Автоматизированная установка для приготовления растворов соляной кислоты в производстве желатина

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (50 4 С 09 Н 1/00 G 05 D 27/00

OflHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3579627/23-26 (22) 13.04.83 (46) 07.08.87.Бюл. У 29 (71) Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышленности (72) Ю.А.Красовский, В.Г.Леонтьев, Г.И.Трусенев, В.Г.Пучинин и М.М.Хасанов (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1078916, кл. С 09 Н 3/02, 1982.

Вирник Д.И. и др. Производство клея и желатина. М. Пищевая промышленность, 1969, с.121. (54) (57) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛАТИНА, содержащая емкости кислых вод и концентрированной кислоты, соединенные через насосы с первым смесителем, последовательно соединенные датчик концентрации раствора кислоты на выходе первого смесителя, регулятор и регулирующий орган подачи кислоты в первый смеситель, последовательно соединенный датчик уровня в емкости кислых вод, регулятор и регулирующий орган подачи воды в емкость кислых вод, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности стабилизации концентрации растворов кислоты и полной утилизации кислых вод, она дополнительно содержит второй смеситель, датчик концентрации раствора кислоты на его выходе, регулятор и регулирующий орган подачи воды во второй смеситель, датчик и регулятор температуры воздуха в отделении мацерации шрота и сумматор, при этом датчик концентрации раствора кислоты на выходе второго смесителя через свой регулятор подключен к регулирующему органу подачи воды во второй смеситель, датчик температуры воздуха в отделении мацерации шрота через свой регулятор параллельно подключен к камере "задание" регулятора концентрации раствора кислоты после второго смесителя, и к входу сумматора, выход которого связан с камерой "задание" регулятора концентрации раствора кислоты на выходе первого смесителя.

Известно автоматическое устройство для утилизации конденсата вакуумвыпарных установок в производстве фотографической желатины, содержащее . концентратомер, регуляторы, датчик уровня и переключающие клапаны (1) .

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не может быть применено при автоматизации установки для приготовления растворов соляной кислоты.

Известна установка для приготовления растворов соляной кислоты в про.— изводстве желатина, содержащая емкости кислых вод и концентрированной кислоты, соединенные через насосы с первым смесителем, последовательно соединенные датчик концентрации раствора кислоты на выходе первого сме- сителя, регулятор и регулирующий орган подачи кислоты в первый смеситель, последовательно соединенный датчик уровня в емкости кислых вед, регулятор и регулирующий орган подачи воды в емкость кислых вод (2) .

Недостатком известной установки является низкая точность стабилизации концентрации растворов соляной кислоты и неполная утилизация кислых вод.

Целью изобретения является повьппение точности стабилизации концентрации растворов кислоты и полная утилизация кислых вод.

Поставленная цель достигается тем, что установка для приготовления растворов соляной кислоты в производстве желатйна. содержащая емкости кислых вод и концентрированной кислоты, соединенные через насосы с первым сме-. сителем, последовательно соединенные датчик концентрации раствора кислоты на выходе первого смесителя, регулятор и регулирующий орган подачи кислоты в первый смеситель, последовательно соединенный датчик уровня в емкости кислых вод, регулятор и регулирующий орган подачи воды в емкость кислых вод, дополнительно содержит второй смеситель, датчик концентрации

1 132

Изобретение относится к автоматизации производства .желатина, а именно к установкам для приготовления растворов соляной кислоты, используемым в дальнейшем в технологическом процессе мацерации шрота, и может быть использовано в химической промышленности.

8358 2 раствора кислоты на его выходе, регулятор и регулирующий орган подачи воды во второй смеситель, датчик и регулятор температуры воздуха в отде5 ленин мацерации шрота и сумматор, при этом датчик концентрации раствора кислоты на выходе второго смесителя через свой регулятор подключен к регулирующему органу подачи воды во второй смеситель, датчик температуры воздуха в отделении мацерации . шрота через свой регулятор параллельно подключен к камере "задание" регулятора концентрации раствора кислоты после второго смесителя и к входу сумматора, выход которого связан с камерой "задание" регулятора концентрации раствора кислоты на выходе первого смесителя.

