Устройство для автоматического регулирования процесса ректификации Советский патент 1991 года по МПК B01D3/42 

Изобретение относится к -автоматическому управлению химико-технологическими процессами, в частности к устройствам для автоматизации процесса ректификации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства регулирования - повышение точности регулирования и надежности системы регулирования за счет увеличения числа регулируемых параметров.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства автоматического регулирования процесса ректификации; на фиг. 2 - делитель флегмы.

Устройство включает в себя колебну 1, с кубом 2, дефлегматор 3, делитель 4 флегмы, холодильник 5, приемник 6 готового продукта.

Делитель 4 флегмы представляет собой емкость с входным патрубком 7 и выходны- ми патрубками 8-10, Жидкость из емкости поступает в отводные патрубки 8-10 через калиброванные отверстия. Отношения между площадями калиброванных отверстий

выбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимое соотношение разделяемых потоков (флегмовое число).

На отводных патрубках 8 и 9, которые предназначены для отбора дистиллята в процессе ректификации, установлены краны 11 и 12. Через отводной патрубок 10 жидкость постоянно течет на орошение колонны 1. Соединительные линии 13 и 14 позволяют поддерживать постоянный уровень жидкости в делителе и при открытых, и при закрытых кранах 11 и 12. Линия 15 служит для слива жидкости в кс-лонну при переполнении емкости делителя. В делителе флегмы установлен датчик 16 уровня, соединенный через регулятор 17 с исполнительным механизмом 18 на линии 19 подачи теплоносителя в куб колонны.

При открытом кране 12 флегмовое число равно

„ Sio + Sg

при открытом кране 11

сл

С

О 00

00

™л

R Sio + Se

при обоих открытых кранах

R - SlO

S8 + Sg

Ss, Sg, Sio - площадь калиброванных отверстий на патрубках 8-10.

Устройство работает следующим образом,

При проведении ректификации теплоноситель, например пар, поступает в рубашку куба 2 и нагревает до кипения перегоняемую смесь. Пар перегоняемой смеси через колонну 1 поступает в дефлегматор 3, где полностью конденсируется. Полученный дистиллят поступает в делитель 4 флегмы, где разделяется на два потока. Один поток через патрубок 10 идет на орошение колонны, второй через патрубки 8 и 9 (в зависимости от того, какой кран открыт) направляется на отбор через холодильник 5 в приемник 6 готового продукта. Датчик 16 уровня, регулятор 17 уровня и исполнительный механизм 18 на линии подачи теплоносителя обеспечивают поддержание оптимального уровня жидкости в емкости делителя флегмы.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает регулирование процесса сразу по двум параметрам (нагрузка по пару и флегмовое число), так как уровень жидкости в делителе флегмы определяет и оптимальную нагрузку по пару, и оптимальные

расходы дистиллята на орошение и на отбор, т.е. флегмовое число.

В предлагаемом устройстве используется один контур управления для регулирования процесса по двум параметрам, что повышает надежность системы, повышается точность регулирования, так как оба параметра определяются одним показателем, т.е. высотой столба жидкости в делителе

флегмы.

Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования процесса ректификации, содержащее колонну с кубом, дефлегматор,

холодильник и контур регулирования мощности обогрева куба колонны, о т-л и ч а ю щ- е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, повышения точностичрегулирования и надежности

системы регулирования за счет увеличения числа регулируемых параметров, оно дополнительно содержит делитель флегмы, выполненный в виде емкости с калиброванными отверстиями на входах отводных патрубков, датчик и регулятор уровня и исполнительный механизм на линии подачи теплоносителя в куб колонны, при этом делитель флегмы своим входом подсоединен к дефлегматору, первым выходом к колонне, а вторым - к холодильнику, датчик уровня установлен в делителе флегмы и через регулятор соединен с исполнительным механизмом.

Изобретение относится к области химического машиностроения, может быть использовано для автоматизации процесса ректификации и позволяет повысить точность регулирования и обеспечить одноконтурное регулирование процесса ректификации по таким параметрам, как флегмовое число и нагрузка колонны по пару. Управление процессом осуществляется за счет регулирования подачи теплоносителя в куб колонны в зависимости от уровня жидкости в делителе флегмы, включающем в себя выходные патрубки с калиброванными отверстиями, соотношением площадей которых задается соотношение разделяемых потоков, т.е. флегмовое число. 2 ил.

Г9

АС,

/5

Риг 2