CS226502B1

CS226502B1 - Circuitry for automatic regulation of detent in liquid/liquid extractor

Info

Publication number: CS226502B1
Application number: CS439380A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Hlavaty; Tomas Ing Drsc Misek; Zdenek Ing Csc Voborsky
Original assignee: Frantisek Ing Hlavaty; Tomas Ing Drsc Misek; Zdenek Ing Csc Voborsky
Priority date: 1980-06-20
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález se týká zapojení okruhu pro automatickou regulaci zádrže v extraktoru kapalina-kapalina, u kterého se řeší dosažení optimálního účinku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for automatic containment control in a liquid-liquid extractor, in which an optimum effect is solved.

Pro procesy převodu hmoty mezi dvěma kapalnými fázemi tvořícími disperzi je jako fyzikální veličina důležitá velikost měrné mezifázové plochy v aparátu, jakožto faktor, kterému je přímo úměrný dosažený účinek převodu hmoty. V extraktoru kapalina-kapalina jsou zpracovávány dvě nemísitelné kapalné fáze, z nichž jedna, nazývaná dispergovaná fáze, je rozptýlena ve formě drobných kapek v druhé fázi, nazývané kontinuální. Povrch všech kapek dispergované fáze vytváří mezifázovou plochu, kterou prostupuje extrahovaná složka z jedné fáze do druhé. Protože na velikosti této mezífázové plochy je kromě jiných faktorů závislý dosažený účinek extrakce, čili převodu extrahované složky, jsou extraktory konstruovány a provozovány tak, aby velikost této plochy, úměrná podílu rozptýlené dispergované fáze v celkovém objemu, byla optimální. Tento podíl objemu dispergované fáze v celkovém objemu extraktoru, nazývaný zádrž, je proto nutno měřit a sledovat a na základě zjištěné velikosti zádrže regulovat provoz extraktoru. Regulace se provádí změnou veličin, které jsou součas226502 ně akčními veličinami regulačního okruhu. Jsou to otáčky míchadla, intenzita pulsací vestavby extraktoru, průtoky obou fází v absolutních hodnotách a jejich vzájemný poměr, mechanická změna na vestavbě extraktoru apod.For the mass transfer processes between the two liquid phases constituting the dispersion, the size of the specific interfacial surface area in the apparatus is important as a physical variable, as a factor which is directly proportional to the mass transfer effect achieved. In the liquid-liquid extractor, two immiscible liquid phases are processed, one of which, called the dispersed phase, is dispersed in the form of tiny drops in the other, called the continuous. The surface of all the drops of the dispersed phase forms an interfacial area through which the extracted component passes from one phase to the other. Since the effect of extraction, i.e. the conversion of the extracted component, depends on the size of this interfacial area, the extractors are designed and operated so that the size of this area, proportional to the proportion of dispersed dispersed phase in the total volume, is optimal. This proportion of the volume of the dispersed phase in the total volume of the extractor, called the trap, must therefore be measured and monitored and the operation of the extractor determined based on the detected trap size. The regulation is performed by changing the quantities which are simultaneously the action quantities of the control circuit. These are the stirrer speed, the pulsation intensity of the extractor installation, the flow rates of both phases in absolute values and their mutual ratio, the mechanical change on the extractor installation, etc.

Dosud se extraktory provozují bez automatické regulace zádrže a technologický proces v extraktoru se řídí ruční změnou akčních veličin na základě vyhodnocování zádrže buď diskontinuálními metodami, založenými na změření objemu obou kapalinových fází po jejich rozsazení ve vzorkovnici, nebo kontinuálním snímačem měřicím specifickou hmotu disperze. Vyhodnocované metody se nedají využít pro automatickou regulaci buď pro diskontinuální funkci, nebo pro nedostatečnou přesnost. Ručně řízený technologický proces v extraktoru nedosahuje optimálního účinku.Until now, the extractors are operated without automatic trap control and the process process in the extractor is controlled by manual change of the action variables based on assessment of the trap either by discontinuous methods based on volume measurement of both liquid phases after placement in the sampler. Evaluated methods cannot be used for automatic regulation either for discontinuous function or for lack of accuracy. The manually controlled technological process in the extractor does not achieve optimum effect.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením okruhu pro automatickou regulaci zádrže dispergované fáze v extraktoru kapalina-kapalina podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k odběru extraktoru jsou za sebou připojeny kontinuální měřicí přístroj, vyhodnocující okamžitou hodnotu zádrže z pohlcené mikrovlnné energie, popřípadě z četnosti elektrických impulsů různé velikosti vytvářených částicemi dispergované fáze kapaliny, automatický regulátor a regulační orgán, který provádí změnu akčních veličin. Akční veličinou může být počet proměnných otáček míchadla, které jsou řízeny reostatem a elektromotorem s proměnnými otáčkami, nebo velikost průtoku obou fází v absolutních hodnotách, které jsou řízeny regulačními ventily. Proměnné otáčky míchadla mohou být řízeny také potenciometrem v jednotce pro řízení proměnných otáček elektromotoru stejnosměrného nebo střídavého s kotvou nakrátko. Řídicí jednotka může být s tyristory.These drawbacks are eliminated by the circuit of automatic control of the dispersed phase trap in the liquid-liquid extractor according to the invention, which consists in that a continuous measuring device is connected to the extractor extraction, evaluating the instantaneous value of the trap from absorbed microwave energy or frequency electrical pulses of varying size generated by the particles of the dispersed phase of the liquid, an automatic regulator and a regulator that changes the action quantities. The action variable can be the number of variable stirrer speeds that are controlled by the rheostat and the variable speed electric motor, or the flow rate of both phases in absolute values, which are controlled by the control valves. The variable stirrer speed can also be controlled by a potentiometer in the variable speed control unit of a DC or AC squirrel cage motor. The control unit can be equipped with thyristors.

