Устройство автоматической стабилизации концентрации водного раствора аскорбиновой кислоты

 

Сущность: устройство автоматической стабилизации концентрации водного раствора аскорбиновой кислоты содержит, оптический датчик, состоящий из источника светового луча, фотоприемника и вторичного прибора. Вторичный прибор оптического датчика через первый элемент сравнения соединен с положительной камерой второго элемента и через регулируемый дроссель и пневмоемкость с отрицательной камерой того же элемента, вторая отрицательная камера второго элемента сравнения соединена с каналом опорного давления, а выход второго элемента сравнения со входом реле отключения сигнала управления, связанного с исполнительным механизмом, линия переменной от вторичного прибора датчика температуры разделена на два канала. Первый канал соединяется с реле ограничения нижнего температурного значения, выход которого соединен с положительной камерой первого элемента сравнения, второй канал соединен с реле ограничения верхнего температурного значения, выход которого соединен с отрицательной камерой первого элемента, а ко второй камере первого элемента сравнения подведен канал опорного давления. Расходная емкость снабжена датчиком температуры с регулятором, связанным с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам стабилизации концентрации неоднородных жидких сред, содержащих взвеси твердых частиц, способных к кристаллизации при определенных температурах. Оно может быть использовано в витаминной промышленности в производстве аскорбиновой кислоты, а также в других отраслях, где имеется температурная зависимость кристаллообразования.

Известно устройство для определения прозрачности раствора, содержащее источник света, фотоприемник, вторичный прибор [1] Однако прозрачность раствора зависит от цветности кристаллов технической аскорбиновой кислоты и их чистоты. Колебания цветности кристаллов технической аскорбиновой кислоты приводят к снижению точности измерения.

Наиболее близким техническим решением является устройство для автоматического регулирования размеров и соотношения частиц в оптически прозрачных средах [2] которое поддерживает заданное соотношение и размеры частиц, измеряя отраженные световые потоки и поддерживая заданные параметры изменением подачи реагента на разбавление. Однако это решение не может быть использовано в устройстве автоматической стабилизации концентрации аскорбиновой кислоты, т. к. растворение кристаллов аскорбиновой кислоты имеет температурную зависимость.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении точности поддержания заданной концентрации раствора аскорбиновой кислоты.

Это достигается тем, что в устройстве автоматической стабилизации концентрации водного раствора аскорбиновой кислоты, содержащем датчик температуры с регулятором, оптический датчик, состоящий из источника светового луча, фотоприемника и вторичного прибора, вторичный прибор, оптического датчик через дополнительно введенные первый элемент сравнения соединен с положительной камерой второго элемента сравнения и через регулируемый дроссель и пневмоемкость с отрицательной камерой того же элемента, вторая отрицательная камера второго элемента сравнения соединена с каналом опорного давления, а выход второго элемента сравнения соединен с реле подачи воды на разбавление, линия переменной от регулятора датчика температуры разделена на два канала, первый канал соединяется с реле ограничения нижнего температурного значения, выход которого соединен с положительной камерой первого элемента сравнения; второй канал соединен с реле ограничения верхнего температурного значения, выход которого соединен с отрицательной камерой первого элемента сравнения, а ко второй отрицательной камере элемента сравнения подведен канал опорного давления.

Кроме того, для улучшения помехоустойчивости в устройство дополнительно введена емкость подачи воды на разбавление с датчиком температуры, регулятором и исполнительным механизмом, установленным на линии подачи теплоносителя.

Введение новых элементов и связей позволяет достичь ожидаемый технический результат.

На чертеже представлена блок-схема устройства автоматической стабилизации концентрации водного раствора аскорбиновой кислоты.

Устройство содержит реактор 1, датчик температуры 2, со вторичным прибором 3 и регулятором температуры 4, соединенным с исполнительным механизмом 5, установленным на линии подачи теплоносителя. Трехмембранное реле 6, одна камера которого соединена с регулятором 4, а другая с задатчиком нижнего температурного значения 7, а выходы с положительной камерой элемента сравнения 8. Трехмембранное реле 9, одна камера которого соединена с регулятором 4, а другая с задатчиком верхнего температурного значения 10, а выходы с отрицательной камерой элемента сравнения 8. Вход элемента сравнения 8 соединен с регулятором 11 и вторичным прибором 12 оптического датчика 13, а выход с положительной камерой элемента сравнения 14, которая через регулируемый дроссель 15 и пневмоемкость 16 соединена с отрицательной камерой. Ко второй отрицательной камере элемента сравнения 8 и 14 подведено опорное давление, устанавливаемое задатчиком 17. Выход элемента сравнения 14 соединен со входом реле, разрешающим подачу воды на разбавление 18. Один коммутируемый сигнал реле 18 соединен с задатчиком 19 и манометром 20, а другой с исполнительным механизмом 21, установленным на линии подачи воды на разбавление. Емкость подачи воды на разбавление 22, содержащую датчик температуры 23 с регулятором 24, соединенным с исполнительным механизмом 25, установленным на линии подачи теплоносителя.

