Способ автоматического регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке

 

Изобретение относится к способу автоматического регулирования процесса разделения воздуха в ректификационных колоннах криогенной установки , может быть использовано в химической промьшшенности и позволяет увеличить выход чистого азота. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования соотношения между концентрацией азотной флегмы (датчик 8) и концентрацией отбросного азота (датчик 7) изменением расхода азотной флегмы (исполнительный механизм 13, связанный с выходом регулятора 12 соотношения). Камера задания регулятора 12 соотношения соединена с регулятором 10 концентрации чистого азота . 1 ил. (Л г , чистый СО ( со to Kucfopod

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEQlYSflHH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t т. ош

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4045572/23-26 (22) 17.02.86 (46) 07.10.87. Бюл. Ф 37 (72) А.В.Абрамов, В.П.Хохлов, Б.И.Рожинский, Л.С.Проворный и и В.В.Плотников (53) 66.012-52(088 ° 8) (56) Абрамов А.В. и др. Автоматизация воздухоразделительных установок.

М. „ ЦИНТИхимнефтемаш, 1983, с. 37.

Авторское свидетельство СССР

9 1168784, кл. F 25 J 3/04, 20.10.83

„„SU„„1343214 A1 (> /

«Cr! рю .r™ «

I)) (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА В

КРИОГЕННОЙ УСТАНОВКЕ (57) Изобретение относится к способу автоматического регулирования процесса разделения воздуха в ректификационных колоннах криогенной установки, может быть использовано в химической промышленности и позволяет увеличить выход чистого азота. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования соотношения между концентрацией азотной флегмы (датчик 8) и концентрацией отбросного азота (датчик 7) изменением расхода азотной флегмы (исполнительный механизм

13, связанный с выходом регулятора

12 соотношения). Камера задания регулятора 12 соотношения соединена с регулятором 10 концентрации чистого азота. 1 ил.

13/3 1 —:

Изобретение i> гн<>-и "! л к;<в г<>M7 Tическому упрлв1(еник> тс хночогпч<- скими процессами и может быть псп»льзовлно при регулировании проце! (л р< ктификл<, ции воздуха и крив(<. нпой ус(лвовке, 1 предназначенной для од Овр< менного

ПОЛУЧЕНИЯ >П(С того; ...ТЛ 1 т; Х(П(ЧЕСКОГО кислорода, Цель изобретепия — увели (ение выхода чистого лз<>тл 1;1. анной >.! Нцс.втрации.

На чертеже предсглвленл схема реализации предложенного способа.

Система автоматического регулиро15 мы.

Воздух, поступающий в криогенную установку »а ректификацию, разделяет— ся в нижней ректификлционной к<>лонне

1 на чис тый лзот и куб; I< жид(о<-т1,.

Чистый вз От >(Овцев < ир ус > (я в кон;1< 11 саторе-испарителе 3;1 испол> зу< тся в качестве Орошения для верхч и и нижней рс.ктифпклцчовпых к,>1>!Iп, л vyhoвля жидкость и к,>!

Часть воздуха отбирают из нижней ректификационной колонны 1, расширяют в гурбодетлндере 5> и подают на разделение в верхнюю ректифпклцио Ную колонну 2, Из нижней рект(гфикационной 50 колонны 1 отбирается боковой поток жидкого азота — лзотнля флегмл, которая используется для орошения нижней части верхней ректификлционной колонны

Способ реализуется -лечующим Об55 разом.

При изменении концентрации пи< того азота, измеряемой датчиком 6, навания процесса раз;(еления воз>(уха в криогенной установке содержит нижнюю и верхнюю ректификлционные колонны

1 и ", конденсатop-испаритель 3, сборник 4 жидкого азота,турбодетлн2(1 дер 7, датчик 6 концентрации чистого аэота,;1атчик 7 к >впентрации отбросного азота, датчик 8 концентрации азотной флегмы,датчик 9 концентрации чистой азотной флегмы,регулятор

10 концентрации чистого азота,pe!.y— лятор 11 соотношения концентраций азотной флегмы и отбросного азота, регулятор 12 соотношения концентраций чистой азотной флегмы и чистого

30 азота, исполкптельныи элемент 13, регулирующий количество чистой азотной флегмы, и исполнительный элемс нт 14, регулпрующии количество лэо-,ной флегпр>(мер, в сторону ухудшения регулят<>p 10 формирует новую величину задания регулятору 11 соотношения концент-! раций азотной флегмы и отбросного азегл, измеряемых датчиками 8 и 7 соответственно, который, в свою очер< дь, и Змс"няет положение исполнительного элемента 14 таким образом, чтобы уменьшить расход азотной флегмы в I>(.рхнюю колонну, Уменьшение расхода азотной флегмы, подаваемой в верхнюю ректификационнун> колонну, приводит к увеличению орошения нижней части нижней ректификационной колонны, а следовательНО, к улучшению концентрации потока азотной флегмы, поступающей в верхнюю ректификационную колонну, и повышению концентрации чистого азота. Расход чистой азотной флегмы, поступающей в верхнюю ректификационную колонну, определяется регулятором 12 соотношения концентраций чистой азотной флегмы и чистого азота, измеряемых датчиками 9 и 6 соответственно.

Таким образом, совместная работа регу.(яторов t 0-12 обеспечивает, с одной стороны, режим максимального извлечения целевого продукта — кислорода, а следовательно, максимальную производительность установки, а, с другой стороны, стабилизацию концентрации чистого азота, являющегося одним из основных продуктов процесса разделения воздуха.

Исследования процесса ректификацип воздуха в криогенной установке показали, что концентрация чистого азота зависит От расхода и концентрации азотной флегмы. Так, при уве.п<чевпи концентрации чистого азота необходимо уменьшить расход азотной флегмы, поступающей на орошение нижней части верхней ректификационной

КОЛОННЫ. 1лвисимость соотношения концентраций азотной флегмы и азота от концентрации чистого азота можно выразить формулой

C Флегл«л а + Ь С

С И ИСТОГО <>< E<>T(<> (,<3от О< где СО«, ц — концентрация азотной флегмы, 7. 0

С .,„ — концентрация отбросного азота, 7 0>

1343214 а и b †коэффициенты;

С концентрация чистого

g rorc сирота азота, ðÐ,„Î . формула изобретения

Составитель Т.Голеншина

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Сердюкова

Корректор. И.Муска

Подписное

Заказ 4632/39 Тираж 475

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

Эффективность способа заключается в том, что улучшается качество процесса ректификации воздуха, повышается надежность снабжения потребителей чистым азотом. Стабилизация концентрации чистого азота позволяет обеспечить устойчивый режим процесса разделения воздуха, исключить срабатывания аварийной защиты по концентрации чистого азота, а следовательно, позволяет исключить потери, возникающие в листопрокатном производстве при поступлении некондиционного чистого азота или прекращении его подачи.

Способ автоматического регулирования процесса разделения воздуха в криогенной установке получения чистого азота и технического кислорода, включающий измерение концентрации чистого азота и регулирование соотношения между концентрацией азотной флегмы и концентрацией отбросного азота изменением расхода азотной флегмы, отличающийся тем, что с целью увеличения выхода чистого азота заданной концентрации, величину соотношения между концентрацией азотной флегмы и концентрацией отбросного азота корректируют по концентрации чистого азота.