Устройство для автоматического регулирования сложной ректификационной колонны Советский патент 1979 года по МПК B01D3/42 

лонны связаны с входами регулятора соотношения нерепадов давления в укрепляющей секции колонны, выход которого соединен с одним из входов регулятора расхода бокового погона, второй вход которого связан с датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход - с исполнительным механизмом на линии вывода бокового погона, датчик перепада давления в верхней части укрепляющей секции колонны параллельно через вычислитель связан с одним из выходов регулятора расхода орошения, второй вход которого связан с датчиком расхода орошения, а выход - с исполнительным механизмом, датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции колонны связан с регулятором подачи тепла в подогреватель отпарной колонны, второй вход которого связан с датчиком расхода теплоносителя, а выход - с исполнительным механизмом.

Принципиальная схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит датчики 1, 2, 3 перепадов давлений в укрепляющей секции и датчик 4 перепада давления в исчерпывающей секции колонны 5, причем датчик 1 перепада давления соединен с первым входом регулятора 6 соотношения перепадов давлений, второй вход которого соединен с датчиком 4 перепада давления. В регуляторе 6 соотнощепий перепадов давлений задатчиком 7 задано соотношение перепадов давлений в секциях колонны. Выход регулятора 6 соотношения соединен параллельно через вычислитель 8 с регулятором 9 расхода топлива и огневой подогреватель 10 с регулятором И расхода циркулирующей флегмы, второй вход которого соединен с датчиком 12 расхода циркулирующей флегмы, а выход - с исполнительным механизмом 13, установленным на линии подачи циркулирующей флегмы из колонны 5 в змеевик огневого подогревателя 10. Второй вход регулятора 9 расхода топлива связан с датчиком 14 температуры на контрольной тарелке исчерпывающей секции колонны, а выход - с исполнительным механизмом 15, установленным на линии подачи топлива в огневой подогреватель 10.

Датчик 2 перепада давления в верхней части укрепляющей секции и датчик 3 перепада давления в нижней части укрепляющей секции соединены с регулятором 16 соотношений перепадов давлений в укрепляющей секции колонны, где с помощью задатчика 17 задано соотнощение перепадов давлений. Выход регулятора 16 соотнощения перепадов давлений соединен с входом регулятора 18 расхода бокового погона, второй вход которого соединен с датчиком 19 температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход - с исполнительным механизмом 20, установленным на линии вывода бокового погона из колонны 5 в отпарную колонну 21. Выход датчика 2 перепада давления в

верхней части укрепляющей секции колонны параллельно с регулятором 16 соотношения через вычислитель 22 соединен с регулятором 23 подачи орошения, второй вход которого соединен с датчиком 24 расхода

орошения, а выход - с исполнительным механизмом 25, устаповленным на линии подачи орошения в колонну 5. Датчик 26 температуры на контрольной тарелке верхней части укрепляющей секции соединен с

регулятором 27 расхода теплоносителя в подогреватель 28 отпарной колонны 21, второй выход которого соединен с датчиком 29 расхода теплоносителя, а выход - с исполнительным механизмом 30, установленным на линии подачи теплоносителя в подогреватель.

Устройство работает следующим образом.

При изменении входных параметров (например, качества сырья) изменяются материальные потоки по высоте колонны, что вызывает изменение качества продуктов разделения и изменение энергозатрат на процесс.

Изменение материальных потоков вызывает изменение перепадов давления по секциям колонны и соотношение перепадов давления, измеряемых датчиками 1, 4 и регулируемое регулятором 6 соотношения

перепадов давлений, отклонится от заданного задатчиком 7. При этом изменится выходной сигнал регулятора 6 соотношения перепадов давлетиш, что вызовет изменение задания регулятора И расхода циркулирующей флегмы и через него изменит положение исполнительного механизма 13, так как в регуляторе 11 возникает рассогласование сигналов, поступающих от регулятора 6 соотношения и датчика 12

расхода циркулирующей флегмы. Изменение будет продолжаться до тех пор, пока не восстановится заданное соотнощение перепадов давления. Одновременно измененный выходной сигнал регулятора 6 соотношения перепадов давления, изменит через вычислитель 8 задание регулятору 9 расхода топлива в огневой подогреватель 10, что вызовет измепение положения исполнительного механизма 15 и изменит расход

топлива в огневой подогреватель. Возникающие отклонения по качеству материального потока исчерпывающей секции корректируются по температуре на контрольной тарелке с помощью датчика 14 температуры.

