Способ автоматического управления процессом второй сатурации Советский патент 1991 года по МПК C13D3/02 

(Л

С

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производства. Цель изобретения - более полное осаждение кальция. Данный способ предусматривает регулирование рН на выходе сатуратора и изменение подачи суспензии в сатуратор в зависимости от соотношения расхода суспензии и изменения расхода сока, при этом последнее определяют в зависимости от расхода сока, поступающего в сатуратор, с учетом содержания (концентрации) сухих веществ в этом соке. Данный способ позволяет в несколько раз снизить избыточную концентрацию кальция в очищенном соке. 1 ил.

Изобретение относится к управлению технологическими процессами сахарного производстпа.

Цель изобретения - более полное осаждение калоция.

Способ автоматического управления процессом второй сатурации предусматривает регулирование рН сока, измерение расхода сока и содержания сухих веществ в нем, а также измерение расхода суспензии, определение изменения расхода поступающего сока о сатуратор с учетом содержания сухих веществ в этом соке и регулирование соотношения расходов суспензии и изменения расхода поступающего сока путем изменения подачи суспензии,

Общий закон управления вытекает из зависимости АС ехр( кг )(1)

где ЛС - избыточная концентрация кальция в соке;

г- продолжительность процесса;

k - коэффициент, который можно выразить как произведение

ко ki k2 ka.-.ki,(2)

где ki - функция определенного параметра, например, содержание сухих веществ в поступающем соке (его концентрация).

Условие достижения необходимой полноты содержания кальция можно выразить как

Л С const или kr const.(3)

1 Так как - ту (Qi расход сока), то при

его изменении в соответствии с уравнением (3) необходимо изменять k.

Это может быть достигнуто путем изменения концентрации осадка (поверхности), для чего необходимо изменить соотношение расходов суспензии и сока, которое

о ел го со ел ю

можно выразить как

К -°2

. Подставляя

это выражение в уравнение(3) и полагая, что ko, ki, k2... постоянным, получим

Qz- const Qi2.(4)

Уравнение (4) выражает закон управления расходом суспензии в зависимости от изменения расхода сока.

Влияние концентрации сухих веществ можно выразить .

k3-eBAcB,(5)

где АСВ - изменение концентрации сухих веществ;

В - коэффициент. Соответственно „

Q2 - const. Q j /ks(6)

Для большей точности вычисления по уравнению (5) концентрацию сухих веществ необходимо выражать в мольных долях сахарозы.

Аналогично можно учесть влияние любого параметра, влияющего на красталлиза- цию карбоната кальция, например концентрацию какого-либо вещества в соке, удельную поверхность частиц осадка, интенсивность перемешивания и т.д. Для этого необходимо установить зависимость ki fi(l).

На чертеже изображена блок-схема устройства автоматического управления процессом второй сатурации, реализующая предлагаемый способ.

Устройство содержит сатуратор 1, датчик 2 рН, регулятор 3 рН, клапан 4, установленный на линии подачи газа в сатуратор 1, расходомер 5 сока, вычислительный блок 6. расходомер 7 суспензии, регулятор 8 соот- ношения, датчик 9 содержания (концентрации) сухих веществ в соке и клапан 10, установленный на линии подачи суспензии в сатуратор 1.

Способ осуществляют следующим об- разом.

рН сока на выходе из сатуратора 1 регулируют с помощью контура, включающего датчик 2 рН, регулятор 3 и клапан 4. Расход поступающего в сатуратор сока измеряют расходомером 5, сигнал от которого поступает в вычислительный блок 6, в этот же блок поступает сигнал от датчика 9.

Содержание (концентрации) сухих веществ, где происходит вычисление Q2 по уравнению (6). В связи со сложностью не- прерывного измерения концентрации сухих веществ возможен периодический ввод по результатам лабораторного определения. Соответствующий необходимому расходу суспензии сигнал из блока 6 поступает в

регулятор 8. куда также поступает сигнал от расходомера 7. В зависимости от рассогласования сигналов изменяют расход суспензии клапаном 10, установленным на линии подачи суспензии в сатуратор 1.

Пример. Установившийся режим сатурации характеризуют следующими параметрами: температура сока 90°С, расход сока 100 м3/ч, концентрация сухих веществ

-Q™

13%: расход суспензии 5м /ч, т.е. - 5%:

допустимая избыточная концентрация кальция АС 0,001; избыточная концентрация кальция в соке А Со 0.1 % СаО. Требуется определить расход суспензии при увеличении концентрации сухих веществ до 15% при условии постоянства Л С. Для сравнения определяют Л С при концентрации расхода суспензии в зависимости от изменения концентрации сухих веществ.

Определим по уравнению (5) из условия, что В 0,138,k3 e ° 1382 0,759. Из

условия kika const найдем значение k1 при увеличении концентрации сухих веществ до 15%.

Qa/Qi - ki 5 0,759 6.59 или Q2 6,59 м3/ч.

При отсутствии коррекции соотношенияДС 0.1х e 9210 5 10 OJ59:100 0,00303% СаО,

Данный способ управления II сатурации позволяет в несколько раз снизить избыточную концентрацию кальция в очищенном соке.

Такое снижение избыточной концентрации кальция уменьшает накипеобразование в первом корпусе выпарной установки не менее, чем в 2 раза, что позволяет избежать остановку для вываривания.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом второй сатурации, предусматривающий регулирование рН сока на выходе сатуратора, измерение расходов сока и суспензии и изменение подачи суспензии, отличающийся тем, что, с целью более полного осаждения кальция, измеряют содержание сухих веществ в поступающем соке, определяют изменение расхода поступающего сока с учетом содержания сухих веществ в нем и определяют соотношение расхода суспензии и изменение расхода сока, а изменение подачи суспензии осуществляют в зависимости от этого соотношения.

|