Способ автоматического управления процессом ректификации Советский патент 1979 года по МПК C12F1/02 

Изобретение относится к области автоматического управления процессом ректификации и,в частности,к автоматизации аппаратов периодической перегонки,используемых преимуществен но в пищевой промышленности для полу чения коньячного спирта, а также может быть использовано;в медицинской нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства. Известен способ управления процессом фракционированной перегонки, заключающийся в том, что состав ото гнанного и остаточного продукта перегонки исследуется и часть сырья направ.ляется на регенерацию, когда выходное анализирующее устройство показывает заданный состав отогнанного и остаточного продукта перегонки Ц . Недостатком данного способа яв-t ляются повышенные энергозатраты изза необходимости воврата части сырь в аппарат и больщая инерционность процесса. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо соб автоматического управления процессом ректификации при периодическом производстве спирта путем возврата флегмы и отбора головн.ого погона в объеме 1-3% от безводного спирта в навалке 2. недостатком данного способа является то, что он не позволяет качественно выделить компоненты эфиро-альдегидной фракции - ЭАФ, являющиеся нежелательной примесью в коньячном спирте, и сконцентрировать их в головном погоне. Другим недостатком известного способа является то, что периодичность этапов перегонки автоматически определяется по крепости дистиллата, что при различной исходной крепости сырья и различном содержании в нем компонентов ЭАФ не позволяет обеспечить стабильного и качественного отбора этих компонентов. Если крепость сырья повышена, то увеличивается расход спирта с ЭАФ, а если она понижена - не обеспечивается полный и качественный отбор ЭАФ. Целью предлагаемого изобретения является сокращение времени сгонки и улучшение качества коньячного спирта . Указанная цель достигается тем, что определяют величину скорости изМейения температуры паров в дефлегматоре, а отбор головного погона осу IfiiebTBSSfof При скорости изменения тем пература, равной нулю. ria чертеже схематично представлены аппарат периодической ректификаци и структурная схема управления, с по йощью которой реализуется предложенный способ на приборах системы ГСП; где: 1 - куб аппарата, 2 - ректификационная колонна установки, 3 - лиНИИ подачи паров из верхней частиректификационной колонны в верхнюю часть дефлегматора 4 - дефлегматор, 5 - датчик температуры па)ов верха ректификационной колЪмны, 6 - блок предварения, 7 - сумматор, 8 - преобразователь аналоговогб сигнала в дискретный, 9 - реле переключения запорного клапана на лини отвода паров из дефлагматора, 10 сборник головного погона, 11 - уровнемер, 12 - задатчик.объема отбйравмой головной фракции, 13 -блок суммирования задания и сигнала уровнемера, 14 - релб переключения трехходового клапана на линии отбора продукта, 15 - трехходовой клапан, 1о - нормально-открытый запорный кла пан на линии отвода паров из дефлегматора, 17 - датчик с регулятором давления в аппарате, 18 - регулирующий клапан на линии подачи пара в змеевик куба аппарата, 19 - холодиль ник-конденсатор, 20 - спиртовый фонарь, 21 - преобразователь аналогово го сигнала и дискретный. Пример, Сырье, например, виноматериал крепостью 9,6% об., в количестве 500 дал., нагретое в пред aгpeвaтeлe до температуры 75С подают в куб аппарата 1, Производят нагрев сырья до тё Л1ерату51а1 йп%й я равной , и приэтом доводят давление в аппарате до 0,35-0,45 кгс/см путем установки задания в контуре Регулирования, содерясащемдатчик с регулятором 17 давления и регулирую щий клапан 13 на линии подачи пара в змеевиккуба аппарата. ОййОйреяен но на дефлегматор 4 подают воду с температурой . Запорный клапан 16 открыт, трехходовой клапан 15 от крыт на сборник 10 головного Погона Пары дистиллята направляют в холодильник-конденсатор 19. При появленйй жидкой фЪзы в спиртовом фокаре 20 закрывают запорный клапан 1C путем выдачи управляющего сигнала в реле 9 перекйючения, тем самыМ прекращают отвод паров из 4..Пари, поступающие из верхней час ти ректификационный колонны 2 по ; линии 3 подйчи паров иэ колонны 2 в

.--«V. .-o A:-..

696053 ерх.юю часть дефлегматора 4 конденсиуются и .происходит концентрирование омпонентов ЭАФ в дефлегматоре 4. процессе концентрирования темпераура паров в линии 3 подачи паров з колонны 2 изменяется, поэтому ыходной сигнал блока 6 предварения, оже меняется и не paBeiH сигналу Дат-; ика 5 температуры. Величину произ- одной оттемпературы паров в деф- , егматоре 4 определяют с псмощьюдатика 5 температуры, блока предвареия и сумматора. Выходной сигнал атчика 5 температу)ы, равный Р , одается на вход блока fi предвареН1 Я и одновременно в минусовую каеру 7. Выходной сигВаЛ лока 6 предварения, равный Р t Трр : , подается в плюсовую камеру сумматора 7. В результате алгебраичесКоГо сложения сигналов дат.чтлка 5 температуры и блока 6 предварения выходной сигнал сумматора 7 в любой момент времени равен гр (ЗР i.e. производной от dt Оературн паров в дефлеп/аторе по времени или, иначе, скорости изменения температуры. При достижении в линии 3 подачи паров температуры, равной 79С, Происходит уравнивание 5выходных сигналов от датчика 5 температуры и блока 6 предварения, г подаваемых в сумматор 7, выходной сигнал сумматора равен условному нулю (0,2 кгс/см ) и прёобразбватель 8 выходным сигналом подаст команду рале 9 переключения открыть запорный клапан 16. Затем производят отбор головного погона в объеме,равном 1,8%. При Этом устанавливают задатчиком 12 задание блоку 13 сумми- , роВания, соответствующее объему отбиЦ раемого головного погона, равному 0,86 дал. При достижении в сборнике 10 головного погона уровня, соответствующего 0,86 дал,с:игналуровнемера 11 станет равным.величине зёда- ния, а сигнал блока 13 сутумиров.ания условному нулю, и преобразователь 21 своим вьаходным сигналом подаст команду реле 14 переключения -;т1ереключить трехходовой клапан 15 из положения сброс в емкость головного погона в положение подача на последующие сборники . Затем ведут отбор остальных погонов известным способом. Предложенньгй способ, автоматического управления обеспечивает сокращение времени сгонки и улуч1 ейие качества коньячного спирта. Качественные показатели спирта, полученного по предложенному и известному способам, приведены в.таблице.