Устройство работает следующим образом. В реактор 1 загружают кристаллы аскорбиновой кислоты и воду с недогрузом 5-10% от необходимой концентрации. Устанавливают задатчиками регуляторов 4 и 24 температуру, соответствующую температуре растворения концентрации аскорбиновой кислоты, которую необходимо стабилизировать. Задатчиками 7 и 10 устанавливают интервал допустимых возможных изменений температуры. Например, при температуре растворения 70oС устанавливают нижнее температурное значение 70oС, а верхнее - 70,5oС. Далее осуществляют нагрев реакционной массы и воды в емкости 22 до заданной температуры. При постижении заданной температуры срабатывает реле 6 и сигнал питания подается в положительную камеру элемента сравнения 8. Это приводит к срабатыванию элемента сравнения 8 и соединению линии переменной от регулятора 11 с положительной камерой элемента сравнения 14. На выходе элемента сравнения 14 появляется сигнал, который поступает на разрешающий вход реле 18, которое соединяет линию от задатчика 19 с исполнительным механизмом 21. Расход доливаемой воды устанавливается задатчиком 19 по манометру 20. Исполнительный механизм 21 открывает подачу воды, температура которой стабилизирована регулятором 24 и исполнительным механизмом 25. При поступлении воды на разбавление происходит растворение кристаллов аскорбиновой кислоты, уменьшение светорассеивающей способности раствора и рост переменной P2. Наличие дросселя 15 и пневмоемкости 16 обеспечивают неравенство P2P3+ P0, при постоянном росте переменной P2. При полном растворении кристаллов аскорбиновой кислоты светорассеивающая способность раствора становится постоянной (P2= const) и давление P2=P3. Опорным давлением P0 элемент сравнения 14 переключается и давление на выходе становится равным 0. Это приводит к срабатыванию реле 18 и закрытию исполнительного механизма 21.

В случае превышения температуры реакционной массы выше заданной задатчиком 10, происходит срабатывание реле 9 и в отрицательную камеру элемента сравнения 8 подается сигнал. Это приводит к срабатыванию элемента сравнения 8 и отключению переменной P2 регулятора 11 от элемента сравнения 14. Продолжение подачи воды будет осуществляться после доведения температуры реакционной массы в заданный интервал.

Использование устройства позволит повысить точность приготовления заданных концентраций аскорбиновой кислоты. Вести процесс перекристаллизации с оптимальными значениями концентрации, что позволит повысить процент выхода готовой продукции.

Формула изобретения

1. Устройство автоматической стабилизации концентрации водного раствора аскорбиновой кислоты, содержащее оптический датчик, состоящий из источника света, фотоприемника и вторичного прибора, исполнительный механизм, расходную емкость, отличающееся тем, что вторичный прибор оптического датчика через дополнительно введенный первый элемент сравнения соединен с положительной камерой второго элемента сравнения и через регулируемый дроссель и пневмоемкость с отрицательной камерой того же элемента, вторая отрицательная камера второго элемента сравнения с входом реле отключения сигнала управления, связанного с исполнительным механизмом, линия переменной от вторичного прибора датчика температуры разделена на два канала, первый канал соединяется с реле ограничения нижнего температурного значения, выход которого соединен с положительной камерой первого элемента сравнения, второй канал соединен с реле ограничения верхнего температурного значения, выход которого соединен с отрицательной камерой первого элемента сравнения, а ко второй камере первого элемента сравнения подведен канал опорного давления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расходная емкость снабжена датчиком температуры с регулятором, связанным с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи теплоносителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам электрохимической очистки воды и может преимущественно использоваться в водоснабжении (в быту, медицине) для очистки определенной порции воды, что обусловлено дискретным типом действия

Изобретение относится к управлению реакционными процессами, совмещенными с процессами ректификации, в частности к управлению процессом получения метил-трет-бутилового эфира

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при управлении процессами автоклавной технологии переработки пирротиновых концентратов

Изобретение относится к конструкциям установок для заполнения по весу сжиженным газом под давлением и может быть использовано на газораздаточных станциях

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации установок по производству формалина

Изобретение относится к охране окружающей среды, преимущественно водных ресурсов, в частности к очистке сточных вод и может быть использовано при автоматизации процессов биологической очистки в промышленности и коммунальном хозяйстве городов и населенных пунктов

Изобретение относится к автоматическому управлению химическим оборудованием и может быть использовано для управления утилизацией газов, выделяемых нефтепродуктами, хранящимися в искусственных резервуарах

Изобретение относится к средствам автоматического поддержания постоянной концентрации одоранта в газе и может быть использовано для одоризации газа в газопроводе

Изобретение относится к технике автоматического контроля и управления реакционными процессами как по расходу реагента, так и по автоматическому прекращению его подачи по окончании реакции с применением термохимического метода и может быть использовано в большинстве химико-технологических процессов, где реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла

Изобретение относится к технике измерения и регулирования состава высокотемпературных газовых сред, в частности к устройствам для регулирования газового состава в камерах сгорания двигателей, печах химико-термической обработки, печах стекольной промышленности и др., где в качестве первичного преобразователя используется твердоэлектролитный датчик

Изобретение относится к системам автоматического регулирования величины PH в воде, подаваемой насосными станциями для орошения с/х культур, и может быть использовано на гидромелиоративных системах, использующих машинный подъем воды на орошение

Изобретение относится к устройствам для регулирования и стабилизации физико-химических параметров водных сред /например, величины PH/ с использованием электрических средств и может быть использовано для поддержания в заданных пределах величины PH или окислительно-восстановительного потенциала газового состава водной среды в рыбоводстве, аквариумистике, гидропонике, при проведении научно-исследовательских работ, в лабораторных и промышленных установках

Изобретение относится к регулированию процесса измельчения в роторной дробилке и может применяться в промышленности строительных материалов

Изобретение относится к устройствам для регулирования технологического процесса путем направленного изменения дисперсного состава частиц в оптически прозрачных жидких или газообразных средах

Изобретение относится к области химической промышленности и может быть использовано в производстве концентрированного оксида азота II для получения гидроксиламинсульфата или азотной кислоты
Наверх