Способ автоматического контроля уровня раздела зон с различной концентрацией твердого в отстойниках Советский патент 1981 года по МПК B01D21/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического контроля уровня раздела зон с различной концентрацией глинистосолевых шламов и может быть использовано в системах управления процессами отстаивания суспензий калийных производств. Известен способ автоматического контроля уровня раздела зон с различной концентрацией твердого в отстойниках калийных фабрик путем измерения оптической плотности суспензии 1. Недостатком такого способа .является то, что он не позволяет обеспечить требуемую точность и надежность измерения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического контроля уровня раздела зон с различной концентрацией твердого в отстойниках калийных фабрик путем измерения содержания калия в зоне контроля 2. Недостатком известного способа является то, что в нем не учитывается зависимость содержания калия в зоне контроля от температуры при одной и той же концентрации твердого в суспензии, в результате чего снижается точность и надежность контроля уровня раздела зон. Цель изобретения - повышение точности контроля уровня раздела зон за счет повышения его надежности. Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют температуру в зоне контроля, а положение уровня раздела зон определяют по формуле h ao +а, k + ajt, где h - положение уровня раздела зон в отстойнике, м; k - содержание калия в зоне контроля, о/о; . t - температура в зоне контроля, °С; ао , ai, a-L - постоянные коэффициенты. На фиг. 1 показано распределение концентрации осадка по высоте отстойника; на фиг. 2 - зависимость концентрации в зоне контроля по высоте отстойника с учетом температуры осветляемого раствора; на фиг. 3 - принципиальная схема системы, реализуюш,ей данный способ. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В установившемся режиме в отстойнике суспензия разделяется на три зоны (фиг. 1): зона осветленного раствора, зона осаждения твердой фазы и зона уплотнения твердой фазы. Твердая фаза, перемещаясь в процессе отстаивания к низу отстойника, постепенно вытесняет калийсодержащий раствор из нижних зон. То же происходит при накоплении твердого в отстойнике. Положение границ раздела зон с различной концентрацией твердого при этом изменяется. Чем выше концентрация твердого в зоне контроля, тем ближе к поверхности отстойника границы зон с различной концентрацией твердого, и наоборот. Содержание калия в зоне контроля при одной и той же концентрации в ней твердого зависит от температуры осветляемого раствора (фиг. 2). При совместном анализе представленных на фиг. 1 и 2 зависимостей видно, что между положением границ раздела зон с различной концентрацией твердого, содержанием калия и температурой в зоне контроля имеется функциональная связь вида h ас +ai k+ , где h - уровень границы раздела зон, м; k - содержание калия в зоне контроля, %; t - температура суспензии в зоне контроля, °С; а,, HI, аг постоянные коэффициенты, зависящие от конструктивных размеров отстойника, места установки анализатора калия и датчика температуры, зоны контроля. Зависимость может быть использована для автоматического контроля положения названных зон в отстойниках калийных фабрик, а также в системах управления процессами отстаивания суспензий. Сигналы от датчиков 1 и 2 концентрации калия и температуры (фиг. 3) поступают в измерительные блоки 3 и 4. Сигналы, соответствующие величине измеряемых параметров от измерительных блоков 3 и 4, подаются в вычислительный блок 5, который вырабатывает сигнал, соответствующий положению в отстойнике границы раздела зон с различной концентрацией твердого, воспроизводимый на блоке 6 регистрации. Таким образом, предлагаемый способ позволяет надежно и точно определять положение границ раздела зон с различной концентрацией твердого в отстойниках калийных производств без непосредственного контакта с агрессивной средой и может быть использован в системах регулирования, обеспечивая их работоспособность. Это приводит к обеспечению чистоты слива и улучщению качества продукта. Кроме того, уменьщаются потери ценного компонента (КС1) с нерастворимым остатком, уменьщается расход коагулянта (полиакриламида) на 1 м осветляемого щелока, что в общей сложности, снижает себестоимость продукта (концентрата) . Экономический эффект от снижения расхода полиакриламида составит свыще 300 тыс. руб в год. Формула изобретения Способ автоматического контроля уровня раздела зон с различной концентрацией твердого в отстойниках калийных фабрик путем измерения содержания калия в зоне контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля уровня раздела зон за счет повышения надежности контроля, дополнительно измеряют температуру в зоне контроля, а положение уровня раздела зон определяют по формуле h ao +a,k-f azt, где h - положение уровня раздела зон в отстойнике, м; k - содержание калия в зоне контроля, %; t- температура в зоне контроля, °С; Зо, а), аг - постоянные коэффициенты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 651828, кл. В 01 D 21/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2777926/23-26, кл. В 01 D 21/00 1979.

II «

u

4

|W

Концентрация KCl в зоне контроля,/,

avtIf Фиг.2