Способ автоматического управления эпюрационной колонной Советский патент 1982 года по МПК C12F1/02 

Изобретение относится к способам автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации . спирта ti может быть использовано в гидролизной и спиртовой отраслях про мышленности. Известен способ автоматического у равления эпюрационной колонной при ректификации спирта, предусматривающий регулирование расхода пара и сы рья и измерение температуры спирта на характерной тарелке 1J. Недостатком данного способа является невысокая эффективность управ ления при работе эпюрационной колонны с крепкими (50-8П обД) бражными конденсатами, поскольку при изменениях содержания компонентов эфирно альдегидной фракции (ЭАФ)в сырье, обусловленными колебаниями в составе сырья, режимах гидролиза, подготовки субстрата и сбраживания требуется различное количество воды, обраЗУщей с компонентами ЭАФ нераздельнокипжцие смеси (азеотропы), При недостатке воды получаемый эпюрат будет содержать повышенное количество ЭАФ, что ухудшает качество товарного продукта, или же при этом необходимо увеличивать флегмовое число, что ведет к перерасходу пара так we, как и избыток воды. Целью изобретения является повышение качества получаемого спирта. Поставленная цель достигается тем, что по способу автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта, предусматривающем регу/шрование расхода пара и сырья и измерение температуры спирта на характерной тарелке , регулируют расход воды в верхнюю часть колонны в зависимости от температуры спирта на характерной тарелке и расход воды на разбавление в среднюю часть колонны при этом задание на регулирование 397 расхода воды на разбавление в среднюю часть колонны и расхода сырья оп ределяют по расходу сырья и концентрации компонентов эфироальдегидной фракции в сырье с На чертеже, изображена схема, реализующая предлагаемый способ. Схема содержит эпюрационную колон ну 1 с трубопроводами 2-7 для ввода соответственно питания, воды в верхнюю часть, флегмы, пара, отбора эпюрата и ,ЭАФ, дефлегматор 8, датчики 9-12 расхода соответственно воды в верхнюю часть, воды на разбавление в среднюю часть, сырья и пара, датчикй концентрации компонентов ЭЛ в сырье и температуры, регуляторы , исполнительные механизмы 19 22, функциональный блок 23. Сущность способа заключается-в следующем, В соответствии с измеренным значе нием концентрации компонентов ЭАФ регулируют расход сырья и воды на разбавление в среднюю часть колонны, причем задание по подаче воды Q® в момент времени t+u,t пропорционально измеренной концентрации К-С, коэффициент К, зависит от величины С, а заданиепо подаче сырья определяют из условия постоянства по тока: О -рС U KCCi.) ) t..K(c,,,)c;,-Q fAt -A-DOi.At..i ) Регулирование расхода воды а верх нюю часть колонны осуществляют в зависимости от температуры на характер ной тарелкво При, например,уменьшении температуры увеличивают подачу воДЫс Измерение температуры осуществляют на 2-6 верхней тарелке в завис мости от рекима работы бродильных чанов и вида сырья. Способ осуществляют следующим образом о Сигнал с датчика 13 концентрации компонентов ЗА в сырье вместе с cijr налом от датчика 11 расхода сырья по ступает в функциональный блок 23, ко торый вырабатывает задание по подаче сырья и воды на разбавление в среднюю часть колонны 1 по трубопроводу 2 в зависимости от измеренной концентрации компонентов ЭАФ согласно формулам (I) и (.), Выгодной сигнал блока 23 ча регулирование расхода воды вместе с сигналом от датчика 10 расхода воды поступает в pteгулятор 17, где эти сигналы сравнивают, и в зависимости от результата сравнения подают управляющий сигнал на исполнительный механизм 21 устанавливающий подачу воды в зависимости от концентрации компонентов ЭАФ в сырье. Выходной сигнал блока 23 на изменение подачи сырья вместе с сигналом от датчика 11 расхода сырья поступает на вход регулятора 16, который управляет работой исполнительного механизма 20, изменяющего расход сырья в зависимости от концентрации компонентов ЭАФ в сырье. Регулирование расхода воды, подаваемой в верхнюю часть колонны 1 по трубопроводу 3, в зависимости от температуры на характерной тарелке осуществляют путем подачи сигнала с датчика 1 температуры, установленного в верхней части колонны (на 2-6 тарелке), на вход регулятора 18, куда на сравнение поступает и сигнал от датчика 9 расхода воды в верхнюю часть, В соответствии с результатами сравнения регулятор 18 ctaбилизиpyет температуру на указанных тарелках с помощью исполнительного механизма 22, изменяющего подачу воды в верхнюю часть колонны. Задание по расходу пара устанавливают в зависимости от производительности бражных колонн, стабильной в течение нескольких часов. В соответствии с сигналом задания и сигналом от датчика 12 расхода пара регулятор 15 стабилизирует подачу пара с помощью исполнительного механизма 1Я, установленного на линии 5 подачи пара. Концентрации компонентов ЭАФ в потоке бражного спиртового конденсата, полученного из гидролизной бражки, содержащего около 80 спирта, составляет 0,,5%. Диапазон изменения концентрации компонентов ЭАФ обусловлен изменением породного состава используемого растительного сырья и отклонениями технологических режимов гидролиза, подготовки субстрата и брожения. При Концентрации компонентов ЭАФ 0,3% и расхода сырья .(конденсата) 1,5 м /ч, подача воды, подогретой до 7П®С, на разбавление в среднюю часть колонны составляет 3 (

завода, выпускакхчего 1 млн, дкл спирта в год).

При увеличении концентрации компонентов ЭАФ до ,% рассчитанной согласно формулам (1) и (2), задание по расходу сырья и подача воды на разбавление в среднюю часть колонны составляют соответственно 1 и 3,5 м-/ч.

Расход воды в верхнюю часть ко- , лонны регулируют в зависимости от тем пературы на характерной тарелке, значение которой должно поддерживаться на уровне 77-78 С (подача воды в верхнюю часть колонны составляет в среднем 0,5 ).

Стабилизация потока питания на колонну позволяет стабилизировать и расход пара. Это создает возможности более равномерной работы и последующих колонн, обеспечивает повышение качества гидролизного спирта.

На гидролизных заводах, где по условиям технологического оборудования или состояния сырья выпускают спирт высшего сорта, предлагаемый спрсоб позволяет перейти на производство спирта высшего сорта со Знаком качества. При этом годовой экономический эффект для гидролизно-спиртового завода, выпускающего 1 млн, дкл спирта в год, в-соответствии с разницей оптовых цен составит 300 тыс. руб.

Формула изобретения

Способ автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта, предусматривающий регулирование расхода пара и сырья и измерение температуры спирта на характер- ной тарелке,, отличаю in ийс я тем, что, с целью повышения ка чества получ аемого спирта, регулируют расход воды в верхнюю часть колонны в зависимости от температуры спирта на характерной тарелке и расход воды на разбавление в среднюю часть колонны, при этом задание на регулирование расхода воды на разбавление в среднюю часть колонны и расхода сырья определяют по расходу сырья и концентрации компонентов эфироальдв гидной фракции в сырье.

Источники информацииf принятые во внимание при экспертизе

I, Авторское свидетельство СССР f 307102, кл. с 12 F 1/Пб, 1969.