Способ регулирования процесса кристаллизации в вальцовом кристаллизаторе

 

О П И С А Н И Е ()886926

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сааз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 15.04.80 (21) 2909429/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51)М.Кл.з В61 D 9/02

G 05 D 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) й

В. Г. ПономаРенко, Ю. А. КУРлЯнд, Ю. Д, Култаев, Д. Н. Онуфриев и А. С. Казанцев

1 (72) Авторы изобретения

;(71) .Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

В ВАЛЪЦОВОМ КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ

Изобретение относится к области регулирования процессов химической технологии, а именно к способам регулирования процессов кристаллизации, проводимых на движущихся охлаждаемых поверхностях, Известен способ регулирования процесса кристаллизации в вальцовом кристаллизаторе путем коррекции стабилизированного значения расхода хладоносителя, подаваемого в кристаллизатор для охлаждения вальца, по температуре хладоносителя на выходе из вальца (1).

Однако в таком способе отсутствует регулирование уровня расплава в ванне кристаллизатора; стабилизирована не температура кристаллического продукта, а температура поверхности вальца, которая измеряется по косвенному параметру — температуре охлаждающей воды на выходе из вальца кристаллизатора.

Эти недостатки не позволяют получать кристаллический продукт с заданной температурой, так как при постоянной температуре поверхности вальца, обеспечиваемой путем коррекции стабилизированного значения расхода хладоносителя, подаваемого в кристаллизатор для охлаждения вальца, температура кристаллического продукта изменяется при изменении уровня расплава в ванне кристаллизатора.

При понижении уровня расплава в ванне кристаллизатора время контакта охлаждаемой поверхности вальца с расплавом уменьшается, а время доохлаждения образовавшейся корки продукта увеличивается.

Это приводит к уменьшению толщины образовавшейся корки кристаллического продукта, снижению ее термического сопротивления, а следовательно, к снижению производительности аппарата и переохлаждению получаемого кристаллического продукта.

При повышении уровня расплава в ванне кристаллизатора, время контакта охлаждаемой поверхности вальца с расплавом

15 увеличивается, а время доохлаждения вытягиваемой корки продукта уменьшается.

Толщина образовавшейся корки кристаллического продукта и ее термическое сопротивление увеличивается, что приводит к по20 лучению недоохлажденного кристаллического продукта, который является некондиционным.

Наиболее близким по технической сущ25 ности к изобретению является способ управления процессом кристаллизации, включающий коррекцию стабилизированного значения расхода хладоносителя, подаваемого в кристаллизатор для охлаждения вальца, по температуре хладоносителя на

886926

60 выходе из вальца и стабилизацию уровня расплава в ванне кристаллизатора (2).

Известный способ хотя и обеспечивает регулирование уровня расплава в ванне кристаллизатора, но не обеспечивает максимальную производительность кристаллизатора при заданном качестве кристаллического продукта, так как при изменении физических свойств кристаллизуемого продукта, например его концентрации в ванне кристаллизатора, а следовательно, и теплоемкости при постоянной температуре поверхности вальца и уровне расплава в ванне (глубине потружения вальца в расплав) на погруженной в расплав поверхности вальца будет образовываться корка продукта различной толщины, которая при постоянном времени ее доохлаждення, определяемом уровнем расплава в ванне, будет иметь различную температуру (толстая корка — выше температуру, тонкая — ниже), что оказывает влияние на качество кристаллического продукта и производительность аппарата.

Целью изобретения является обеспечение максимальной производительности кристаллизатора при заданном качестве кристаллического продукта.

Эта цель достигается тем, что уровень расплава в ванне кристаллизатора корректируют по температуре кристаллического. продукта в зоне его съема с поверхности вальца.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа.

Кристаллизатор содержит валец 1, разбрызгивающее охлаждающее устройство 2, ванну 3 для расплава, ножи 4 для среза кристаллов, привод 5, датчик 6 расхода, регулятор 7 расхода, исполнительный механизм с регулирующим органом 8, датчик 9 температуры, корректирующий регулятор

10, датчик 11 уровня, регулятор 12 уровня, исполнительный механизм с регулирующим органом 13, датчик 14 температуры, корректирующий регулятор 15.