Если вследствие изменения качества изменится соотнощение материальных потоков, выводимых в виде бокового погона и дистиллата, то изменится соотношение перепадов давлений в укрепляющей секции,

замеряемое с помощью датчиков 2 и 3 перепадов давлений, регулируемое регулятором 16 соотношения перепадов давления, т. е. соотношение отклонится от заданного задатчиком 17. Отклонение соотношения перепадов давлений вызывает изменение выходного сигнала регулятора 16 соотношения перепадов давления, что изменяет задание регулятору 18 расхода бокового погона и приводит через него к изменению положения исполнительного механизма 20, увеличивая или уменьшая вывод бокового погона. Возникаюш;ие отклонения по качеству бокового погона корректируются по температуре на тарелке вывода бокового погона с помош,ью датчика 18 температуры. Изменение вывода бокового погона из колонны вызывает отклонение температуры на контрольной тарелке верхней части укрепляюш,ей секции колонны, что фиксируется датчиком 26 температуры. Для поддержания постоянной температуры изменяется расход теплоносителя в подогреватель 28 с помош,ью регулятора 27, который изменяет положение исполнительного механизма 30, так как при изменении температуры на контрольной тарелке возникает несоответствие между нужным количеством теплоносителя и фактическим, замеряемым датчиком 29.

Одновременно в верхней части укрепляюш,ей секции колонны устанавливается заданный перепад давлений с помош,ью датчика 2 перепада давления, вычислителя 22, регулятора 23, датчика 24 расхода орошения и исполнительного механизма 25.

Реализация данного устройства может повысить технико-экономические показатели объектов за счет повышения производительности колонны по сырью, сократить энергозатраты, повысить качество продуктов разделения. Повышение качества продуктов разделения позволит также улучшить технико-экономические показатели последуюш;их установок, где эти продукты используются в качестве сырья. Ориентировочный экономический эффект составит 150-180 тыс. руб. на одну установку.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования сложной ректификационной колонны, включающей отпарную колонну и подогреватели, содержащее датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции, датчик температуры на контрольной тарелке в исчерпывающей секции колонны, связанный с регЗлятором подачи теплоносителя в колонну, датчики перепадов давлений в исчерпывающей и укрепляющей секциях колонны, связанные с регулятором соотношений перепадов давления, выход которого через вычислитель связан с регулятором подачи в колонну теплоносителя, исполнительные механизмы, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона применения, улучшения качества продуктов разделения и повышения технико-экономических показателей работы колонны за счет повышения точности регулирования, оно снабжено дополнительным датчиком перепада давления в укрепляющей секции колонны, вычислителем, регулятором соотношения перепадов давлений в укрепляющей секции колонны, датчиком

расхода теплоносителя, регуляторами расхода циркз-лирующей флегмы, бокового погона и орошения, датчиком расхода орошения, датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, задатчиками, причем

выход регулятора соотношения перепадов давлений в исчерпывающей секции колонны параллельно связан с регулятором расхода циркзлирующей флегмы, датчики перепадов давления в верхней и нижней

частях укрепляющей секции колонны связаны с входами регулятора соотнощепия перепадов давления в укрепляющей секции колонны, выход которого соединен с одним из входов регулятора расхода бокового погона, второй вход которого связан с датчиком температуры на тарелке вывода бокового погона, а выход - с исполнительным механизмом на линии вывода бокового погона, датчик перепада давления в

верхней части укрепляющей секции колонны параллельно через вычислитель связан с одним из выходов регулятора расхода орошения, второй вход которого связан с датчиком расхода орошения, а выход - с

исполнительным механизмом, датчик температуры на контрольной тарелке в укрепляющей секции колонны связан с регулятором подачи тепла в подогреватель отпарной колонны, второй вход которого связан с датчиком расхода теплоносителя, а выход - с исполнительным механизмом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 502638, кл. В 01D 3/42, 1934.

2.Авторское свидетельство СССР №. 521899, кл. БОШ 3/42, 1975.