Kontinuální měřicí přístroj vyhodnocuje okamžitou hodnotu zádrže z množství pohlcené mikrovlnné energie generované Gunnovou diodou, které proniká průtočnou sondou vloženou do vlnovodu, jenž je zakončen diodovým detektorem. Tento typ měřiče zádrže je vhodný pro jemnou disperzi.The continuous meter evaluates the instantaneous detent value from the amount of absorbed microwave energy generated by the Gunn diode, which penetrates the flow probe inserted into the waveguide, which is terminated by a diode detector. This type of containment gauge is suitable for fine dispersion.

Pro hrubší disperzi je vhodný přístroj na měření zádrže, založený na sčítací technice. Tento přístroj zpracovává kapalinovou disperzi tak, že každá částice dispergované fáze se zformuje do válečků o různé délce a vyhodnotí se četnost elektrických impulsů o různé velikosti, vytvářených průchodem částic disperze měřicí sondou.For a coarser dispersion, a trap measurement device based on the addition technique is suitable. This apparatus processes the liquid dispersion so that each particle of the dispersed phase is formed into rollers of different lengths and the frequency of electrical pulses of different sizes produced by passing the particles of dispersion through the measuring probe is evaluated.

Na podstatě vynálezu se nic nemění, jsou-li uvedené jednotlivé přístroje na měření zádrže, použity jak pro» jemnou disperzi, tak i pro hrubší disperzi.The essence of the invention does not change when the individual detent measuring devices are used for both fine dispersion and coarser dispersion.

Zapojením okruhu pro automatickou regulaci zádrže dispergované fáze v extraktoru kapalina-kapalina podle vynálezu se dosáhne optimálního regulačního pochodu, a tím i technologického procesu s trvale optimálním extrakčním účinkem.By connecting a circuit for the automatic control of the dispersed phase trap in the liquid-liquid extractor according to the invention, an optimum control process and thus a technological process with a permanently optimum extraction effect is achieved.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad zapojení okruhu automatické regulace zádrže v extraktoru kapalina-kapalina podle vynálezu, u kterého je akční veličinou změna otáček míchadla extraktoru.The attached drawing schematically shows an example of the circuit of an automatic containment control circuit in a liquid-liquid extractor according to the invention, in which the operating variable is the change in the speed of the extractor stirrer.

Z nádoby extraktoru 1 se odebírá kontinuální vzorek disperze v odběru 2 a čerpadlem 3 se vhání do přístroje 4 na měření zádrže, ze kterého se výstupní signál zavádí na vstup do automatického regulátoru 5. Na základě porovnání výstupního signálu měřené veličiny a žádané hodnoty je automatickým regulátorem 5 zpracovaný ovládací signál vysílán do regulačního orgánu, tvořeného reostatem 6 a elektromotorem 7 s proměnnými otáčkami, kterým je poháněno míchadlo 8 extraktoru 1.A continuous dispersion sample is taken from the extractor vessel 1 at sampling 2 and is pumped through pump 3 into the containment measuring device 4 from which the output signal is input to the automatic controller 5. By comparing the output signal of the measured quantity and the setpoint, 5, the processed control signal is sent to a regulating body consisting of a rheostat 6 and a variable speed electric motor 7, which drives the agitator 8 of the extractor 1.

Claims

P RE D Μ E T

Circuit for automatic containment control in the liquid-liquid extractor, characterized in that a continuous measuring device (4j) is connected in series to the extraction (2) of the extractor (1), evaluating the instantaneous value of the containment from absorbed microwave energy or The particle size of the dispersed phase of the liquid, an automatic regulator (5) and a regulator (6j) with a variable-speed electric motor (7) or a potentiometer (6) with a variable-speed electric motor control unit (7).

1 sheet of drawings