Способ автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОРСКОМЮ СВИДЕтЕЛЬСтВЬ

265833

Союз Саветокиа

Социалистичеокиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл, 6Ь, 25

Заявлено 07.Х,1968 (¹ 1275698/28-13) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

МПК С 12f 1/04

УДК 663.551.414(088.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 17.lll,1970, Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 8ЮП 1970

1 I

«р зт11 ° е т.т

М. Л. Мандельштейн, П. С. Цыганков и В. П. Грязнов ИХ11ЩЦ:pg

Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовате скийБЯЯЩ щТцщ

Авторы изобретения

Заявитель институт автоматизации пищевой промышленности

«Пищепромавтоматика»

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЭПЮРАЦИОННОЙ КОЛОННОЙ ПРИ РЕКТИФИКАЦИИ СПИРТА

Изобретение относится к автоматизации процессов ректификации, а именно к автоматизации процесса эпюрации при производстве спирта.

Извесгны способы управления эпюрационной колонной, заключающиеся в регулировании расхода пара в колонну по давлению в нижней части, расхода охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор по давлению в верхней части колонны, отоора эпюрата и эфироальдегидной фр,акции.

Однако эти способы не могут обеспечить при возмущениях по потоку пигания (спирта-сырца) такие режимы эпюрации, которые надежно исключали бы попадание головных или промежуточных примесей в эпюрат, а следовательно, и в готовый спирт-ректификат, отбираемый из ректификационной колонны. Эти примеси существенно ухудшают органолептические свойства спирта-ректификата в изготавливаемых на его основе изделий.

Предложенный способ позволяет улучшить очистку спирта от головных и промежуточных пр им ес ей.

Это достигается тем, что задание на регулирование расхода пара корректируют в зависимости от рассогласования между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрацией одного из нежелательных компонентов головных или промежуточных примесей (например, метанола) в контрольной зоне колонны стаоилизируют перепад давления между нижней и верхней частями колонны путем регулирования расхода охлаждающей воды на дефлегматор-конденсатор, при этом, если давление в нижней части колонны выходит из допустимой области, коррекцию расхода пара прекращают и поддерживают расход пара в зависимости or номинального давления в нижней части колонны, как только давление

10 в нижней части колонны возвращается в допустимую область, коррекцию расхода пара восстанавливаютНа фиг. 1 — изображена схема предлагаемого способа автоматического управления

15 эпюрационной колонной (случай, когда расходом пара регулируется давление B нижней части «олонны);,на фиг. 2 — часть схемы предлагаемого способа (случай, когда расход пара в колонну стабилизируется).

20 Эпюрационная колонна 1 (см. фиг. 1) снабжена датчиками 2 и 8 давления, расположенными в верхней и нижней части колонны и соединенными с датчиком перепада 4 давления, импульс с которого поступает на регулятор 5, 25 который в зависимости от рассогласования между заданным перепадом давления и фактическим перепадом воздействует на исполнительный механизм б подачи охлаждающей воды в дефлегматор-конденса гор 7, датчиком

30 концентрации примеси (анализатор) 8, расположенным в контрольной зсне колонны и

265833

З0

50

65 соединенным с регулятором 9 импульс от которого поступает в блок 10 формирования сигнала задания К(/j в функции от рассогласования концентраций, датчиком уровня 11, связанным с регулятором 12, импульс от которого поступает на исполнительный механизм 18.

Способ управления осуществляется следующим образом.

В эпюрационную колонну поступает исходный продукт (бражной дистиллат, спирт-сырец), который ректификуется благодаря подводу внешнего тепла — пара. Технологический режим работы колонны выбирают так, что головные и промежуточные примеси концентрируются в верхней (укрепляющей) части колонны, откуда они в виде паров поступают в дефлегматор-конденсатор. Отбор головных продуктов эфироальдегидной фракции (ЭАФ) ведется непрерывно и составляет обычно /4ю — /ыю от полученного дистиллата, основной поток направляется в виде флегмы в колонну.

Расход ЭАФ стабилизируется при помощи датчика .расхода 14, сигнал которого поступает на регулятор 15. Свободный от головных и проиежуточных примесей нижний продукт (эпюрат) выводится из .нижней части колонны .и,направляется для дальнейшей переработки в ректи фикационную колонну. Расход эпюрата регулируют по уровню эпюрата в нижней части колонны при помощи регулятора 12.

