Способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК D21C9/10 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИПОХЛОРИТНОЙ ОТБЕЛКИ Изобретение относится к способам управления и может быть использовано дл управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы. Известен способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы, заключающийся в определении степени отбелки, коррекции в зависимости от ее значения установленного значения температуры массы на входе ступени и стабилизации установленных значений температуры массы на входе ступени и уровня массы в башне пу тем регулирования расхода греющего пара и расхода массы на входе или выход этой ступени i. Недостатком известного способа является низкая точность оценки степени деМп нификации, что приводит к низкому качест ву управления. Цель изобретения - повышение, качества управления. Указанная цель достигается тем, что измеряют окислительный потенциал (ОП), ЦЕЛЛЮЛОЗЫ рН И температуру целлюлозной массы, определяют время вьщерлски массы до момента измерения окислительного поте1щиала и в зависимости от этих вепи чин корректируют значение степени де- лигнификации целлюлозы на входе ступени, после чего дополн1ггельно корректируют уровень массы в башне в зависимсюти от; скорректированного значения степени де- лигнификации, Величина окислительного потенциала на ступени гипохлоритной отбелки может; быть описана формулой ; E -ttupH+d. + ajlJ + , (1) где с , Oi , Oij, oj, Од. - коэффициенты Остальные символы означают откло- нения от номинальных значений Е-ОН: йрН - величины рН; В - степени делигнификации . лозы на вокоде ступени; oj относительного расхода гипо хлорита;t; - времени выдержки массы до измерения ОП и рН; d - температуры. Так, для сульфатной целлюлозы 1 6 мин, а 100 Мв/рН, а -17 Мв/п.е aij 50 Мв/{0), а -ЗМв/мин, а -0,3 Мв/град. Из формулы (l) можно рассчитать оценку степени делигнификации на входе процесса В . (2) Если вторая оценка этой величины, полученная расчетным путем по условиям отбелки и результатам измерений на 1ф8дьздущих ступенях равна В., то наиболее вероятное значение этой величины В равно ,,,W где d , di2. - коэффициенты, рассчиты ваемые по погрешностям измерения величины В и В ij известным способом. Поскольку оценка В, как правило, точнее оценки В л, ее использование уве личивает точность нахождения степени делигнификации на входе процесса, что позволяет использовать полученное значение последней для оптимального упра ления процессом. На фиг. 1 представлена зависимость функции цели Vj , связанной с вязкостью целлюлозы, от длительности реакци t J для различных значений степени делигнификации целлюлозы на входе про цесса В (1-26 п.е., 2-24 п.е., 3-22п. 4-2О п.е., 5-18 п.е.) и белизны целлю лозы на его выходе vn/i ; на фиг. 2 - схема, реализующая предлагаемый способ. На основании экспериментально найденных моделей процесса гипохлоритной отбелки получены условия оптималь ности процесса с использованием двух функций цели - удельных затрат на отбелку и вязкости целлюлозы. Из графиков (фиг. 1) ьидно, что оптимальная длительность реакции сильно зависит от степени делигнификации целлюлозы на входе процесса. Эта зависимость мо жет быть выражена и аналитически ,/),(4) где , |%,) - функция величин В и U. Остальные символы означают отклонения от номинальных значений: -оптимального значения длительности реакции; -белизны на выходе ступени. Установленное значение уровня массы башне, соответствующее оптимальной лительности реакции, равно HiD-.iJ aum,t5) уровень массы в башне; объемный поток на ее входе; площадь ее поперечного сечения;время; номинальная длительность реакции. Для оптимального значения темперауры зависимость, полученная из экспеиментальных данных, может быть выажена формулой , (6) 4lllJt4 - коэффициенты; II . С. де t. отклонения оптимального значения температуры от номи. нального значения. Так, для сульфатной целлюлозы при средних значениях степени дeлигнификaциJ 22 п.е. и белизны целлюлозы на выходе 79% С 1,1; Со -0,09; 0 2; С 0. Если требования к белизне целлюлозы не изменяются в выражениях (4) и (б) следует принять W О. Таким образом, для оптимизации процесса гипохлоритной отбелки необходимо изменять установленные значения уровшд массы в б1ашне и температуры по формулам (4), (5) и (6). Объект управления - ступень гипохло ритной отбелки, включает вакуум-фильтр 1, смеситель 2 и башню 3. Целлюлозна; масса поступает в вакуум-фильтр 1, ГДУ она промывается и смешивается с гипохлоритом и щелочью. Затем после смешения в смесителе 2 с греющим паром она поступает в башню 3, с выхода кота рой ее подают на последующие ступени отбелки. Величину рН датчиком 4; ОП датчиком 5, температуры массы - датчиком 6, уровня массы в башне - датчиком 7; расхода гипохлорита - ротаметром 8, уровня массы в ванне вакум-фильтра - датчиком 9 и число оборотов барабана - датчиком 1О. Сигналы от датчика уровня массы в ванне вакуум-фильтра 9 и скорос;ти вращения барабана вакуум-фильтра 11 подают на вход блока 11, рассчитывающег величину выдержки массы до момента измерения окислительного потенциала я рН и передающего рассчитанное значение на вход V блока 12.

