Способ автоматического регулирования работы малоинерционных реакторов Советский патент 1982 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического регулирования химических реакторор и может быть использовано во всех подотраслях химической промышленности, а также в пищевой промышленности, цветной металлургии и в ряде других отраслей народного хозяйства.

Известен способ автоматического регулирования реактора с емкостью, замкнутой в контуре регулирования рН, который реализует следующие операции; измерение действительного значения рН, сравнение его с заданным значением рН, изменение подачи реагента по результатам сравнения действительного и заданного значения рН fl

Недостаток этого способа заключается в том, что компенсация возмущений, исходящих из различных источников, на чинается только после появления небаланса на элементе сравнения действительного и заданного значений рН, что препятствует стабилизации .регулируемого параметра, особенно при высокой частоте возмущений и малой инерционности реактора.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического

регулирования путем измерения расхо- , дов не.йтра1лизуемого и нейтрализующего реагентов на входе в реактор и степени нейтрализации пульпы на выходе из реактора, определения соотношения расходов реагентов, изменения заданного значения соотношения расходов реагентов по результатам измерения степени нейтрализации

10 пульпы, сравнения действительного и заданного значений соотношения расходов реагентов и изменения подачи нейтрализующего реагента по результатам сравнения значений соот-. ношения расходов реагентов 2j.

15

Однако при -времени пребывания реагентов в реа,кторе, не превышающем 2-3 мин (как это имеет место в аппаратах САН, а также, например,

20 в малоинерционных трубчатых реакторах различных конструкций), постоянная времени реактора не превышает постоянных времени измерительного контура рН и соизмерима с постоянны25ми времени контуров измерения рас.ходов реагентов и управления подачей нейтрализующего ре&гента (при использовании обычных для химических производств пневматических средств 30 контроля и регулирования). По этой причине не достигается достаточно полная и надежная компенсация возму щений по расходам реагентов, по концентрациям реагентов, условиям их перемешивания в реакторе (связанным например, с; нестабильностью давления газообразных реагентов), что не позволяет, стабилизировать те нологический процесс и показатель качества работы реактора. Целью изобретейия является созда ние систем автоматического регулиро вания для малоинерционных реакторов с повышенным быстродействием и повы шенным качеством стабилизации процесса нейтрализации. Цель достигается тем, что соглас но способу при регулировании соотношения расходов нейтрализуемого и нейтрализующего реагентов вводят ко рекцию по скорости изменения степени нейтрализации пульпы на выходе реак тора. .При этом существенно повышается быстродействие системы aBTOMaTH4ecKo го регулирования и/ тем самым улучшается Качество регулирования степе ни нейтрализации, уменьшается перерасход нейтрализующего реагента (на пример, газообразного аммиака) при. регулировании малоинерционных реакто ров и снижается себестоимость продукции. На чертеже представлена схема осу ществления способа. Реагенты (например, эксракционная фосфорная кислота и газообразный аммиак} через исполнительные органы 1 и 2 и датчики 3 и 4 измерения расходов подают в реактор 5. На линии выхода пульпы из реактора установлен датчик .6 для измерения степени нейтрализации, выход которого соединен с входами блока 7 дифференцирования и сумт шрующего блока 8. Выход блока 7 также соединен с входом суммирукндего блока 8, выход которого, а также выход блока задания 9 соединены с входом регулятора 10 рН. Выход регулятора 10 рН соединен с задатчиком 11 регулятора 12 соотношения расходов реагентов на входе в реактору ко входам регулятора 12 подключены также выходы датчиков расходов реагентов 3 и 4, а выход регулятора 12 соединен с исполнительным органом 2 на подаче Нейтрализующего реагента. Система автоматического регулиробания работает следующим образом. При возмущениях по концентрациям реагентов и условиям перемешивания в реакторе (но при неизменных значениях расходов реагентов) изменение степени нейтрализации пульпы практически мгновенно, вследствие наличия блока Дифференцирования 7, поступает на регулятор 10 рН (степени нейтрализации .пульпы) . Выходной сигнал регулятора 10 рН изменяет задание регулятору 12 соотношения расходов . реагентов,: а.возникший небаланс фактического и заданного значений соотношения расходов реагентов приводит к изменению расхода нейтрализующего реагента путем воздействия на исполнительный орган 2, При возмущениях по расходам pea гентов сигналы от датчиков 3 и 4 лоступают на регулятор 12, в котором производится сравнение действительного значения соотношения расходов реагентов с его заданным значением, поступающим от задатчика 11. По результатам сравнения регулятор 12 производит изменение подачи нейтрализующего реагента путем воздействия на исполнительный орга:н 2. Формула изобретения Способ автоматического регулирования работа малоинерционных реакторов путем регулирования соотношения нейтрализуемого и нейтрализующего реагентов на выходе в реактор изменением подачи нейтрализующего реагента с коррекцией по степени нейтрализации пульпы на выходе из реактора, 6,-т личающийся тем, что, с целью, стабилизации процесса нейтрализации за счет повышения качества регулирования, при регулировании соотношения расходов нейтрализуемогои нейтрализующего реагентов вводят дополнительную коррекцию по скорости изменения степени нейтрализации пульпы на выходе реактора . Источники информации, принятые во в.нимание. при экспертизе .1.- Майзель И.А. и др. Автоматизация производств фосфора и фосфорсодержащих продуктов. М., Химия, 1973, с. 176-177, рис. 111-13. 2. То же, с. 178, рис. 111-14а. Нейтрализуепыи /зеаге /п - /iet/mpa/fi/ ffvesfea/ реагемт ffyjTMA