Способ управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

В А®ТОФОЭЭМУ С® ТВУ

Сеюз Саеетавми

Соараанстюик»»к

Раевубамк! 1857331 (61} ДойолиитЕлъное к ает. сеид-ву(22} Завалено 24р979 (Щ 2821964/29-12 с присоединением заявки ЙУ(23} Приоритетрцм. кл.з

D 2l С 9/14

G 05 D 27/00

Гвсуявустввяяы4 кеиятет

СССР яе акмэ» нзобретеня4 а еткРытя4

Опубликовано 230881, Бюллетень Н9 31

Дата опубликования описания 23,0881 (5З) ПМ(676. 05 (088. 8) { 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МНОГОС 1УПЕНЧАТОИ

ОТ БЕЛКИ ЦЕЛЛКПОЗЫ

Изобретение относится к способам управления и может быть использовано для управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы.

Известен способ управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы,эаключакщийся в непрерывном измерении и регулировании на ступенях отбелки расходов и массы реагентов ° окислителъного потенциала белизны массы, рН уровня массы в ваннах вакуум-фильтро и скорости на каждой ступени отбелки в зависимости от их установленных и измеренных значений (1) .

Недостатком. этого способа является то, что он обеспечивает лишь стабилизацию качественных показателей белизны целлюлозы, но не обеспечивает оптим»зацию процесса отбелк» пр» »эменении качественных показателей небеленой целлюлозы, ее потока » температуры,.а также требований к качественньм показателям беленой целлюлозы. Оптимизация выра»ается в том, что достигают. режимов отбелки с наийеньшими затратами ил» позволя»щих получить наибольшую вязкость раствора целлюлозы. и, следовательно наибольшую прочность.

Цель изобретения — автоматическая оптимизация процесса многоступенчатой отбелки целлюлозы.

Эта цель достигается тем, что в способе управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы, занлючаюшемся в непрерывном измерении н регулировании на ступенях отбелки расходов массы реагентов окислительного потенциала, белизны массы, рН, уровня массы в башнях на каждой ступени отбелни в зависимости от их установленных .н измеренных значений, измеряют и регистрируют темпе15 ратуру на ступенях отбелкн в зависимости от измеренных ее значений н по измеренным величинак непрерывно определяют степень делигнификации небеленой. целлюлозы и целлюлозы пос39 ле первой и второй ступеней отбелки, периодически измеряют степени делигннфикации целлюлозы на входах первой и.третьей ступеней отбелки н по иим корректируют определяемые значения и степеней делигнифннации небеленой .целлв»озы я целлюлозы после первых двух ступеней .ее отбелки, при этом регул»руемые значения окислителъного потенциала рН и температуры коррвк30 тирувт иа каждой ступени отбелки в зависимости.от степени делигнификацни целлюлОэы .ВВ этих ст",упенлх

В качестве. первой ступени отбелки обычно используют-либо ступень хлорирования, либо ступень кислороднощелочной.отбелки (K40). В качестве второй ступени-отбелки чаще всего используют ступень щелочной обработки, На ступени отбелки окислительный потенциал связан с другими переменными прОцессами уравнением

Д()-а„ЬЭ„+а ьд-а, ье-а,,ьъ, (1)

Где а t@y а « z - коэффицй т ;

U — линеарнзованное значение ПОтенци ала

Ви — степень делигнифнкации небеленой

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ;

q — относительный расход хлора >

@ — температура массы„ — длительность прохождения массы o"à точки смешения ее с хлором до ТОчки измерения ОП.

Символ h. означает отклонение от номинального значения.

Для сульфнтной целлюлозы прн С

=б мин получено: а =0,0 11 —, а, =О,) 3-,а, =0,07 1/ С

1 4 мин

Нз ((1) следует, что

Ь IIÄ= — (- И+а„I. g — а ь8-а Ю (2)

1 а, 1

Все величины, входящие в первую часть (2), могут быть измерены, кроме Ъ

Величина "ь может быть рассчитана Ilo формуле где G., h8 — Объемный расход массы на входе . цеха и его отклонение от номинальнОГО значения.

3ТВ величины могуу быть измерены.

Таким образом, длл ступени хлорирования на основании (2) можно рассчитать значение степени делигнификации небеленой целлюлозы.