При первом варианте способа расход пара в колонну регулируют регулятором lб в зависимости от давления в,нижней части колонны, измеренного датчиком 8. При втором — расход пара в колонну стабилизируют регулятором !б в зависимости от расхода пара, измеренного расходомером 17. Задание регулятору lб в обоих случаях задают регулятором 9 коррекции в зависимости от рассогласования между заданной (максимально допустимой) концентр ацией Х,р(,.„) нежелательной примеси (например, метанола) в контрольной зо,не колонны и фактической концентрацией

Х,р«), измеренной анализатором 8, т. е.

K(t) = РЯпр(зад) Лпр«) ), (1) где t — время.

При этом давление низа колонны PB(t)) изменяется во времени как функция от np(t)

Сигнал or датчика 8, соответствующий давле нию,низа колонны P„«), подается в блок сравнения 18, где он непрерывно или дискрет.но сравнивается с сигналами, соответствующиxH PH(mtn) и Рн(тах) > до тех пор пока Выполняется условие («да»).

Pa(mtn) (1эи(1)(1 и(тах) (2)

В камеру задания регулятора lб подается от блока 10 переменное задани е K(t) по рассогласованию между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрациеи нежелательной примеси, выработанное регулятором 9 коррекции. При резких изменениях концентрации нежелательной примеси в составе питания могут быть значительные колебания фактической концентрации нежелатель.ных примесей в контрольной зоне колонны, т. е. возникают аварийные ситуации, характеризующиеся тем, что условие (2) не выполняется «нет». В этом случае переменное задание K(i), соответствующее рассогласованию между заданной и фактической концентрацией нежелательных примесей, отключается от регулятора lб и вместо него подается им((ульс постоянного задания S(t) из блока 19, пропорциональный номинальному давлению низа .колонны P,(t) . S (t) = Ip (P (HQM) — — const (3) .

Импульс S(t) подается в камеру задания регулятора до тех пор, пока фактическое давленйе Pa(t) не станет равным номинальному давлению P„„(„„„„) колонны. По мере нормализации давления в колонне фактическая концентрация Х,р() в контрольной зоне также приближается к допустимому заданному значе нию концентрации Х„р(аад) ..Поэтому после выполнения в блоке 18 условия, что давление в,колонне нормализуется и станет равным номинальному, т. е. P„«) — — Р,(„,,), переменное задание 5(1), вырабатываемое блоком 19, отключается, и в камеру регулятора вновь подают постоянное задание К(г). Расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7 регулируют регулятором 5 в зависимости от рассогласования между заданным, перепадом давления между верхней и нижней частями колонны и фактическим перепадом давления, измеренным датчиком перепада 4 и датчиками

2 и 8 давления. При изменении, давления B нижней части колонны изменяется в ту же сторону и давление в верхней части колонны, а система регулирования, состоящая из элементов 2 — 5 и исполнительного механизма б, изменяя расход охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 7, стабилизирует перепад давления ХРЯ.

Предмет изобретения

Способ автоматического управления эпюрационной колонной при ректификации спирта, заключающийся в регулировании расхода пара, расхода охлаждающей воды, отбора эпюрата и эфироальдетидной фракции, отличаюи(ийся тем, что, с целью улучшения очистки спирта от головных и промежуточных примесей, задание на регулирование расхода пара корректируют в функции рассогласования между заданной (максимально допустимой) и фактической концентрацией одного из нежелательных компонентов головных или промежуточных прим есей (например, метанола) в контрольной зоне колонны, а регулированием расхода охлаждающей воды на дефлегматор-конденсатор стабилизируют перепад давления между нижней и верхней частями колонны, при этом, если давление в нижней части колонны выходит из ограниченной допустимой области, прекращают корректировать расход пара и стабилизируют его в соответствии с номинальным давлением в нижней части .колонны, а после того как давление в нижней части колонны вернется в допустимую область, коррекцию расхода пара восстанавливают, 265833 н(гпмнп) Pe (max)

Составитель Г. Богачева

Редактор Н, Д. Воликова Техред Л. Я. Левина Корректор Л. Веденеева

Заказ 2051/14 Тнраьк 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по дслам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2