Значение степени делигнификации целлюлозы, полученное расчетным путем по условиям отбелки на предшествующих (Ступенях, поступает на вход X блока ера внения 13. Эти значения уточняются на основании периодически производимых лабораторных измерений и на вход вычислительного блока 12 подается наилучшая оценка степени делигнифнкации массы на входе ступени гипохлоритной отбелки, полученная по условиям отбелки на 1фед- шествующих ступенях. Сигналы от дат-, чика рН 4, окисленного потенциала 5, температуры-б и расхода гипохлорита .7 поступают на входы S , рН, Е и of блока 12.

В зависимости от значений L , 0. , Е рН и CJ блоком 12 осуществляют корректирование оценки степени делигнифинации целлюлозы на входе ступени, для чего по этим .значениям находится в соответствии с формулой (2) новая оценка этой величины и последняя смешивается с оценкой, полученной по условиямна предшествующих ступенях, в соответствии с формулой (З). По уточненной оценке степени делигнификации целлюлозы на входе ступени блоком 14 осуществляют выбор оптимальных условий отбелки, а именно температуры массы и длительности реакции. Последнюю выбирают на основании количественных зависимостей, представленных графически на фиг. 1. Этим же блоком производят расчет установленного значения уровня массы в башне, соответствующего оптимальной длительности реакции. Рассчитанные оптимальные установленные значения уровня массы H,jj.f. и температуры массы буст

подают на блок 15, вьфабатывающий управляющие воздействия, которые поступают на исполнительные механизмы, воздействующае на расходы массы и niapa.

Выигрыщ в величине вязкости целлюлозы за счет оптимального управления процессом гипохлоритной отбелки может достигать 20-ЗО%. Особенно велик он при жесткой целлюлозе на входе ступени и высоких значениях требуемой белизны на выходе.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гипохлоритной отбелки целлюлозы, заключающийся в определении степени делигнификации целлюлозы на входе ступени отбелкк, коррекции в зависимости от ее значения, установленного значения температуры массы на входе ступени и стабилизации установленных значений температуры массы на входе ступени и уровня массы в башне путем регулирования расхода греющего пара и расхода массы на входе или выходе этой ступени, отличающийся тем, что, с цельнр повьщ1ения качества управления, измеряют окислительный потенциал, рН и температуру целлюлозной массы, . .. определяют- время вьщержки массы до момента измерения окислительного потенциала и в зависимости от этих величин корректируют значение степени делигнификации целлюлозы на входе ступени, после чего дополнительно,корректируют уровень массы в башне в зависимости от скорректированного значения степени делигнификации.

Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе 1. Угфавление оптимальности цехом с помощью ЭВМ. Экспресс-информация ЦБЦ, 197 ё, № 19 с. 12-14.

3

l/3«77 f

0,9 08 0.1 Of 0,5 0 0.3 0.1

0,1

...... 61 . . .

1ZO fso ZOO zw 803iOffw 120 ош

0 1,1 W

0.6 0,6 0.

ттгоог огвозго

ff.S ff,6 di

W3-93%

1,6 fA 1,1 1.0 0.6

фуг. f