Способ автоматического управленияпРОцЕССОМ эКСТРАКции Советский патент 1981 года по МПК B01D11/04 G05D27/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИ

де Vt объемный расход раствора рафината из экстрактора; G - весовой расход сырья; рх удельный вес рафината в

рафинатном растворе на выходе из экстрактора; - - удельный вес раствора раРфината;

- удельный вес растворителя в рафинатном растворе.

На фиг. 1 представлена схема реаизации способа; на фиг. 2 - временые характеристики процесса управения, осуществляемого известным спообом; на фиг. 3 - временные хаактеристики процесса управления, существляемого предлагаемым спосоом.

Установка содержит экстрактор 1, узел 2 регенерации растворителя из раствора рафината, узел регенеации растворителя из раствора экстракта. Схема включает датчики. 4-6 расходов йырья, растворителя и, рафинатного раствора на соответствующих потоках, датчики 7-9 удельных весов на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, анализатор 10 контрольного показателя качества, например цвета, на потоке рафината, датчики 11 - 13 температуры на потоках растворителя, рафинатного раствора и рафината соответственно, блоки 14 памяти, таймер 15, вычислительные устройства 16 - 19, коммутирующее устройство 20, регулятор 21 расхода растворителя, исполнительный механизм 22 на линии растворителя, датчик 23 температуры внизу экстрактора, регулятор 24 температуры экстрактного раствора внизу экстрактора, исполнительный меха-. низм 25 на линии воды, охлаждакяцей экстрактный раствор внизу экстрактора, вычислительное устройство 26. Сплошными линиями (фиг. 2) показано изменение удельного веса рафината, находящегося в рафинатном растворе на выходе из экстрактора, штриховыми линиями показано изменение удельного веса рафината навыходе с установки.

Римскими цифрами показаны начгшо и конец каяодого цикла регулирования.

На фиг. 3 аналогичные интервалы обозначены римскими цифрами со штрихами.

При этом введены обозначения:

to начальный момент времени, в который вносится возмущение по одному из входных параметров (расход растворителя в экстрактор, изменяющий соотношение расходов растворит ль(сырье, или температура экстрактного раствора в нижней части экстракт - тора), мин;

период времени, характеризующий завершение переходного процесса по экстрактору, мин;

2 период времени, характеризующий начало изменения значений удельного веса рафината на выходе из процесса регенерации, мин;

C-J - период времени, выбираемый, исходя из требований точности прогноза показаний датчика 9 и анализатора 10 на выходе рафината, йз о - , мин ;

c-i,- период времени, характеризующий завершение переходного процесса по системе регенерации после внесения возг ущения по входному параметру, мин.

Способ осуществляется следунвдим образом,

К начальному моменту времени управления установка процесса экстрак- .

0 Ции смазочных масел селективным растворителем (установка селективной очистки) выведена на стабильный режим, позволяющий получать из перерабатываемого сырья промышленный отбор рафината, удовлетворяющего технологический регламент качества.

В начальный момент времени GO на регулятор 21 подается первое

- управляющее воздействие и по сигналу таймера 15 начинается опрос датчиков 4, 5, 7 и 11 на входных потоках сырья и растворителя. Показания датчиков запоминаются блоками 14 памяти.

В момент времени о fo+ С по

сигналу таймера 15 опрашивают датчик

8удельного веса на промежуточном потоке раствора рафината. По стабилизации показаний датчика 8 вычислительное устройство 26 анализирует завершение переходного процесса по экстрактору 1. Вычислительное устройство 26 выдает также сигнал начать опрос, датчиков 6 и 12 на промежуточном потоке раствора рафината. Показания датчиков 6, 8 и 12 запоминаются блоками 14 ламяти. В момент времени t io+i 2. по сигналу таймера 15 начинается опрос датчика 9 и анаQ лизатора 10 на выходном потоке рафината. Показание этих датчиков запоминаются блоками 14 памяти.

В момент времени с дт 2+&з по сигналу таймера 15 опрос датчиков

9и 13 и анализатора 10 прекращается, 5 а данные опроса из блока 14 памяти

передаются в вычислительное устройство 16.