Для ступени КЩО величина измеряемого значения рБ связана с другими переменными процесса формулсй урн-ь, ь в„+Ь,ь д-ь,ьс „(4)

Где Ь1,Ь,Ь вЂ” козффнцйенты. Длл сульфатной целлюлозы получено: Ь, =

=О 04 -=О,б; Ь, =0,04, Иэ (4) следует ,Ь В вЂ” (- рБ+Ь ьg-b A ), (5)

1 и и 3

Здесь величины рН B g измерлютсл, а ЬФ может бить вычислена по Формуле (3) .

Таким Образом, длл С .гупени КЩО нр. основании (5) можно рассчитать значение степени делиГнификации

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.

Если, кроме автоматических непрерывных измерений на входе первой ступени отбелки, периодически иэмеряетсл также лабораторным способом сте пень делигнификации небеленой целлюлозы, и если полученйая таким образом„ оценка этой величины р "а л

О наиболее sepoaTBoe значение степени делигнифнкации небеленой целлюлозы В„ может бить найдейо по форму-, УЖ

В, = at -„8„+ а В„ где и,, <В - коэффициенты, вычисляемые исходя иэ (5 погрещностей оценок

В О и Bq общеизвестным способом, Ua Основании экспериментально найденных моделей процессов хлорирова" щ ннл, щелочной. обработки и гипохлоритной отбелки получеиы услОвия ОПтимальности процесса многоступенча" той Отбелки целлюлозы с использованием двух Функций цели — удельных затрат на отбелку и вязкости целлюлозы.

На фиг.1 представлена зависимость максимально возможной вязкости целлюлозы после ступени гипохлоритной отбелки й, от степени делигнификацнн целлюлозы В после ступени щелоч3() к ной обработки для различных пар значений степени делигнификации небеленной целлюлозы ВО и ее белизны после гнпохлоритной отбелки 9

Графики относятся к отбельной установке, первыми ступенями которой лвллютсл хлорирование, щелочная обработка и гипохлоритная отбелка. Ва фиг.2 представлена зависимость от

Оптимальных значений степени делигни-., 4О Фнкации целлюлоз после ступени целочной обработки от степени делигнификации и небеленой целлюлозы для разных . значений белизны целлюлозы пОсле сту» пени гипохлоритной отбелки,.(1-753Д

45 2-77%, 3-79Ú, 4-81% 5-83% бОграннчение) для случая Оптимизации працесса по вязкости целлюж»зы. На

ФНГ.3 представлена такая же эависи мость для равных значений белизны )о целлюлОзы после ступени ГипОхлорит ной Отбелки (1-753, 2-?73, 3-79, 4-83%„ 5-ограничение) для случая оптнмнэации процесса по удельным затратам на отбелку. Эти законы находлтая из моделей процессов хлориро55 ванин, щелочной обработки н гипохлоритной отбелки.

Получены также аналогичные зависимости для степени делигнификации после ступени хлорирования и после

46 К ЦОу если Оиа является первОй сту» пенью многоступенчатой отбельной ycTRBOBKIl.

Все названные зависимости дают законы, по которым должны иэменять65 сл установленные значения степени

857331 делигнификации только на выходе первых одной или двух ступенях означает, что на выходе остальнйх ступе" ней качественные показатели целлюлозы стабилизируются.

Поэтому для оптимизации процесса многоступенчатой отбелки поддерживаются оптимальные режимы только на первых двух илн трех ступенях, Поддержание степени делнгннфикации целлюлозы на уровне установленных 1 значений производится известными способами. Однако при изменении этих установленных значений должны сост- ветствукщим образом корректироваться установленные значения регулируемых переменных на первых одной или двух 20 ступенях отбелки. Так, для КЦО должны корректироваться установленные значения рН и уровня массы в. реакторе для ступени хлорирования должно корректироваться установленное зна- Я чение ОПу для ступейи щелочной обработки можно корректировать установленное значение температуры или рН.

Таким образом, оптимальное управление процессом многоступенчатой от- Зр белкой целлюлозы сводится к следующим операциям. По результатам автоматических измерений на входе первой ступени отбелки, а также по резуль-. татам лабораторных измерений вычисляют оценку степени делигнифнкации небеленой целлюлозы. По величине этой оценки- корректируют установленные значения степени делигнификации после первых одной и двух ступеней.