Для мацерации шрота используют растворы соляной кислоты различной концентрации в зависимости от температуры обработки шрота в мацерацион25 ных аппаратах:

Температура Концентрация соляо в аппарате, С ной кислоты, 6-8 7

9-10 6

ll-13 5,5

14 — 16 5 0

17-18 4

19-20 3-2,5

Температура обработки шрота в ос35 новном зависит от температуры окружающего воздуха в производственном помещении, т.е. в конечном счете, от времени года.

Поэтому в практике мацерации ис40 пользуют растворы соляной кислоты с концентрацией 2,5-3Х летом, 3-4Х весной и осенью и до 5 зимой.

Образующиеся в процессе Мацерации кислые стоки и промывные воды могут

4 содержать в себе до 2% НС1 в летний период времени, до 2,5-3Х НС1 в осенний и весенний периоды и до 4 НС1 в зимний период времени.

Такая неоднозначность содержания

НС1 в кислых водах, которые вследствие дефицитности и дороговизны соляной кислоты необходимо полностью утилизировать (производство желатина— один из основных потребителей соляной кислоты), создает известные сложности при использовании кислых вод для приготовления растворов соляной кислоты.

Для обеспечения заданных значений концентрации раствора в динамике ко8358

55 з 132 эффициент соотношения количеств кислых вод и концентрированной соляной кислоты должен изменяться от 5,2 до .57,0.

Такой значительный интервал варьирования этого коэффициента невозможно обеспечить одним контуром регулирования, поэтому необходимо разбить диапазон изменения коэффициента соотношения хотя бы на два интервала, что требует установки двух ступеней разбавления с контурами регулирования концентрации в каждой иэ них, при этом следует учесть требование полной утилизации кислых вод и осуществлять регулирование концентрации раствора не изменяя расхода кислых вод, то есть обеспечить максимальную производительность установки по кислым водам для полной их утилизации.

Снабжение установки двухступенчатым смесителем и контурами регулирования концентрации растворов кислоты после каждой ступени смесителя обеспечивает работу установки в непрерывном режиме, повышает точность стабилизации концентрации растворов соляной кислоты и способствует полной утилизации кислых вод.

В связи с тем, что предлагаемая установка имеет максимальную производительность по кислым водами а их приток в сборник кислых вод непостоянен, возможны случаи полного опорожнения сборника кислых вод, что является нежелательным режимом работы установки, могущим привести к значительным колебаниям концентрации растворов и даже к аварийной ситуации.

Для устранения этих явлений в случае отсутствия кислых вод необходимо вместо них подавать в сборник чистую воду, но в минимально возможном количестве и только в промежутки времени, когда кислые воды в сборнике отсутствуют.

На чертеже представлена схема ав-. томатизированной установки для приготовления растворов соляной кислоты. Установка содержит емкость 1 концентрированной кислоты, емкость 2 кислых (оборотных) вод, емкость 3 для растворов кислоты, насосы 4 и 5 подачи соответственно концентрированной кислоты и кислых вод, первый и второй смесители 6 и 7, датчик 8 концентрации раствора кислоты на выходе первого смесителя, вторичный прибор 9, 10

40 преобразователь IO регулятор 1!, эадатчик 12, регулирующий орган 13 подачи кислоты в первый смеситель, датчик 14 концентрации раствора кислоты на выходе второго смесителя, вторичный прибор 15, преобразователь 16, регулятор 17 задатчик 18, регулирующий орган 19 подачи воды во второй смеситель, датчики 20 и 21 соответственно минимально допустимого нижнего уровня и нижнего уровня жидкости в емкости кислых вод, позиционный регулятор 22, регулирующий орган 23 подачи воды в емкость кислых вод, датчик 24 температуры воздуха в отделении мацерации шрота, вторичный прибор

25, преобразователь 26, регулятор 27, задатчик 28 и сумматор 29.

Установка работает слецующим образом.

Концентрированная соляная кислота и кислые воды иэ емкостей I и 2 насосами 4 и 5 подаются на вход первого смесителя 6. При этом расход кислых вод, содержание кислоты в которых может изменяться от О до 47., максимален и соответствует производительности насоса 5, что обеспечивает максимальную производительность установки по кислым водам и полную их утилизацию, а расход концентрированной кислоты изменяется регулирующим органом

13 по командам регулятора ll так, чтобы концентрация раствора на выходе первого смесителя 6, определяемая датчиком 8, вторичным прибором 9 и преобразователем 10, была на 0,5-17. выше требуемой концентрации раствора на выходе второго смесителя 7. Соответствующая этому величина задания подается на регулятор 11 с задатчика 12.

