Устройство для автоматического управления процессом ректификации Советский патент 1975 года по МПК B01D3/42 

1

Изобретение относится к системам автоматического управления технологическими нроцессамн химической промышленности, в частности ректификации бинарных смесей.

Известно устройство для автоматического управления процессом ректификацин, содержащее датчики расхода и состава питания, вычислительный блок, регуляторы флегмового числа, состава продукта на тарелке, расходов дистиллята и пара. Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества продуктов.

С целью повышения качества продуктов предлагаемое устройство сиабжено последовательно соединенными блоком определенпя модуля входного нараметра, нодключенным к регулятору флегмового числа, блоком переключения, связанным с регулятором состава продукта на тарелке, и блоком интегрирования, соединенным через множитель, связанный с вычислительным блоком, с регулятором расхода нара.

Предлагаемое устройство для автоматического управления процессом ректификации иллюстрируется чертежом.

В тарельчатую ректификационную колонну 1 поступает бинарная смесь циклогексаноициклогексанол.

Устройство содержит узел 2, включающий датчик измерения расхода натрузки, блок регулируемого запаздывайня и операционный усилитель, узел 3, состоящий из последовательно соединенных звеньев: автоматического рефрактометра, электропневматического преобразователя, блока регулируемого запаздывания и операционного усилителя.

Узлы 2 н 3 пoдKv ючeны к мнол ительно-делительному блоку 4. Блок 5 состоит из датчика измерения состава на тарелке и регулятора состава и подключен па один из входов узла 6, который включает регулятор расхода пара.

Узел 7 содерЖ1Г1 блок измерения флегмового числа в колонне и регулятор флегмового числа и подключен па один из входов узла 8, включающего регулятор расхода дпстпллята. На другой вход узла 8 подсоедпнеи выход блока 4.

Блок 9 определения модуля входного параметра подключен входом к узлу 7, а выходом на один из входов блока переключения 10, другой вход которого подсоединен к выходу блока 5.

Блок переключеиия 10 подсоединен к блоку интегрирования 11, подключенному на один из входов миол ителя 12, второй вход которого подключен к блоку 4, а выход - на один из входов узла 6.

Узел 2 осуществляет измеренне расхода пнтап1 я колонны и преобразование его величн)Л D пневматический нмнульс.

Узел 3 осуществляет намерение содержания легкокипящего комнонента - циклогексанона в питающей смеси.

Множительно-делительный блок 4 осуществляет математическую операцию над поступивщимн из блоков 2 и 3 импульсами.

Блок 4 определяет количество поступающего в .колонну легкокипящего компонента- циклогексанона. Сигнал с блока 4 поступает на регулятор расхода дистиллята - анона-ректификата.

Узел 7 осуществляет вычисление флегмового числа в колонне по текущим значениям флегмы и дистиллята и в зависимости от отклонения флегмового числа процесса от заданного корректирует количество дистиллята.

Аналогично изменение расхода пара в подогревателе осуществляется пропорционально количеству поступающего в колонну легкокипящего комнонента. Поэтому сигнал с блока 4 через множитель 12 подается на одну из плюсовых камер блока узла 6. На другой вход блока узла 6 подключен со знаком «плюс выход регулятора состава на тарелке блока 5, который корректирует расход пара до установления на тарелке заданного состава продукта.

С помощью множителя 12 определяется требуемый коэффициент пропорциональности изменения расхода нара при измеиении на единицу поступающего в колонну циклогексанона.

При наличии перечисленных нараметрических возмущений, нарущающих тепловой балаис в колонне, и постоянном значении коэффициента пропорциональности условие инвариантности состава продукта в колонне от нагрузочных параметров нарущается, и коэффициенг пропорциональности, устанавливаемни множителем 12, требует корректировки.

С целью осуществления адаптации системы к ппешним условиям выход регулятора флегмового числа одновременно нодключают на вход блока 9 определения модуля входного параметра. Пмнульс абсолютной величины отклонения флегмового числа от заданного подается на блок переключения 10, куда одновременно вводится имнульс величины -рассогласования состава иродукта на тарелке, выработанный регулятором блока 5. Па выходе блока 10 иолучается релейиый закон самонастройки:

yfe I ДФ| sign AJT-Q (/),

где ЛФ - величина рассогласования флегмового числа;

ЛХ - величина рассогласования состава нродукта на тарелке;

Q (р) -нередаточиая функция звена искусственного запаздывания;

/г - весовой коэффициент.

Выход блока 10 поступает на блок интегрирования И, который подключеи к миожителю 12. Выходной имнульс блока интегрирования 11 определяет требуемый коэффициент усиления разомкнутой части системы но каналу управления расходом нара.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического унравления процессом ректификации, содержащее датчики расхода и состава иитания, вычислительный блок, регуляторы флегмового числа, состава иродукта иа тарелке, расходов дистиллята и пара, отличающееся тем, что с целью повыщения качества продуктов, оно снабжено носледовательно соединенными блоком определения модуля входного параметра, нодключснным к регулятору флегмового чнсла, блоком нереключения, связанным с регулятором состава нродукта на тарелке, и блоком интегрирования, соединенным через множитель, связанный с вычислительным блоком, с perv лятором расхода пара.

L...,J