Способ автоматического управления процессом адсорбции Советский патент 1993 года по МПК B01D53/02 

Изобретение относится к управлению химико-технологическими процессами и может найти применение в электротехнической промышленности при создании защитных сред для проведения технологических операций, а также в газовой, нефтяной и химической промышленности.

Известен способ автоматического управления процессом адсорбции путем переключения рабочего и резервного адсорберов по перепаду температур на слое адсорбента 1J „

Известен Способ автоматического управления процессом адсорбции путем подачи газа в адсорбер и переключения рабочего и резервного адсорберов в зависимости от скорости изменения отношения перепадов давления на рабочем адсорбере и контрольном дросселе, установленном на магистрали газа L2J

Однако данный способ допускает проскок адсорбтива, так как изменение перепада давления на адсорбере в момент проскока поглощаемого компонента соизмеримо с погрешностью измерения перепада давления, что . приводит к проскоку адсорбтива за слоем адсорбента.

Известный способ, выбранный в качестве прототипа, автоматического управления процессом адсорбции путем подачи газа в адсорбер и переключения рабочего и резервного адсорберов основан на измерении электрической емкости адсорбента. Подачу газа в адсорбер начинает в момент равенства

00

со

СП

ю

между заданным и текущим значениями емкости заданному значению разности, а переключение адсорберов осуществляют в момент одновременного наличия отрицательного знака у второй и третьей производных от емкости по времени 3 ,

Недостатком данного способа являются повышенные требования к том- ности измерения электрической емкости и помехозащищенности датчика, влияющих на значение второй и третьей производных от емкости по вре- |мени. Сложное структурное пестрое- ние схемы управления требует переработки и хранения большого количества информации, для чего используется ЭВМ. Высокие технические требования, предъявляемые к данному способу снижают экономическую эффективность его применения0

Иель изобретения - упрощение системы управления и повышение ее надежности..

Цель достигается использованием в качестве, критерия управления первой производной от времени по электрической емкости. Подачу газа начинают при величине текущего значения емкости превышающей заданное значение, которое численно равно величине емкости начала проскока адсорб- тива в контролируемом слое адсорбента .

Фактором, повышающим надежность заявленного способа, является размещение датчика внутри адсорбера на расстоянии противоположно направлению потока очищаемого газа от гра- ницы засыпки адсорбента на величину времени эффективной работы, равного инерционности системы управления

На чертеже представлена принципиальная схема реализации данного спо- соба.

Схема содержит адсорбер 1, заполненный адсорбентом 2, с расположенным внутри датчиком 3, блок k регистрации текущего значения емкое- ти адсорбента, блоки сравнения текущего 5 и заданного 6 значений,де- ференциатор 7, анализатор 8, исполнительный механизм 9.

Способ осуществляют следующим образом.-

В начальный момент времени при отсутствии сигнала с датчика 3 на выходе блоков 5, 6, 8 сигнал отсутствуе

и исполнительный механизм не пропускает газ на адсорбцию Работа схемы начинается со сравнения сигнала из блока с заданным значением в блоке В При выполнении условия превышения текущей емкости с заданным значением анализатор 8 дает сигнал на исполнительный механизм для пропускания газа на адсорбцию,, При прохождении газа через адсорбер поглощается компонент из газа, вследствие этого Электрическая емкость адсорбента меняется При изменении величины текущего значения емкости сигналы поступают на дифференциатор 7 и анализатор 8„

3t

ПРИ невыполнении условия -яр- Ј

анализатор отключает исполнительный механизм,, прекращая подачу газа в этот адсорбер,, Исходный газ подается в резервный адсорбер (на чертеже не показан)„ Управление процессом адсорбции на резервном адсорбере точно такое же„

Управление по величине первой производной от времени по электрической емкости, а также размещение датчика внутри адсорбера на расстоянии противоположно направлению потока очи- щанного газа от границы засыпки адсорбента на величину времени эффективной работы, равного инерционности системы управления, по сравнению с прототипом позволит оперативно и с высокой надежностью управлять процессом адсорбции как при осушке газа, так и при селективной адсорбции компонентов из газовой фазы,, Малый поток обрабатываемой информации даёт возможность применения данного способа управления процессом для встраивания в АСУТП0 Формула и зобретения

1. Способ автоматического управления процессом адсорбции, включающий измерение электрической емкости, расчет первой производной электрической емкости, переключение рабочего и резервного адсорберов, подачу газа при величине текущего значения емкости, превышающей заданное значение, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системы управления, регулирование осуществляют по величине первой производной от времени по электрической емкости, при этом за зоной измерения емкости по нэправлению потока газа создают защитный слой адсорбента, обеспечивающий эффективную очистку газа в течение времени, равного .инерционности системы управления.

2. Способ по п„1, отличающийся- тем, что заданное значение емкости численно равно величине емкости начала проскока адсорбтива в контролируемом слое адсорбента„

Использование: химико-технологические процессы Сущность: создают защитный слой адсорбента, обеспечивающий эффективную очистку газа в течение времени, равного инерционности системы управления, за зоной измерения электрической емкости по направлению потока газа, регулирование осуществляют по величине первой произ водной от времени по электрической емкости. Заданное значение емкости численно равно величине емкости начала проскока адсорбтива в контролируемом слое адсорбента, 1 з„п. ф-лы, 1 ил.