Способ автоматического управления процессом экстракции Советский патент 1981 года по МПК B01D11/02 G05D27/00 C01B25/22 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИ

1

Изобретение относится к автоматизации процесса экстракции, а более конкретно к автоматизации управления процессом получения экстракционной фосфорной кислоты и может быть использовано в металлургической и химической промышленности, в частности в производстве минеральных удобрений.

Известен способ управления процессом экстракции путем изменения подачи растворителя в экстрактор в зависимости от температуры паровой смеси в экстракторе 1.

Известен способ автоматического управления процессом экстракции путем изменеиия подачи фосфорной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и величины соотношения твердой и жидкой фаз в пульпе, подачи серной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и концентрации избыточной серной кислоты в пульпе, изменения величины разрежения в вакуум-испарителе в зависимости от температуры и концентрации избыточной фосфорной кислоты в экстракторе, изменения отвода пульпы в зависимости от ее уровня в экстракторе 2.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокого качества выходного продукта из-за отсутствия точного регулирования.

Цель изобретения - повышение производительности и качества выходного продукта за счет повышения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют расход н плотность оборотной пульпы и по сумме указанных параметров и расходов серной и фос10форной кислоты корректируют величину разрежения, а подачу фосфорной кислоты корректируют по расходу серной кислоты.

На чертеже представлена система автоматического управления процессом экстракции, принципиальная схема.

15

Способ осушествляется следуюшим образом.

Концентрация избыточной серной кислоты в реакционной зоне экстрактора 1 измеряется датчиком 2 и регулируется регулятором 3 путем воздействия на клапан 4 подачи серной кислоты в экстрактор. На регулятор поступает также дополнительный сигнал от компенсирующего устройства 5, предназначенного для компенсации действия возмущения со стороны изменения подачи фоссырья, расход которого измеряется датчиком 6. Температура в реакционной зоне экстрактора 1, измеряемая датчиком 7, поддерживается регулятором 8, путем изменения вакуума в вакуум-испарителе 9. На регулятор 8 также поступает дополнительный сигнал от сумматора 10, на .выход которого поступают компенсирующие сигналы от компенсирующих устройств 11 -13, которые пропорциональны сигналам от возмущений по изменениям количества фоссырья, расхода и плотности оборотной пульпы, измеряемые соответственно датчиками 6, 14 и 15, а также от компенсирующих устройств 16 и 17, обеспечивающих условие автономности, благодаря действию которых процесс регулирования температуры не зависит от подачи серной и оборотной кислоты, которые измеряют соответственно датчиками 18 и 19. Соотнощение жидкой и твердой фаз, измеряемое датчиком 20, регулируется регулятором 21 путем изменения подачи оборотной кислоты посредством клапана 22. Регулятор получает также дополнительный сигнал от сумматора 23, на вход которого поступает сигнал от компенсирующего устройства 24, предназначенного для компенсирования возмущения со стороны изменения расхода фоссырья, и сигнал от компенсирующего устройства 25, предназначенного для обеспечения автономности от расхода серной кислоты, измеряемого датчиком 18. Уровень пульпы в экстракторе, измеряемый датчиком 26, регулируется регулятором 27 путем изменения количества пульпы, идущей на фильтрацию посредством клапана 28. Процессе управления происходит следующим образом. Ес.ш подача фоссырья в экстрактор из.меняется, то при отсутствии системы управлен.чя это приводит к изменениям концентрации избыточной серной кислоты, температуры в реакционной зоне и соотношения жидкой и твердой фаз. Так как процесс является инерционным и все параметры взаимно связаны, то обычные одноконтурные системы реагируют на это только после изменения этих параметров, т. е. спустя некоторое время после изменения фоссырья, да и то с большой погрешностью. При изменении подачи фоссырья в экстрактор от компенсирующих устройств 5, 11 поступают сигналы на регуляторы 3, 8 и 21 соответственно. Регуляторы 3,8 и 21 в свою очередь компенсируют изменение подачи фоссырья изменением соответственно расхода серной кислоты в экстрактор, вакуума в вакуум-испарителе и расхода оборотной фосфорной кислоты. Таким образом достигается независимость значений концентрации избыточной серной кислоты, температуры и соотношения жидкой и твердой фаз от подачи фоссырья. Независимость значения температуры от изменения расхода и плотности оборотной пульпы достигается устройствами 12 и 13. Нри изменении расхода серной кислоты в экстрактор от компенсирующих устройств 17 и 25 поступают сигналы на регуляторы В и 21. Регуляторы 8 и 21, в свою очередь, изменяют вакуум в вакуум-испарителе и расход оборотной фосфорной кислоты, Этим обеспечивается автономность температуры и соотношения жидкой и твердой фаз от расхода серной кислоты. Автономность температуры от расхода оборотной фосфорной кислоты обеспечивается компенсирующим устройством 16. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом экстракции путем изменения подачи фосфорной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и величины соотношения твердой и жидкой фаз в пульпе, подачи серной кислоты в экстрактор в зависимости от ее расхода, расхода сырья и концентрации избыточной серной кислоты в пульпе, изменения величины разрежения в вакуум-испарителе в зависимости от температуры в экстракторе, изменения отвода пульпы в зависимости от ее уровня в экстракторе и отвода оборотной пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества выход ого продукта за счет повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расход и плотность оборотной пульпы и по сумме указанных параметров и расходов серной и фосфорной кислоты корректируют величину разрежения, а подачу фосфорной кислоты корректируют по расходу серной кислоты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР - S19202, кл. В 01 D 11/02, 1975. 2. Майзель Ю. А. и др. Автоматизация производств фосфора и фосфорсодержащих продуктов. М., «Химия, 1973, с. 183-184.