CS208869B1 - Způsob kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel a zapojení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel, při reakcích, v jejichž průběhu dochází ke vzniku koloidních a hrubých disperzí. Disperze vzniklé dávkováním činidel v provozním systému se odebírá a rozděluje na nejméně dvě části, z nichž se nejméně do jedné přidává stejné činidlo, které bylo použi- v provozním systému. Separovatelné částice v obou částech se odstřelují a ve fugá- tu se stanovuje obsah podílu jedné z reagujících složek činidla, nebo jiné fyzikální nebo chemické charakteristiky průběhu reakce, které se vzájemně porovnávají a rozdílem hodnot se určuje změna dávky v provozním systému.

Description

(⁵⁴) Způsob kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel a zapojení k provádění způsobu

Způsob kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel při reakcích, v jejichž průběhu dochází ke vzniku koloidních a hrubých disperzí. Disperze vzniklé dávkováním činidel v provozním systému se odebírá a rozděluje na nejméně dvě části, z nichž se nejméně do jedné přidává stejné činidlo, které bylo použiv provozním systému. Separovatelnó částice v obou částech se odstřeďují a ve fugátu se stanovuje obsah podílu jedné z reagujících složek činidla, nebo jiné fyzikální nebo chemické charakteristiky průběhu reakce, které se vzájemně porovnávají a rozdílem hodnot se určuje změna dávky v provozním systému.

/08' 86*9.

Vynález ae týká kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel při reakcích, v jejichž průběhu dochází ke vzniku koloidních a hrubých disperzí.

V řadě průmyslových odvětví jsou kontinuálně zpracovány reakční směsi tak, že je k výchozí surovině přidáváno činidlo, jehož přítomnost podmiňuje průběh reakce, Z hlediska účinnosti i ekonomie procesu jsou zpravidla potřebné přesné dávky činidel, odpovídající stechiometrickým průměrům, přičemž není rozhodující, jde-li o stechiometrii chemickou při ryze chemických reakcích, anebo stechiometrii fyzikální při fyzikálních pochodech. Dodržení přesných dávek činidel je v provozních podmínkách v řadě případů velmi komplikované. Požadavky na dávkované množství se v řadě případů mění se změnami provozních podmínek (průtočná množství, koncentrace činidel apod.), nebo se změnami kvality surovin (obsah aktivní součásti apod.), V takových případech nabývá na významu kontrola a průběžné optimalizace dávky činidla.

Potřeba průběžné kontroly a optimalizace dávky činidel se jeví jako ekonomicky významná i při úpravě a čištění vod. Činidla používaná při úpravě vody pro destabilizaci příměsí musí být dávkována v přesných množstvích, odpovídajících stechiometrii procesu. Tato stechiometrie je dána vlastnostmi příměsi obsažených ve vodě (koncentrací, složením apod.) a je ovlivněna působením řady chemických a fyzikálních faktorů. V závislosti ha změnách těchto faktorů se stechiometrioký poměr v řadě případů mění i v relativně krátkých časových intervalech. Z nejvýznamnějších faktorů se projevuje vliv změny průtočných množství, kvality vody, proměnné koncentrace destabilizačních činidel.

Snahy o automatické řízení procesu se až dosud setkávají s velmi omezenými úspěchy, především proto, že neexistuje dostatečně účinná metoda. Nejčastěji užívaná metoda, spočívající ve sledování hodnoty pH pro nadávkování má řadu nevýhod, které omezují a v řadě případů vylučuji její použití.

Problematika je řešena způsobem podle vynálezu. Způsob vychází z teorie procesu ověřené praktickými měřeními, která ukazují, že pouze při reakci probíhající ve stechio- . metrických poměrech je téměř všechno přidávané destabilizační činidlo využito k destabilizaci. Při nedostatku nebo nadbytku je destabilizace nedokonalá a činidlo se vyskytuje v nezreagované formě. Protože zreagovaná část činidla se podílí na tvorbě disperzí koloidního nebo hrubě disperzního charakteru, je možno z obsahu nezreagovaného podílu činidla v systému usuzovat na přesnost dávkování. Porovnáním takto stanoveného obsahu nezreagovaného podílu s optimalizovanými hodnotami je možno proces nejen kontrolovat, ale i řídit.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se disperze vzniklá dávkováním činidel v provozním systému odebírá a rozděluje na nejméně dvě části, z nichž se nejméně do jedné přidává stejné činidlo, které bylo použito v provozním systému, načež ae separované částice v obou částech odstřeáují a ve fugátu se stanoví obsah podílu v jedné z reagujících složek činidla, nebo jiná fyzikální nebo chemické charakteristiky průběhu reakce, které vzájemně porovnávají a rozdílem hodnot se určuje změna dávky v provozním systému.