Датчик 6 расхода соединен с регулятором 7 расхода, воздействующим на исполнительный механизм с регулирующим органом 8. Датчик 9 температуры соединен с корректирующим регулятором 10, воздействующим на блок задания регулятора 7 расхода. Датчик 11 уровня соединен с регулятором 12 уровня, воздействующим на исполнительный механизм с регулирующим органом 13. Датчик 14 температуры соединен с корректирующим регулятором 15, воздействующим на блок задания регулятора

12 уровня.

Способ осуществляется следующим образом.

Вращающийся от привода 5 валец 1 не-. прерывно контактирует с горячим расплавом. При этом на его охлажденной до заданной температуры поверхности образует5

55 вальца 1 из ванны 3 охлаждается, твердеет и скалывается ножами 4 в выгружающий транспортер (не показан).

Расход хладоносителя измеряется датчиком 6 расхода, сигнал от которого поступает на регулятор 7 расхода. При отклонснии расхода хладоносителя от заданного значения регулятор 7 вырабатывает командный сигнал, поступающий на исполнительный механизм с регулирующим органом 8, который изменяет подачу хладоносителя на охлаждение вальца 1 до тех пор, пока расход не устанавливается на заданном значении. Температура поверхности вальца 1 измеряется по зависимому от нее косвенному параметру — температуре выводимого из аппарата хладоносителя, которая измеряется датчиком 9 температуры, подсоединенным к корректирующему регулятору 10.

При изменении температуры хладоносителя регулятор 10 вырабатывает корректирующий сигнал, поступающий в блок задания регулятора 7 расхода, который управляет исполнительным механизмом с регулирующим органом 8 так, что происходит компенсация изменения температуры хладоносителя за счет изменения его расхода. Уровень расплава в ванне кристаллизатора измеряется датчиком 11 уровня, сигнал от которого поступает па регулятор 12 уровня.

При отклонении уровня от заданного значения регулятор 12 вырабатывает командный сигнал, поступающий на исполнительный механизм с регулирующим органом 13, который изменяет подачу расплава в ванну кристаллизатора до тех пор, пока уровень расплава не установится на заданном значении. Температура кристаллического продукта измеряется датчиком 14 температуры, подсоединенным к корректирующему регулятору 15. При изменении температуры кристаллического продукта регулятор 15 вырабатывает корректирующий сигнал, поступающий в блок задания регулятора 12 уровня, который управляет исполнительным механизмом с регулирующим органом 13 так, что происходит компенсация изменения температуры кристаллического продукта за счет изменения уровня расплава в ванне кристаллизатора.

Таким образом, температура кристаллического продукта стабилизируется на заданном значении.

Ожидаемый экономический эффект от использования данного способа на одном вальцовом кристаллизаторе в производстве хлорофоса составит 33 тыс. руб. в год, в производстве дифенилолпропана — 42 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Способ регулирования процесса кристаллизации в вальцовом кристаллизаторе путем стабилизации уровня расплава в вант. тттттттт:тттттт т vayu пттпттФтттйяттРО1 Й ATTAIN

886926

:.ния расхода хладоносителя, подаваемого в кристаллизатор для охлаждения вальца, по температуре хладоносителя на выходе на вальце, о т л и ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью обеспечения максимальной производительности кристаллизатора при заданном качестве кристаллического продукта, уровень расплава в ванне корректируют по температуре кристаллического продукта в .зоне его съема е поверхности вальца.

Составитель Т. Чулкова

Техред Л. Куклина Корректор И. Осиповская

Редактор Н. Баг ярова

Заказ 1625/1234 Изд. № 599 Тираж 712 Подписное

НПО сПонскэ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

1 ( (1

I !

1 ! (L

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3946719/26, кл. В 01 D 9/02, 1973.

2. Отчет № 391-2430 ПЗ «Кристаллизатор вальцовый для ДФП. Автоматизация», 10 с. 4 — 6, 1974.