Способ автоматического контроля отдувки водяным паром гидрофобного растворителя Советский патент 1991 года по МПК B01D17/00 G05D11/00 

Изобретение относится к автоматизации технологического контроля и может найти применение в тех отраслях промышленности, где требуется контролировать ход процесса отдувки водяным паром гидрофобного растворителя из проэкстрагированного материала, например в канифольно-экстракционном производстве лесохимической промышленности, маслоэкстракционном производстве пищевой промышленности и т.п.

Так, в канифольно-экстракционном производстве по завершении процесса

экстракции смолистых веществ из ос- мольной цепы проводится отдувка растворителя (бензина) из проэкстрагированной щепы водяным паром с целью обеспечения взрыве- и пожаробезо- пасности производства и сокращения потерь полезных летучих веществ с отработанной щепой. При этом существенное значение имеют как полнота отдувки растворителя, содержащегося в про- экстрагирозанной щепе, так и энергетические затраты на процесс, которые обусловлены продолжительностью отдувки. В этих условиях очень важен на05

со со

-U

со

ГчЭ

дежный автоматический контроль за окончанием процесса отдувки,

Непосредственный контроль содержания растворителя (летучих веществ) в проэкстрагированной щепе в ходе процесса отдувки практически невозможен. Поэтому в производстве о полноте отдувки судят косвенно по содержанию растворителя (летучих веществ) в па- ровой смеси, полученной в результате процесса отдувки. При этом окончание отдувки определяют как органолепти- ческим, так и инструментальным способом. Последний наиболее близок по . своей сущности к предлагаемому техническому решению.

Известен способ автоматического контроля процесса отдувки, базирующийся на использовании пневматичес- кого индикатора состава (типа ИС-4), работающего по принципу измерения разности между абсолютным давлением контролируемой паровой смеси и упругости паров эталонной жидкости (воды) в чувствительном элементе.

Существенным недостатком известного способа является нестабильность показаний прибора в конце процесса отдувки, резко снижающая точность и надежность контроля. Причиной этой нестабильности является то, что контролируемая паровая смесь должна быть в состоянии насыщения, а в реальных производственных условиях она имеет различную степень перегрева, обусловленную колебаниями параметров пара, которым ведут отдувку. Это доказано специальными исследованиями, проведенными в условиях канифольно-экст- ракционного завода.

Цель изобретения - повышение точности и надежности автоматического контроля за окончанием процесса от- дувки гидрофобного растворителя из проэкстрагированного материала водяным паром.

Поставленная цель достигается тем, что контролируют не паровую смесь непосредственно, а ее конденсат. Для этого от общего потока конденсата паровой смеси (пары растворителя и пары воды - пары отдувки) отделяют расслоением по плотности растворитель и контролируют его расход как меру полноты отдувки, а ее окончание фиксируют по минимальной величине этого расхода, которая соответствует удовлетворяющему технологическим требовани

0 5

0 5

0

,,

5

5

0

ям минимуму содержания летучих веществ в проэкстрагированном материале (проэкстрагированной бензином ос- мольной щепе в данном примере).

На фиг.1 приведена схема реализации предложенного способа; на фиг.2 - график показаний прибора и содержания бензина в конденсате паровой смеси.

Общий поток конденсата паровой смеси, полученной при отдувке, поступает во входной патрубок 1 специальной емкости, имеющей внутренние отсеки, предназначенные для непрерывного отделения растворителя. Поскольку растворитель в рассматриваемом случае гидрофобный, конденсат паровой смеси, получающейся в результате его отдувки, представляет собой гетерогенную систему. В центральном (разделительном) отсеке 2, где резко снижена скорость входящего потока, происходит расслоение конденсата на растворитель и воду за счет разности их плотностей . Вода из нижней части отсека 2 через гидрозатвор 3 непрерывно сливается в выходной патрубок 4 емкости. Растворитель из верхней части отсека так же непрерывно сливается в измерительный отсек 5, в днище которого имеется калиброванное отверстие. Пропускная способность этого отверстия рассчитана на минимальный уровень растворителя в измерительном отсеке 5 при минимальном расходе растворителя, отделяемого от потока конденсата в конце отдувки. В начале отдувки избыток растворителя из переполненного измерительного отсека 5 переливается непосредственно в выходной патрубок 4 емкости.