Na provozní systém jsou napojeny nejméně dvě větve, z nichž nejméně k jedné je zapojeno dávkovači zařízení, každá větev je napojena přes odstředivku na analyzátor a analyzátory jsou připojeny k vyhodnocovací jednotce spojené s provozním dávkovaoím zařízením.

Před odstředivku je možno zařadit zařízení pro míchání, které lze vytvořit jako zařízení pro míchání vznášenou vrstvou zrnitého materiálu.

Obsah nezreagovaného podílu činidla je stanovován ve fugátu získaném kontinuálním nebo diskontinuálním odstřelováním vzorků nadávkované vody. Podmínky odstřeSování jsou závislé na charakteru disperze, použitém destabilizačním činidle apod. Pro kontrolní sledování poatací zpracování vzorků odebíraného z provozního zařízení. Pro automatickou optimalizaci musí být kromě kontrolního vzorku zpracován i vzorek optimalizační a odděleně zpracován. Zpracování optimalizačního vzorku probíhá tak, že je kromě základní dávky nadávkován i dalším množstvím činidla a ve fugátu takto upraveného vzorku je stanoven obsah nezreagovaného podílu činidla, Regulační zařízení je nastaveno tak, že upravuje' dávku na nejnizší obsah nezreagovaného podílu činidla.

Zařízení pro kontrolu a optimalizaci dávky podle uvedeného způsobu je znázorněno na připojeném schématu.

Upravovaná voda je nadávkována provozní dávkou činidla dávkovacím zařízením 11 v bodě 1. Z homogenizačním členem 2 jsou z hlavního potrubí odvětveny dvě samostatné větve: větev I kontrolní a větev ΙΓ optimalizační. V obou větvích I, II protéká vzorek vody vznášenou vrstvou zrnitého materiálu v zařízení 4 P^ro míchání a průtokovou odstředivkou 6. Fugát z každé z odstředivek £, 6 je veden do kontinuálních analyzátorů 2., 8. Výstupy analyzátorů 7, 8 jsou napojeny na regulační zařízení Do kontrolní větve II je před vznášenou vrstvou zrnitého materiálu zaústěn vývod optimalizačního dávkovticího zařízení 10.

Při praktickém provozu zařízení stanovuje analyzátor 7 nezreagované činidlo v provozem upravované vodě a analyzátor 8 nezreagované činidlo v optimalizační větvi II, ve které je dávka zvýšena o malé množství. Je-li v optimalizační větvi II stanovena nižší hodnota fugátu než ve větvi I s provozní dávkou I, regulační zařízení £ dá pokyn ke zvýšení provozní dávky. Zvýšením dávky je proveden další optimalizační cyklus. Je-li fugát v optimalizační větvi II opět nižší než v kontrolní větvi dá regulační zařízení 2 další pokyn ke zvýšení provozní dávky. Postup se opakuje tak dlouho, pokud nebude rozdíl v obsahu nezreagovaného zbytku činidla mezi oběma vštvemi I, II než předem stanovená diference. Potom se dávka provozní přestane měnit. V případě, že bude obsah nezreagovaného podílu činidla v optimalizační větvi II vyšší, než ve větvi I k kontrolní 1, regulační zařízení j) dává pokyn ke snižování provozní dávky obdobným způsobem jako při zvyšování.

V příkladu uvedený systém regulace automaticky optimalizuje dávku bez ohledu na to, došlo-li k jejímu odchýlení od optima v důsledku změny v průtoku, změny koncentrace dávkovaných činidel anebo kvality upravované vody.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob kontroly a automatické optimalizace dávkování činidel při reakcích, v jejichž průběhu dochází ke vzniku koloidních a hrubých disperzí, vyznačující se tím, že se disperze vzniklá dávkováním činidel v provozním systému odebírá a rozděluje na nejméně dvě části, z nichž se nejméně do jedné přidává stejné činidlo, které bylo použito v provozním systému, načež se separovatelné částice v obou částech odstřelují a ve fugátu se stanovuje obsah podílu v jedné z reagujících složek činidla, nebo jiné fyzikální nebo chemické charakteristiky průběhu reakce, které se vzájemně porovnávají a rozdílem hodnot se určuje změna dávky v provozním systému.

2. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z odstředivek, analyzátorů, vyhodnocovacího členu a dávkovačího zařízení, vyznačené tím, že na provozní systém jsou zapojeny dvě větve (I, II), z nichž nejméně k jedné je připojeno dávkovači zařízení (10), každá větev je napojena přes odstředivku (5,6) na analyzátor (7,8) a analyzátory (7,8) jsou připojeny k regulačnímu zařízení (9), například vyhodnocovaoí jednotce spojené s provozním dávkovacím zařízením (11),

3. Zapojení podle bodu 2, vyznačené tím, že před odstředivku je zařazeno zařízení (3,4) pro míchání vznášenou vrstvou zrnitého materiálu.