Способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы Советский патент 1979 года по МПК D21C9/14 G05D21/00 

1

Изобретение относится к способам управления процессом гипо.хлоритной отбелки целлюлозы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.

Известен способ автоматического управления процессом гипо.хлоритной отбелки целлюлозы путем изменения рас.кода гипохлорита натрия в зависимости от величины отклоне 1ия окислительного потенциала и рН целлюлозной массы, измеренных после смешения ее с химикатами, от установленного значения функционального параметра 1.

Этот способ эффективен при отбелке целлюлозы для бумаги, но он не обеспечивает требуемой точности управления при отбелке целлюлозы для химической переработки. В последнем случае основным показателем качества целлюлозы является вязкость. На величину конечной вязкости целлюлозы оказывают влияние ее исходная вязкость, температура процесса отбелки и длительность реакции, которые могут иметь значительные колебания.

При известном способе не учитывается влияние указанных параметров на качество целлюлозы.

Это приводит к большим откл иениям величины вязкости беленой целлю.юзы от требуемого значения и дополнительным потерям волокна при избыточной дозировке химикатов.

Целью изобретения является получение целлюлозы с заданной и стабильной вязкостью и сокращение потерь волокна.

Это достигается тем, что дополнительно измеряют вязкость и температуру целлюлозной массы, поступающей на отбелку, и уровень массы в реакторе, устанавливают ожидаемый расход массы на выходе башни и по его значению и величине уровня массы в реакторе вычисляют длительность процесса отбелки, устанавливают заданные значения вязкости и темцературы целлюлозной массы на входе ступени отбелки, вязкости целлюлозы после отбелки и длительности процесса отбелки и корректируют установленное значение функционального параметра в зависимости от отклонений от заданных значений измеренных величин вязкости и температуры массы до отбелки, вязкости целлюлозы после отбелки и длительности процесса отбелки по следуюа1ей формуле; Д Е аД Vo + а, А V + Q + аз Д Т() где ДУо - изменение вязкости целлюлозы на входе ступени гипохлоритиой отбелк ;; A V - изменение требуемого значения вязкости целлюлозы после гипохлоритной отбелки; uQ - изменение температуры массы на входе ступени гипохлоритной отбелки; ДТ - изменение длительности процесса отбелки; о, ai, аг, а - постоянный коэффициент, определяемый экспериментально. Установленное значение функционального параметра Е(мВ) вычисляется по формулеЕ ЕО (V) + а (Vo - 550) - -0,4Vo jS (в - 5Q) + у (Т - 1.5) , (2) где ЕО {V) - величина, выбираемая в зависимости от требуемого значения вязкости целлюлозы V в конце процесса; Vo - начальная вязкость целлюлозы, мпз; О. - температура массы на входе ступени отбелки, °С; Т - длительность реакции, час; а, /S и у - постоянные коэффициенты. Причем, коэффициенты j3 и при средних значениях вязкости Vo 550 мпз и относительного расхода гипохлорита (l/о) равняются соответственно; 0,015 1/°С и V 0,055 1/час, а коэффициент а 0,16 мВ/мпз при Т б мин. Коэффициенты aj, ai и аз могут иметь следующую величину: ai -0,4; аг, 0,4; аз -0,4. На чертеже приведен пример системы регулирования, реализующий предложенный способ. Целлюлозную массу смешивают в смесителе 1 с раствором гипохлорита натрия и подают в Оашню2, где происходит отбелка. Процесс непрерывный, длительность пребывания массы в бащне определяется уровнем в ней и скоростью движения массы, т. е. расходом массы на выходе из башни. Система осуществляет автоматическое управление с помощью измерителей 3, 4, 5, 6 соответственно окислительного потенциала, рН массы, температуры и уровня массы в бащне, регулирующего клапана 7 и управляющего устройства 8. На вход управляющего устройства подаются сигналы от всех перечисленных измерителей, а также вводятся значения начальной вязкости целлюлозы (Vo), требуемое значение конечной вязкости (V ) и величина ожидаемого расхода массы на выходе из бащни (Q). Величина Vo либо измеряется лабора торным путем и результат изменения передается на вход управляющего устройства 8 с помощью устройства ручного ввода, либо прогнозируется по результатам измерений, осуществляемых на предыдущих ступенях отбелки, и поступает на вход устройства 8 от соответствующего вычис.1ительного устройства. Ожидаемый расход массы на выходе из башни вводится оператором с помощью устройства ручного ввода или рассчитывается вычислительным устройством на основании данных о производительности всего отбельного цеха. Ожидаемая длительность пребывания массы в башне (Т), которая необходима для расчета величины Н, определяется из следующего условия: rQ(t)dt H(t).E,(3) где t - текущий момент времени, час; 1 - время, час; Q(t) - ожидаемый расход массы на выходе из башни, м /час; l(t) - уровень массы в бащне в момент t, м; Е - площадь поперечного сечения башни, м. На основании введенной информации управляющее устройство вырабатывает управляющий сигнал по расходу гипохлорита натрия (G). В операторной форме управляющий сигнал имеет вид G(p) К(р)Е(р) --Е(р),(4) где GK(p) - передаточная функция управляющего устройства; Е(р) - линейная функция сигналов ОП и рН, определяемая из уравнения Е ОП -f 100 (рН- 10),(5) где Е - функциональный параметр, мВ; ОП измеренное значение окислительного потенциала; рН - измеренное значениерН, полученное через интервал времени (бмин) после смещения целлюлозы с гипохлоритом. Е(р) - установленное значение функции Е, рассчитанное на основании зависимости (1). Выработанный управляющий сигнал поступает на регулируюцдий клапан 7. Использование предлагаемого способа автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы позволит получить целлюлозу с задан1;ой и стабильной вязкостью за счет умс11ЬП1ения среднеквадратичных ошибок стабилизации вязкости более чем в пять раз. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы путем изменения расхода гипохлорита натрия в зависимости от величины отклонения окислительного потенциала и рН целлюлозной массы, измеренных после смешения ее с химикатами, от установленного значения функционального параметра, отличающийся тем, что, с целью получения целлюлозы с заданной и стабильной вязкостью и сокращения потерь волокна, дополнительно измеряют вязкость и температуру целлюлозной массы, поступающей на отбелку, и уровень массы в реакторе, устанавливают ожидаемый расход массы на выходе из башни и по его значению и величине уровня массы в реакторе вычисляют длительность процесса отбелки, устанавливают заданные значения вязкости и температуру целлюлозной массы на входе ступени отбелки, вязкость целлюлозы после отбелки и длительности процесса

отбелки и корректируют установленное значение функционального параметра в зависимости от отклонений от заданных значений измеренных величин вязкости и температуры массы до отбелки, вязкости целлюлозы после отбелки и длительности процесса отбелки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 224299, кл. D 21 С 9/74, 1968.

Целлюлоза

0/7

РН

«7

Г1 по; лорит