СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭПЮРАЦИОННОЙ КОЛОННОЙ ПРИ РЕКТИФИКАЦИИ СПИРТА Советский патент 1970 года по МПК C12F1/04 

Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации, а именно к автоматизации процесса эпюрации при производстве спирта.

Известны способы управления зпюрационной колоаной, заключающиеся в регулировании расхода пара в колонну по давлению в нижней части, расхода охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор по давлению в верхней части колонны, отбора эпюрата и эфироальдегидной фр.акции.

Однако эти способы не могут обеспечить при возмущениях по потоку питания (спирта-сырца) такие режимы эпюрации, которые надежно исключали бы попадание головных или промежуточных примесей в эпюрат, а следовательно, и в готовый спирт-ректификат, отбираемый из ректификационной колонны. Эти цримеси существенно ухудшают органолептические свойства спирта-ректификата в изготавливаемых на его основе изделий.

Предложенный способ позволяет улучшить очистку спирта от головных и промежуточных примесей.

Это достигается тем, что задание на регулирование расхода пара корректируют в зависимости от рассогласования между заданной, (максимально допустимой) и фактической концентрацией одного из нежелательных компонентов головных или промежуточных примесей (например, метанола) в контрольной зоне

колонны стабилизируют перепад давления между нижней и верхней частями колонны inyтем регулирования расхода охлаждающей воды на дефлегматор-конденсатор, при этом, если давление в нижней части колонны выходит из допустимой области, коррекцию расхода пара прекращают и поддерживают расход пара в зависимости от номинального давления в нижней части колонны, как только давление

в нижней части колонны возвращается в допустимую область, коррекцию расхода пара восстанавливают.

На фиг. 1-изображена схема предлагаемого способа автоматического управления

эпюрационной колонной (случай, когда расходом пара регулируется давление в нижней части колонны); на фиг. 2 - часть схемы предлагаемого способа (случай, когда расход пара в колонну стабилизируется).

Эпюрационная колонна / (см. фиг. 1) снабжена датчиками 2 и 3 давления, расположенными в верхней и нижней части колонны и соединенными с датчиком перепада 4 давления, импульс с которого поступает на регулятор 5,

который в зависимости от рассогласования между заданным перепадом давления и фактическим перепадом воздействует «а исполнительный механизм 6 подачи охлаждающей воды в дефлегматор-конденсагор 7, датчиком

соединенным с регулятором 9 импульс от которого поступает в блок 10 формирования сигнала задания (/) в функции от рассогласования концентраций, датчиком уровня 11, связанным с регулятором 12, импульс от которого поступает на исполнительный механизм 13.

Способ управления осуод,ествляется следующим образом.

В эпюрационную колонну поступает исходный продукт ( дистиллат, спирт-сырец), который ректификуется благодаря подводу внешнего тепла-пара. Технологический режим работы колонны выбирают так, что головные и промежуточные примеси концентрируются в верхней (укрепляющей) части колонны, откуда они в виде паров поступают в дефлегматор-конденсатор. Отбор головных продуктов эфироальдегидной фракции (ЭАФ) ведется непрерывно и составляет обычно /40-Vioo от полученного дистиллата, основной поток направляется в виде флегмы в кололну.

Расход ЭАФ стабилизируется при помощи датчика (расхода 14, сигнал которого поступает на регулятор 15. Свободный от головных и промежуточных примесей нижний продукт (эпюрат) выводится ,из нижней части колонны .и .направляется для дальнейшей переработки в ректификационную колонну. Расход эпюрата регулируют по уровню эпюрата в нижней части колонны прн помощи регулятора 12.

При первом варианте способа расход пара в колонну регулируют регулятором 16 в зависимости от давления в нижней части колонны, измеренного датчиком 3. При втором - расход пара в колонну стабилизируют регулягором 16 в зависимости от расхода пара, измеренного расходомером 17. Задание регулятору 16 в обоих случаях задают регулятором 9 коррекции в зависимости от рассогласования между заданной (максимально допустимой) концентрацией пр(зад) нежелательной примеси (например, метанола) в контрольной зоне колонны и фактической концентрацией Лпу(1), измеренной анализатором 8, т. е. /((;,/(Хпр(зад) (о). (1) где г -время. При этом давление низа колонны -Рнсо) изменяется во времени как функция от пр(оСигнал от датчика 3, соответствующий давлению низа колонны P«(t), подается в блок сравнения 18, где он непрерывно или дискретдо сравнивается с сигналами, соответствующими Р„(т1п) И Рк(тах) , ДО ТеХ ПОр ПОКа ВЫполняется условие («да).

Рн(т{п) С н( (max)(}

В камеру задания регулятора 16 подается от блока 10 переменное задание K(t) по рассогласованию между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрацией нежелательной примеси, выработанное регулятором 9 коррекции. При резких изменениях концентрации нежелательной примеси в составе питания могут быть значительные колебания фактической концентрации нежелательных примесей в контрольной зоне колонны, т. е. возникают аварийные ситуации, характеризующиеся тем, что условие (2) не выполняется «нет. В этом случае переменное задание K(t), соответствующее рассогласованию между заданной и фактической концентрацией нежелательных примесей, отключается от регулятора 16 и вместо него подается имПульс постоянного задания S(t) из блока 19, пропорциональный номинальному давлению низа .колонны РН(О. (Л(ном)- const (3).

Импульс S(t) подается в камеру задания регулятора до тех пор, пока фактическое давление Рн(1) не станет равным номинальному давлению РН(НОМ) колонны. По мере нормализации давления в колонне фактическая концентрация Х„р(() в контрольной зоне также приближается к допустимому заданному значению концентрации пр(зад) . Поэтому после выполнения в -блоке IS условия, что давление в .колонне нормализуется и станет равным номинальному, т. е. Янсо Рн(ном), переменное задание S(t), вырабатываемое блоком 19, отключается, и в камеру регулятора вновь подают постоянное задание K(i:). Расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7

регулируют регулятором 5 в зависимости от рассогласования между заданным перепадом давления между верхней и нижней частями КОЛО.ННЫ и фактическим перепадом давления, измеренным датчиком перепада 4 и датчиками

2 и 5 давления. При изменении давления в нижней части колонны изменяется в ту же сторону и давление в верхней части колонны, а система регулирования, состоящая из элементов 2-5 и исполнительного механизма 6, изменяя расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7, стабилизирует перепад давления AP(t).

Предмет изобретения

Способ автоматического управления эпюрационной колонной 1Пр.и ректификации спирта, заключающийся в регулировании расхода пара, расхода охлаждающей воды, отбора эпюрата ц эфироальдегидной фракции, отличающийся тем, что, с целью улучшения очистки спирта от головных и промежуточных примесей, задание на регулирование расхода пара корректируют в функции рассогласования

между заданной (максимально .допустимой) и фактической ко.нцентраци;ей одного из нежелательных компо.нентов головных нли промежуточных примесей (например, метанола) в контрольной зоне колонны, а регулированием расхода охлаладающей воды на дефлегматор-коненсатор стабилизируют перепад давления между ниж.ней и верхней частями колонны, при этом, если давление в нижней части коло.нны выходит из ограниченной допустимой области,

прекращают корректировать расход пара и стабилизируют его в соответствии с номинальным давлением в нижней части .колонны, а после того как давление в нижней части колонны вернется в допустимую о бласть, коррек иг. I

ih-H

PH

ф)

18

HifrHnj fHM - Hifnol

Pue 2 Рн/тах)