Устройство автоматического регулирования процесса приготовления рабочего раствора щелочи Советский патент 1982 года по МПК B01F3/08 G05D27/00 

Изобретение ОТНОСИТСЯ к автоматическому регулированию процессов приготовления .рабочих растворов и может быть использовано в химической промьашленности, а именно, в производстве эфиров целлюлозы на стадии ее мер серизации. Известно устройство автоматическо регулирования процесса приготовления рабочего раствора щелочи, содержащее инерционный смесите.пь, регулятор уровня, воздействующий на -клапан подачи укрепительной щелочи, и регулятор концентрации рабочего раст вора, воздействующий на клапан подачи умягченной воды, который меняет концентрацию укрепительной щелочи I. Однако из-за нестабильности работы отжимного пресса и реактора-мерсе ризатора это устройство не учитывает изменение концентрации и расхода со стороны умягченной воды и отработанной щелочи. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство автоматического регулиронания процесса .приготовления рабочего раствора, содержащее инерционный сме ситель, регулятор уровня, регулятор концентрации рабочего раствора, а также множительный блок, вход которого соединен с регуляторами уровня и концентрации, а выход - с регулирующим клапаном, установленным на линии подачи укрепительного раствора, при этом выход регулятора уровня одновременно соединен с регулирующим клапаном, установленным на линии подачи отрабЬтанного раствора 2. Недостатком известного устройства является то, что оно работает по отклонению параметров (уровень и концентрация рабочего раствора) от заданного значения и не учитывает возмущений по расходу и концентрации отработанного раствора щелочи. Применение одноконтурной схемы регулирования концентрации рабочего раствора щелочи не обеспечивает полной инвариантности концентрации раствора от изменения нагрузки. Цель изобретения - повышение точности регулирования концентрации рабочего раствора щелочи при ИЕменении количества щелочи в отработанном растворе. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором расхода укрепительного раствора, расходомером и концентратомером отр ботанного раствора, вычислительным блоком и блоком суммирования, при этом выходы расходомера и концен тратомера отработанного раствора подключены к вычислительному бпоку связанному с одним из входов блока суммирования, другой вход которого соединен с регулятором концентрации рабочего раствора, при этом вых блока суммирования связан с регулятором расхода укрепительного Раство ра. На чертеже изображена принципиал ная схема устройства автоматическог регулирования процесса приготовлени рабочего раствора щелочи. Устройство содержит инерционный смеситель 1, бак 2 приготовления ра бочегэ раствора щелочи, переливной бачок 3, регулятор 4 уровня., регулирующие клапаны 5 и 6 на Линиях 7 и 8 подачи отработанного и укрепите ного растворов, расходомеры 9 и 10 регулятор И расхода укрепительного раствора, регулятор 12 концентрации рабочего раствора, вычислительный блок 13, концентратомер 14 отработанного раствора и блок 15 суммирования. Блок 15 суммирования работает по следующему алгоритму: m, (Cp-Cp)+K,,J(C -Cp)dt+T,,j#, - требуемый расход укрепительной щелочи; - расход укрепительной щелочи рассчитанный из материального баланса; К ,К2,- настроечные коэффициенты регулятора 12, Вычислительный блок 13 функциони ет по следующему алгоритму: т . ) кр,С - расход и концентрагде m отр отр отработанного раствора; Ср - концентрация рабоче раствора; расход и концентра VKp VKp ция укрепительного раствора. Регулятор 12.рабочего раствора функционирует по следующему алгоритму : (,,)4-кJ(cJ-Cp)dt (3 Регулятор 4 уровня работает по дующему алгори.гму: Раыч )+К4. ()dt4-R, BmxР где Н, Н - заданное и текущее значение уровня; К , К - настроечные коэффициенты регулятора. Устройство работает следующим образом. Рабочий раствор щелочи готовится в инерционном смесителе 1, куда непрерывно подаются отработанный раствор со стадии мерсеризации и укрепительный растйор со станции приготовления. Готовый раствор щелочи заданной концентрации сливается в бак 2, откуда насосом через переливной бачок 3 подается на стадию мерсеризации целлюлозы. На вычислительный блок 13 непрерывно поступают сигналы, пропорциональные расходу и концентрации отработанного раствора, а также расходу укрепительного раствора. Из уравнения (2) материального баланса вычислительный блок непрерывно рассчитывает требуемый расход укрепительного раствора. При установившемся режиме этот сигнал через блок 15 суммирования поступает в регулятор 11 расхода укрепительного раствора. При отклонении уровня рабочего раствора в баке 2, регулятор 4 уровня с помощью регулирующего клапаHci 5 изменяет расход отработанного раствора, при эт.ом вычислительный блок 13 устанавливает необходимый расход укрепительного раствора, что позволяет сохранить неизменной концентрацию рабочего раствора. При изменении расхода или концентрации отработанного раствора вычислительный блок 13 рассчитывает новое значение расхода укрепительной щелочи, которое компенсирует возникшее возмущение до того как оно приведет к отклонению концентрации рабочего раствора щелочи. Если по каким-либо причинам (например, при изменении концентрации укрепительного раствора) произошло отклонение концентрации рабочего раствора, то регулятор 12 через блок 15 суммирования скорректирует требуемую величину расхода укрепительного раствора. Применение предлагаемого устройства позволит повысить точность регулирования концентрации рабочего раствора на уровне ±1,0 кг/м, при наличии возмущений по концентрации и расходу отработанного раствора ±20% и даст возможность вести эффективное управление процессом приготовления рабочего раствора щелочи при производстве эфиров целлюлозы на стадии мерсеризации. Формула изобретения Устройство автоматического регулирования процесса приготовления