Время C-j меньше времени t и выбирается исходя из требований точО ности прогноза показаний датчика 9 и анализатора 10.

Вычислительное устройство 16, прогнозируя показания датчика 9 и анализатора 10 на время полного запаздывания по установке Со + с2 + сз

определяют качественный показатель рафината, находящегося в растворе рафината (удельный вес) в момент , начиная с J +6.

Данные из вычислительного .устройства 16 о показаниях датчиков 9, 7 и 11 на потоке растворителя из блков 14 памяти передаются в вычислительные устройства 17,-которые пересчитывают их к температуре, замеренной датчиком 12 температуры на потоке раствора рафината., значение которой хранится в блоке 14 памяти.

Затем данные из вычислительного устройства 17 и показания датчиков 4,6 и 8 из блоков Г4 памяти передаются в вычислительное устройство 18, реализующее формулу.

Вычислительное устройство 19, получив данные о неличине отбора рафината из вычислительного устройства 18, данные о показаниях с датчика 5 и прогноза показа.ний анализатора 10, определяет направление и величину изменения задания регулятора 21 (или регулятора 24, если возмущение по входному параметру вносится по контуру регулирования температуры экстрактного раствора внизу экстрактора) и выдает это задание через коммутирукицее устройство 20 на регуляторы 21 или 24. Кроме того, вычислительное устройство. 19 вьвдает сигнал таймеру 15 о завершении первого цикла управления. Регулятор 21 с помощью исполнительного механизма 22 стабилизирует расход растворителя в соответствии с заданием, полученным от устройства 19.

Таймер 15начинает последующие циклы управления.

Процесс поиска наилучшего заканчивается, когда ограничение по качеству рафината не позволяет увеличивать отбор далее. В этом случае расход растворителя стабилизируется на достигнутом уровне..

Если изменением расхода растворителя не достигается желаемого от бора или дальнейшее изменение расхода растворителя приводит к нарушению технологического регламента, то расход растворителя стабилизируется на достигнутом уровне, а вычислителное устройство 19 производит выбор следующего контура управления, например, по входному параметру - температуре экстрактного раствора -внизу экстрактора. В этом случае с помощью коммутирукичего устройства 20 задание от вычислительного устройства 19 направляется на регулятор 24, который с помощью датчика 23 тем пературы и исполнительного механизма 25 на линии охлаждающей воды стабилизирует температуру низа экстрактора 1. Процесс управления осуществляется аналогично управлению по расходу растворителя.

Следует отметить, что необходимым условием для реализсщии способа является однокомпонентность используемого в процессе растворителя, отсутствие в нем других растворителей или антирастворителей, в частности, воды, что.позволяет использовать величину удельного веса растворителя в расчетной формуле д.Ля определения величины отбора рафината.

Экономический эффект от использо5вания предлагаемого способа составляет 27,7 тыс. р. при увеличении величины отбора рафината на 1%.

20

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом экстракции смазочных масел селективным растворителем

путем измерения удельного веса рафината на выходе из системы регенерации и регулирования расхода растворителя в экстрактор в зависимости от соотношения расходов растворитель- сырье, отличающийся тем, что, с целью повышения -выхода рафината заданного качества, дополнительно измеряют удельный вес раствора рафината и

растворителя, по величине удельного веса рафината на выходе из системы регенерации и скорости ее изменения определяют удельный вес рафината в растврре на выходе из экстрактора, а регулирование расхода растворителя осуществляют в зависимости от величины отбора рафината из системы регенерации, определяемой по формуле

VtpUpVp l

Q

f tCpe-pJi3

где Vf - объемный расход раствора .

рафината из экстрактора; GJ - весовой расход сырья;

pV удельный вес рафината в

рафинатном растворе на выходе из экстрактора; pt удельный вес раствора рафиUI ната; P/J - удельный вес растворителя

в рафинатном растворе. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 582802, кл. В 01 D 11/04, 1971.

2.Патент США № 3285846, л. 202-160, 1963. ростВоритвпь ftOfmSop pag tff omtpogit/ffomУОрй