонента. При увеличении концентрации целевого компонента действие регулятора направлено в обратном направлении. Если изменение входных сигналов сумматора 5, пропорциональных плотности продукта при TI и Тз, не обусловлено изменением концентрации целевого компонента смеси, то выходной сигнал регулятора 9 и положение исполнительного механизма 10

остаются прежними, что позволяет регулировать качество продукта, например плотность, не ниже заданного значения с учетом заданной концентрации целевого компонента при различных возмущениях по составу сырья.

Точность регулирования возрастает тем больше, чем больше разность температур TI и Т2, при которых измеряются показатели качества продукта.

Пример. Определение состава дистиллата колонны К-21 производства фенола и ацетона К8СС.

Содержание ацетона в дистиллате может быть определено по уравнению Сацет -1- 188,2414 - 4-210,3356+22,0942

где РП и р/2 - плотности дистиллата, замеряемые при и .

Если р/, 0,7696 и ,7909, то Сацет

0,7464 (74,64%).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКТА ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ, содержащее первый анализатор качества продукта, первый задатчик, первый сумматор, связанный входом с первым умножителем, а выходом - с регулятором качества, связанным с исполнительным механизмом, второй сумматор, соединенный с вторым задатчиком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации целевого компонента в продукте за счет улучшения качества регулирования, оно дополнительно снабжено вторым анализатором качества и умножителем, при этом каждый из анализаторов соединен со своим умножителем, выход второго умножителя соединен с вторым входом сумматора, выход которого связан с вторым входом первого сумматора, соединенного третьим входом с первым задатчиком. S О) ;о о САР