Гидрозатвором 3 служит отсек, стенки которого имеют следующие особенности. Со стороны разделительного отсека 2 стенка гидрозатвора выше стенки разделительного отсека, через которую переливается растворитель в измерительный отсек 5. Высота другой стенки гидрозатвора 3 рассчитана из условия расположения границы раздела растворитель - вода в разделительном отсеке 2 посредине высоты его стенки со стороны измерительного отсека 5.

Верхняя часть емкости (на уровне кромок стенок измерительного отсека 5) и нижняя часть измерительного отсека 5 (на уровне, соответствующем минимальному расходу растворителя в

конце отдувки.) соединены соответственно с плюсовой и минусовой камера- ми стандартного дифманометра 6. Камеры и импульсные трубки дифманомет- ра заполнены водой. Выходной сигнал его контролируется с помощью вторичного прибора 7.

Система автоматического контроля, реализующая разработанный способ, действует следующим образом.

В начальной стадии процесса отдувки,

когда измерительный отсек заполнен растворителем, на вход дифманометра воздействует перепад давления 15 (см. фиг.1)

ЛР рв 8 Н - pp-g-H SH(pB-pf),

где К - база измеренияJ

рв- плотность

Рр- плотность растворителя, . g - ускорение свободного падения.

При этом выходной сигнал дифманометра имеет минимальное значение. 25 Продолжение отдувки приводит к уменьшению расхода растворителя, отделяемого от потока конденсата, и снижению уровня растворителя в измерительном отсеке 5. В конце же отдувки, о когда из-за резкого уменьшения расхода растворителя этот уровень минимальный (за пределами базы измерения : Н, см. фиг.1), выходной сигнал дифманометра становится максимальным, соответствующим перепаду давления на его входе

35

АР

рв; SН.

5

0

5 о

5

Этот выходной сигнал дифманометра указывает на то, что отдувка закончена.

Разработанный способ прошел экспериментальную проверку.

На фиг.2 показана установленная в ходе испытаний способа взаимосвязь показаний вторичного прибора 7 (см. фиг.1) и содержания бензина в конденсате паровой смеси, получаемой в процессе отдувки бензина из проэкстра- .гированной щепы.

Ожидаемый годовой экономический эффект от использования разработанного способа на одном лишь канифольно- экстракционном заводе составляет 87,9 тыс.руб.

Формула изобретения

Способ автоматического контроля отдувки водяным паром гидрофобного растворителя из проэкстрагированного материала по содержанию растворителя в смеси, полученной при отдувке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля за окончанием отдувки,от общего потока конденсата этой смеси, отделяют расслоением по плотности растворитель, пропускают его через камеру свободного истечения с калиброванным отверстием и по величине гидростатического давления столба растворителя над этим отверстием судят о ходе процесса отдувки, фиксируя его окончание по минимальной величине .этого давления.

О . Ю 29 30 . 40 Ж. Время amfytxu, мим -Фие.г

Изобретение относится к области автоматизации контроля процесса отдувки водяным паром гидрофобного растворителя из проэкстрагированного материала, может найти применение в канифольно-экстракционном производстве лесохимической промышленности, маслоэкстракционном производстве пищевой промышленности и позволяет повысить точность и надежность контроля за окончанием процесса отдувки растворителя. Способ заключается в том, что от общего потока конденсата смеси воды и растворителя отделяют расслоением по плотности растворитель, пропускают его через камеру свободного истечения с калиброванным отверстием и по величине гидростатического давления столба растворитепя над этим отверстием судят о ходо процесса отдувки, фиксируя его скончание по минимальной величине этого давления. 2 ил. i /