Полученный раствор подается на вход второго смесителя 7, где его концентрация доводится до требуемой изменением расхода воды, подаваемой в этот смеситель. Расход воды изменяется регулирующим органом 19 по командам регулятора 17 так, чтобы концентрация раствора на выходе из смесителя, определяемая датчиком 14, вторичным прибором 15 и преобразователем 16 соответствовала заданному значению, величина которого подается на регулятор 17 с эадатчика 18.

Готовый раствор поступает в емкость 3, которая в данном случае является одновременно и напорной и демп8358 6

5 132 фирующей емкостью,. улучшающей динамические свойства установки за счет усреднения возможных колебаний концентрации раствора, откуда распределяется по потребителям в отделении мацерации шрота.

При временном отсутствии поступления кислых вод в емкость 2, установленный в ней датчик 20 минимально допустимого нижнего уровня, в момент, когда уровень жидкости в емкости 2 становится ниже уровня установки датчика 20, падает сигнал на регулятор 22, по команде которого открывает ся регулирующий орган 23 на трубопроводе подачи воды, которая начинает поступать в сборник 2 вместо кислых вод. По достижении жидкостью уровня установки датчика 21 уровня, сигнал с неro подается на регулятор 22, по команде которого регулирующий орган

23 закрывается и подача воды в емкость 2 прекращается. Установка в этом случае работает на воде, запас которой определяется ее объемом между датчиками 20 и 21 уровня. По снижении уровня жидкости до места установки датчика 20 в емкость 2 вновь по- дается вода и т.д. до тех пор, пока в емкость 2 не начнут поступать кислые воды и необходимость в воде отпадает.

Таким образом, контур регулирования подачи воды в емкость 2 кислых

1 вод минимизирует расход воды, подаваемой в емкость 2 при временном отсутствии кислых вод и тем самым способствует полной утилизации кислых вод.

15 го

Температура в помещении отделения мацерации измеряется с помощью комплекта датчика 24 температуры и вторичного прибора 25, преобразуется в пневмопреобразователе 26 в пневматический унифицированный сигнал, кото.рый подается на регулятор 27. В регуляторе 27 текущее значение температуры сравнивается с заданным, которое подается на регулятор 27 с эадатчика

28, Сигнал рассогласования в решающем блоке регулятора 27 обрабатывается по требуемому, например, пропорциональному закону регулирования и в виде корректирующего сигнала подается на вход эадатчика 18, изменяя величину задания, поступающего с задатчика 18 в регулятор 17, на величину, способствующую приведению концентрации раствора к значению, соответствующему температуре его использования в процессе мацерации шрота.

Поскольку первый контур регулирования концентрациидолжен обеспечивать стабилизацию концентрации раствора на уровне 0,5-1,0 вьппе, чем концентрация раствора на выходе второго контура регулирования концентрации, то целесообразно автоматически вводить коррекцию и в задание регулятору концентрации первого контура регулирования, что обеспечивается установкой сумматора 29, вход которого соединен с выходом задатчика 18, а выход подключен к входу задатчика 12. Тогда одновременно с изменением задания регулятора 17 автоматически будет изменяться и задание регулятору 11.

Таким образом, предлагаемая установка для приготовления растворов соляной кислоты в производстве желатина позволяет проводить процесс приготовления растворов в непрерывном режиме, уменьшить долю ручного труда в

> контроле и управлении процессом, улучшить условия труда обслуживающего персонала, повысить точность стабилизации концентрации растворов кислоты на требуемых значениях, полностью утилизировать кислые воды, образующиеся в процессе мацерации шрота,что, в свою очередь, снижает потери коллагена сырья при проведении процесса мацерации шрота и улучшает его качество, уменьшает сброс кислых вод в канализацию и снижает расход концентрированной соляной кислоты, и тем, самым, повьппает технико-экономические показатели производства и качество выпускаемой продукции.

1328358

Составитель Г.Огаджанов

Редактор С.Патрушева Техред A.Kðàâ÷óê Корректор М.Демчик

Заказ 3452/28 Тираж б33 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4