SU1212452A1

SU1212452A1 - Способ автоматического управлени процессом сублимации салициловой кислоты

Info

Publication number: SU1212452A1
Application number: SU843776180A
Authority: SU
Inventors: Сергей Михайлович Сидоренко; Николай Георгиевич Чефонов; Нина Евдокимовна Винничук; Борис Петрович Калинов; Юрий Константинович Коновалов; Иван Викторович Глухов; Владимир Захарович Примоченко
Original assignee: Грозненское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика"
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-07-19
Publication date: 1986-02-23

Description

Изобретение относитс к процессам очистки твердых веществ, в частности салициловой кислоты, методом сублимации и может быть использовано в химико-фармац;ёвтТ1че- ской, химической, микробиологической и пищевой промышленности.

Целью изобретени вл етс сокращение потерь ..сырь и готового продукта за счет повыщену$ | :ачё ётва уп.равлени процессом.

Процесс сублимаций технической салициловой кислоты осуществл етс на установке непрерывной сублимации. Основным апЬ а ратом установки в-л етс турбосубли- матор, свободныи р ием которого составл ет 65 м.. В верхнюю часть аппарата с посто нным расходом подаетс кристаллический порощок технической салициловой кислоты. В нижнюю часть в процессе раПри сублимации салициловой кислоты в результате частичного ее разложени в парогазовой смеси, циркулирующей в системе, накапливаетс фенол-. Фенол - активный газ который может вступать в реакцию с салициловой кислотой, образу побочные органические комплексы. Дл понижени концент- рации фенола в системе определенный объем парогазовой смеси периодически вывод т из системы, замен его чистым азотом . Как видно из таблицы, при 145 и 146°С наблюдаетс наибольший выход сублимата, а фенол накапливаетс в системе в относи- тельно малых количествах.

Однако при управлении процессом сублимации по температуре в турбосублима- торе не учитываютс возмущени , вноси- мые в процессе сублимации циркулирующим потоком парогазовой смеси. Поток парогазовой смеси, направл емый в турбосублиматор , содержит проскакивающие пары салициловой кислоты. Поэтому количество салициловой кислоты в турбосублиматоре может увеличиватьс либо уменьщатьс , а так как температура стабилизируетс , то определенное количество салициловой кислоты

боты аппарата периодически подаетс стабилизированный поток подогретого чистого азота и циркулирующий в системе поток парогазовой смеси, содержащий проскакивающие после конденсации пары сублимированной салициловой кислоты. Турбосублима- тор и теплообменники, через которые поток чистого азота и циркулирующий поток подаютс в турбосублиматор, подогреваютс паром давлением 0,9 МПа. Процесс сублимации технической салициловой кислоты осуществл етс при 143-148°С.

В результате экспериментальных исследований вы влено, что наиболее эффективно и качественно процесс сублимации протекает при 145-148°С.

Результаты исследований представлены в таблице.

будет тер тьс , проскакива в отвал, не получа дополнительного тепла дл возгонки . Кроме того, контроль и регулирование температуры не дает возможности динамично наблюдать протекание процесса сублимации и контролировать производительность сублиматора.

Из анализа экспериментальных данных следует, что существует зависимость между концентрацией пара сублимата салициловой кислоты в выходном потоке и температурой в турбосублиматоре, а, следовательно, и расхода теплоносител . Поскольку Турбо- сублиматор близок к аппаратам полного смещени , то текущее значение концентрации паров сублимата в выход щем парогазовом потоке рассчитываетс по формуле

т кг - .j.- f-Ht

(1)

где т - среднее врем пребывани парогазового потока в турбосублиматоре

t

3600 Ус Vr

(2)

Со - концентраци пара сублимата на входе в турбосублиматор в циркулирующем парогазовом потоке;

С - равновесна концентраци пара суб лимата в парогазовом потоке при температуре сублимации:

Ср. (3)

Ми

р-р„

М и Mr - молекул рные веса соот- вественно пара сублимата и газа-носител ;

Рп - парциальное давление пара сублимата;

Р - барометрическое давление

30,49- 11805

LflPn

(4)

действительное дл интервала температур 122-157°С;

Т - измеренное значение температуры в сублиматоре;

Р - коэффициент массоотдачи от поверхности сублимации в газовый поток

J

I

Ср- Сс

I - поток массы пара с единицы поверхности в единицу времени;

Vc - свободный объем турбосублима- тора;

FC - поверхность сублимации;

Vr - поток газа-носител на входе в турбосублиматор .

В формуле (1) учитываетс количество салициловой кислоты, поступающей в турбосублиматор с циркулирующим потоком.

Поэтому управление процессом субима- ции по концентрации паров сублимата в выходном потоке позвол ет с большей точностью рассчитывать значение управл ющего воздействи , при котором потери салициловой кислоты минимальны.

На чертеже представлена структурна схема устройства дл осуществлени способа автоматического управлени процессом сублимации салициловой кислоты.

Датчик 1 концентрации паров сублимата салициловой кислоты в циркулирующем потоке турбосублиматора 2 св зан с одним из входов блока 3 математической модели .

Датчик 4 температуры св зан с вторым входом блока 3.

Один из выходов блока 3 св зан с

входом блока 5 идентификации, выход которого соединен с третьим входом блока 3.

Второй выход блока 3 соединен с одним из входов с блоком 6 сравнени , второй вход блока 6 св зан с блоком 7 задани концентрации паров сублимата. Выход блока б соединен с входом регул тора 8, выход которого соединен с регулирующим органом 9 на линии подачи теплоносител .

Устройство работает следующим образом. При изменении значени концентрации

.г паров сублимата в циркулирующем, потоке, поступающего от датчика 1, с учетом текущего значени температуры в турбосублима- торе от датчика 4, а также значени объемного расхода газа-носител и значени барометрического давлени , в блоке 3 матема20 тической модели рассчитываетс текущее значение концентрации паров сублимата в выходном потоке по формуле (I). Математическа модель периодически идентифицируетс в блоке 5 по данным лабораторного анализа. Рассчитанное текущее значение кон центрации из блока 3 поступает в блок 6, где сравниваетс с заданным, поступающим из блока 7 задани . Величина рассогласовани концентраций из блока 6 поступает в регул тор 8. Из регул тора 8 управл ющее воздействие поступает на регулирующий орган 9, который, перемеща сь, увеличивает либо уменьшает приток пара в нагревательные элементы турбосублиматора, на величину пропорциональную рассогласованию .

5Например, при увеличении значени концентрации сублимата в циркулирующем потоке с 4 до 6 г/м по формуле (1) рассчитывают значение концентраций сублимата в выходном потоке (21,1 г/м), сравнивают

40 с заданным (20,1 г/м ) и по величине рассогласовани выдаетс сигнал на увеличение расхода тепла с 6500 до 9700 Вт. Поступающее дополнительное тепло в турбосуб- Л иматор способствует нагреву кристаллов салициловой кислоты и последующей возгонке , исключа тем самым проскок салициловой кислоты в отходы.

30

Claims

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУБЛИМА-

ЦИИ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ путем регулирования расхода теплоносителя и измерения температуры в турбосублиматоре, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь исходного продукта за счет повышения качества управления процессом, дополнительно измеряют концентрацию паров сублимата в циркулирующем потоке и по измеренным параметрам рассчитывают текущее значение концентрации паров сублимата на выходе с помощью математической модели, периодически корректируют модель по данным лабораторных анализов, рассчитанную величину концентрации сравнивают с заданной, а по величине рассогласования регулируют расход теплоносителя.

исходный продунт

SU ,„.1212452