Способ управления процессом варки целлюлозы в реакторе периодического действия

 

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами . Цель изобретения - интенсификация процесса. Для этого нагрев содержимого реактора бедут с предельно допустимой скоростью как острым, так и глухим паром, регулируя конечную температуру процесса и температурное поле реактора. Причем закачку реакционной жидкости в реактор ведут с учетом количества конденсата, образующегося в ходе нагрева содержимого реактора. I ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 2 Ai

Ф (51) 4 05 1) 27/00 ъ ф, > ., ),,, 1, т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936158/29-12 (22) 06.08.85 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промьппленности (72) В.Н,Казанский, И.Ф.Зорин и Б.Н.Копнин (53) 676. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 896133, кл. D 21 F 7/12, 1982. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ. ВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В РЕАКТОРЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к способам управления технологическими процессами. Цель изобретения — интенсификация процесса. Для этого нагрев содержимого реактора ведут с предельно допустимой скоростью как острым,. так и глухим паром, регулируя конечную температуру процесса и температурное поле реактора. Причем закачку реакционной жидкости в реактор ведут с учетом количества конденсата, образующегося в ходе нагрева содержимого реактора. 1 ил.

1341625 +k(t-t, ) при С

9 (t)

H, k(t,-t )при1„сt ()) 45 ts

2 где е "(й) заданная температура в момент времени t соответственно начальная 50 и конечная температура. нагрева; соответственно начальное

@e к и конечное время нагрева, заданное время окончания варки (стоянки на конечной температуре); предельно допустимая скорость нагрева.

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами, в частности процессами варки целлюлозы в реакторах периодического действия, и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промьппленности при производстве целлюлозы.

Цель изобретения — интенсификация процесса получения целлюлозы.. 1О

На чертеже изображена схема автоматического управления для осуществления предлагаемого способа.

На чертеже обозначены датчики

1-3 температуры, варочный реактор 4, 15 подогреватель 5, блок 6 расчета среднеинтегральной температуры варочного пространства, регулятор температуры

7, программный эадатчик 8, исполнительные механизмы 9, l 3,, 17 и 25,,20 блок 10 расчета перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4, регуляторы ll и 15 перепада температуры, задатчик 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4, блок 14 расчета перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4, задатчик

16 перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4, 30 датчик 18 расхода реакционной жид-кости, дозатор 19 реакционной жидкости, блок 20 коррекции, задание

21 на требуемое количество реакционной жидкости, блок 22 усреднения, ЗБ блок 23 контроля количества образовавшегося конденсата, датчик 24 уровня.

Сущность способа заключается в следующем. 40

Программа нагрева в общем случае может задаваться выражением.

Величина Т (и соответственно g ) задается из условия е, а к t -1g)-юа в, к< - .)

F = „и dttn . < (2)

Д В о где F» — требуемая величина критерия завершенности процесса.

Для поддержания О (t), задаваемой выражениями (1) с предельно допустимой скоростью нагрева, используют три контура регулирования. Основной контур осуществляет регулирование подачи пара в подогреватель реакционной жидкости, реализующей один из типовых законов регулирования. Наиболее универсальным является

ПИД вЂ” закон, формализующийся уравнением х=К (Y+- ) Ydt+T — ) !

» JY т. (3)

Способ осуществляют, следующим образом.

Датчиками 1 — 3 измеряют температуру в трех зонах реактора 4, нижней, средней и верхней. Для простоты контроля могут быть использованы существующие на реакторах карманы для установки датчиков температуры в нижнем конусе и линии циркуляции реакционной жидкости до и после подогревателя 5. Сигналы с датчиков 1 — 3 температуры, пропорциональные измеряемым значениям, направляют в блок 6 расчета среднеинтегральной температут ры нарочного пространства.

В блоке 6 рассчитывают среднеинтегральную температуру варочного пространства и сигнал„ соответствующий ее значению, подают на один из входов регулятора 7 температуры варки, на вход эадатчика 16 перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4 и на вход эадатчика 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4.

На второй вход регулятора 7 подают сигнал задания, соответствующий требуемой программе нагрева и формируемый программным задатчиком 8. В регуляторе 7 по рассогласованию действительной и заданной температур нагрева определяют величину управляющего сигнала, который направляют на исполнительный механизм, 9, установленный на линии подачи пара в подогреватель 5.

3 134

Для регулирования подачи острого пара в нижнюю зону реактора 4 на входы блока 10 расчета перепада температуры подают сигналы с датчиков 1 и 2 температуры, по величине которых, определяют перепад температуры между нижней и средней зонами реактора 4.

Сигнал, соответствующий найденному перепаду температуры, направляют на вход регулятора 11 перепада температуры.

На второй вход регулятора 11 подают сигнал задания, сформированный задатчиком 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4 по величине среднеинтегральной температуры варочного пространства, Регулятор 11 по величине входных сигналов формирует управляющее воздействие, которое подают на исполнительный механизм 13, установленный на линии подачи пара в нижнюю зону реактора 4.

Аналогично осуществляют регулирование подачи острого пара в верхнюю зону реактора 4. Для этого в блоке 14 расчета перепада температуры на основании данных о температуре в средней и верхней зонах реактора, измеренной датчиками 2 и 3, определяют температурный перепад и направляют сигнал, соответствующий ему, на один из входов регулятора 15 перепада температуры.

На второй вход регулятора 15 подают сигнал задания, сформированный задатчиком 16 перепада температуры меж-, ду средней и верхней зонами реактора

4 по величине среднеинтегральной температуры варочного пространства.

Регулятор 15 по величине входных сигналов формирует управляющее воз-,:— действие, которое подают на исполнительный механизм 17, установленный на линии подачи пара в верхнюю зону реактора 4.

Для дозировки реакционной жидкости в реактор 4 датчиком 18 осуществляют измерение ее расхода, сигнал о величине которого направляют на один из входов дозатора 19. На второй вход

1625 дозатора 19 подают сигнал с выхода блока 20 коррекции. Последний формирует уставку дозатору 19 на осно30

50 ванин задания 21 на требуемое количество реакционной жидкости и данных, поступающих иэ блока 22 усреднения, об усредненном количестве гидролиэа— та, образующегося в ходе нагрева содержимого реактора 4, определенных по результатам ряда предыдущих реализаций. Блок 22 усреднения соединен с блоком 23 контроля количества конденсата, который по окончании нагрева рассчитывает количество образовавшегося конденсата, на основании данных об изменении уровня в реакторе 4, измеряемого датчиком 24 уровня. Дозатор 19 отрабатывает выданную ему ус.— тавку, воздействуя на исполнительный механизм 25, установленный на линии подачи реакционной жидкости в реактор 4.

Предлагаемый способ управления апробировался в условиях кордного производства с помощью автоматизированной системы управления процессом варки кордной целлюлозы.

Формула изобретения

Способ управления процессом варки целлюлозы в реакторе периодического действия, заключающийся в измерении температуры в нижней, средней и верхней зонах реактора и регулировании расхода пара в теплообменник, о т .— л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса, осуществляют прямой и непрямой нагрев содержимого реактора с предельно допустимой скоростью, при этом определяют среднеинтегральную температуру варочного пространства и по величине рассогласования ее от заданного значения изменяют расход пара в теплообменник, причем в зависимости от соответствующих перепадов температур, между средней зоной и верхней и нижней зонами реактора регулируют расход пара в верхнюю и нижнюю зоны реактора.

Составитель Н.Никольский

Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова Корректор И,Муска

Заказ 5726 Тираж 863 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