Способ автоматического управления процессом непрерывного гидролиза растительного сырья

 

! !

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ т

J е

) Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 592 511

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.76 (21)2352647/28-13

{51) М. Кл.Я

С 13 К 1/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.02,78, Бюллетень №5 (45) Дата опубликования описания о.gg.g8.

Государственный номнтет

Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (53) УДК 663.534 531 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ю. Ипполитов, Г. И. Обушенков и В. А, Роспопин (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

НЕПРЕРЫВНОГО ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическим процессом непрерывного гндролиза растительного сырья и может быть реализовано на гидролизаппаратах непрерывного действия.

Известен способ управления процессом непрерывного гидролиза растительного сырья, предусматривающий осуществление загрузки гидролизаппарата в зависимости от уровня загружаемого сырья (1).

Известен также способ автоматического управления процессом непрерывного гидролиза растительного сырья путем регулирования количества выгружаемого лигнина (2).

Недостатком способов является то, что они не обеспечивают полного извлечения конечного продукта — сахара — весовой единицы сырья, так как при технологическом расчете регламентов процесса практически невозможно учесть такие факторы, как неоднородность сырья по химсоставу„размеру частиц и т. д.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем обеспечения оптимальной скорости прохождения сырья через гидролизаппарат. Скорость провождения сырья через гидролизаппарат должна соответствовать скорости процесса гидролиза до регламентной глубины.

Сущность изобретения состоит в том, что одновременно с регулированием количества выгружаемого лигнина регулируют количество подаваемой промывной воды в зависимости от количества сахара в жидкости на выходе из зоны промывки, причем при повышении количества сахара в жидкости количество выгружаемого лигнина и подаваемой промывной воды уменьшают, а при.понижении — увеличивают.

На чертеже показаны технологическая схе10 ма процесса и система автоматизации (на схеме не показаны блоки управления приводами).

Схема включает емкость 1 гидролизаппарата, в верхней части которой установлено устройство 2 для загрузки сырья, через которое непрерывным потоком поступает сырье—

15 древесная щепа. Гидролизаппарат снабжен измерителем 3 уровня сырья, который связан с устройством 2 для загрузки сырья через его регулируемый электропривод. Гидролизаппарат имеет штуцер 4 для подачи варочной кислоты— раствора серной кислоты концентрации до 1% с температурой до 180 С, и штуцеры 5 для отбора гидролизата из различных зон гидролизаппарата. Для выгрузки отработанного сырья из емкости!гидролизаппарата в нижней его части расположен выгружатель 6 лигнина, с выходным валом выгружателя 6 механически связан

59151 з регу ликуемый электропривод.7. Гидрол изаппарат имеет зону 8 промывки, расположенную в нижней его части и сообщающуюся с,.выгружателем

6. К зоне 8 промывки подсоединены трубопровод 9 для ввода горячей воды на промывку и трубопровод 10 для вывода жидкости из нее после промывки.

15

В систему автоматического регулирования скорости прохождения сырья через емкость

1 входят: датчик 11 расхода горячей воды на промывку, датчик 12 концентрации сахара в жидкости после промывки и датчик 13 скорости вращения входного вала выгружателя 6, а также регулятор 14 производительности выгружателя 6 и регулятор 15 соотношения расхода горячей воды и количества выгружаемого сырья.

На трубопроводе 9 имеется регулирующий клапан 16 для регулирования расхода промывной воды.

Способ осуществляют следующим образом.

Концентрацию сахара в жидкости, выводимой из зоны промывки, принимают за параметр, характеризующий глубину гидролиза.

Если концентрация сахара в жидкости, выводимой из зоны промывки, ниже оптимальной, то, следовательно, весь сахар практически извлечен и далее продолжать гидролиз нецелесообразно. В этом случае выходной сигнал с датчика 12 концентрации сахара поступает на регулятор 14 и с него подается на регулируемый электропривод 7, который увеличивает число оборотов входного вала выгружателя 6, а следовательно, и его производительность, при этом скорость прохождения сырья через емкость

1 увеличивается. В этом случае уровень сырья в емкости 1 будет понижаться. Сигнал с измерителя 3 уровня сырья поступает на регулируе-мый электропривод устройства 2 для загрузки сырья, число оборотов его повысится, и производительность устройства 2 увеличится, вследствие чего уровень сырья будет повышаться до заданной величины. Расход горячей воды на отмывку лигнина контролируется датчиком

11 расхода и регулируется регулятором 15 с помощью регулирующего клапана 16. Концентрация сахара в жидкости, выводимой из зоны

8 промывки, объективно будет определять глубину гидролиза и условия отмывки лигнина при изменении производительности выгружателя

6 лишь в случае поддержания определенного соотношения между количеством горячей воды и количеством отработанного сырья — лигнина, проходящими через зону 8 промывки. Для этого в регулятор 15 вводится еще один сигнал с датчика 13 скорости вращения входного вала выгружателя 6, характеризующий производительность выгружателя 6. В регуляторе 15 происходит сравнение двух величин — сигнала с датчика 11 расхода и сигнала с датчика 13 скорости вращения. В зависимости от этого регулятор 15 приоткрывает регулирующий клапан 16, увеличивая расход горячей воды в зону 8 про2Е

1

4 мывки, тем самым сохраняя постоянным соотношение «горячая вода — отработанное сырье».

Если же концентрация сахара в жидкости, выводимой из зоны 8 промывки, выше нормы, следовательно, не весь сахар извлечен и сырье целесообразно еще некоторое время продержать в зоне реакции. В этом случае сигнал с датчика 12 концентрации сахара вызовет уменьшение числа оборотов входного вала выгружателя 6, тем самым уменьшая производительность выгружателя 6, а следовательно, и скорость прохождения сырья через емкость 1.

Одновременно с уменьшением числа оборотов входного вала выгружателя 6 расход воды в зону 8 промывки уменьшается и тем самым количественное соотношение «горячая вода — отработанное сырье» сохраняется постоянным. Уровень сырья в емкости 1 в результате уменьшения производительности выгружателя 6 будет повышаться, и сигнал с измерителя 3 уровня сырья вызовет уменьшение числа оборотов регулируемого электропривода устройства 2 для загрузки сырья. Его производительность уменьшится, и уровень сырья в емкости 1 будет понижаться.

Если же концентрация сахара в жидкости, выводимой из зоны 8 промывки, соответствует оптимальной величине, все параметры системы останутся на прежнем уровне и скорость прохождения сырья через емкость 1 не изменится.

Таким образом осуществляется связь между параметрами концентрации сахара в жидкости, выводимой из зоны промывки, со скоростью прохождения сырья через емкость 1 гидролизаппарата.

Схема может быть выполнена с использованием как электрических, так и пневматических приборов. формула изобретения Способ автоматического управления процессом непрерывного гидролиза растительного сырья путем регулирования количества выгружаемого лигнина, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем обеспечения оптимальной скорости прохождения сырья через гидролизаппарат, одновременно регулируют количество подаваемой промывной воды в зависимости от количества сахара в жидкости на выходе из зоны промывки, причем при повышении количества сахара в жидкости количество выгружаемого лигнина и подаваемой промывной воды уменьшают, а при понижении — увеличивают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сборник трудов ВНИИГС, том 16, 1967, с. 291 — 301.

2. Шарков В. И. и др. Технология гидролизных производств, 1973, с. 71 — 80.

591511

Соста витель Г. Богаче ва

Техред О. Луговая Корректор Патрушева

Тираж 456 Подписное

Редактор О. Иванова

Заказ 536/23

llIlIIHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

CldAOCI7lb аосте

ДРОР/А4Юц