В зависимости от этих установленных значений корректируются установленные значения регулируемых величин на этих ступенях.

Реализация предлагаемого способа представлена на фиг.4. 45

Пример . Касса проходит через.ступени хлорирования 1, щелочной обработки 2, гипохлоритной отбелки 3 и последующие ступени 4.. Датчиками .на ступенях измеряют расходы мас- Я сы О -(на некоторых ступенях изме» реийе может быть косвенным, по числу оборотов барабана и уровню массы в ванне вакуум-фильтра3, окнслительный потенциал Е, рН, температуру 6 уровень массы в башне, Н, расходы. реагентов g. Сигналы от датчиков поступают в блоки управления, 5-7.

Блок 8 осуществляет расчет степени делигнификации небеленой целлюлозы с использованием величин ОП, темпе- вЕ ратуры массы и расхода хлора, а также результаты периодических лабораторных измерений, блок 9 рассчитыва" ет прогноэируемое значение плительности реакции в башне Т. используя .4S

Формула изобретения

Способ управления процессом многоступенчатой отбелки целлюлозы, заключающийся в непрерывном измерении и регулировании на ступенях отбелки расходов и массы реагентов окисли.тельнего потеицлала белизны массы, рН, расхода реагентов, уровня массы в ваннах вакуум-фильтров и скорости вращения их барабанов и уровня массы в бавжях на каждой ступени отбел«и в- зависимости от их установленных и измеренных эна-;ений, о т л и ч аю шийся тем., что, с целью оптимизации .процесса, измеряют и регисируют температуру. на ступенях отбелкн в зависимости от измеренных ее значений,. а по измеренными величинам непрерывно определяют степень делиг-, нификации небеленой целлюлозы и целлюделигнификации целлюлозы, после первой и второй ступени отбелки.

Изменение, в зависимости от степени делигнификации небеленой целлюлозы, установленных значений степени прогнозируемое значение потока массы на входе цеха 9„0 и установленное значение длительности Т < (которое может не выполняться из-за .огра ничений).

Влок 10 осуществляет расчет установленного оптимального значения степени делигнификации после ступеней хлорирования и щелочной обработки

В т, поступакщее на входы блоков 5 и 6. Эти блоки корректируют установленные значения регулируемых переменных и вырабатывают управлякщие воздействия на расходы реагентов и массы. Они также осуществляют расчет степени делыгнификации на выходе ступени В и прогнозируемого значения рас» хода массы на выходе ступеней 9п>

На ступени гипохлоритной отбелки осу-ществляется оптимальное управление ступенью, для чего блок 11 осуществляет расчет степени делигнификации целлюлозы на основании его значения, рассчитываемого блоком 6, лабораторных измерений и сигналов датчиков ОП, рН и температуры.

Блок 12 осуществляет расчет установленных оптимальных значений температуры массы Ь т. и длительности пребывания массы в башне Т,, причем в последнем случае учитываются ограничения по уровню, исходя иэ прогнозируемых на будущее значений потбка— массы е„р . Блок 12 осуществляет так" же расчет установленного значения

U> z. функции И, равной

< ПЬЕ-аарН, где символ ь означает отклонение от номинального значения. установленные значения величин подаются на блок 7, который управляет расходами массы, пара, гипохлорита и щелочи.

Такая реализация способа обеспечивает значительный выигрыш по стоимости отбелки и вязкости беленой целлюлозы.

857331

1 лозы после первой и второй ступеней отбелки, периодически измеряют степени делигнификации .целлюлозы на входах первой и третьей ступеней отбелки и по ним корректируют определяемые значения степеней делигнификации небеленой целлюлозы и целлюлозы после первых двух ступеней ее отбелки, при этом регулируемые значения окнс1 лительного потенциала, рН и температуры корректируют на каждой ступени отбелки в зависимости от степени де-.

1 лигнификации целлюлозы на этих ступе нях.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 628201, кл. 0 21 С 9/14, 1976.

857331

Составитель Н.Никольский

Редактор B.Лазаренко Техред И.Табаконцч

Корректор В.Сииицкаа

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7163/4б Тираж 407

ВНИипИ Государсттвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужскан наб., д.4/5