SU427320A1

SU427320A1 - DEVICE FOR REGULATING THE COMPOSITION OF FORMING SOLUTIONS

Info

Publication number: SU427320A1
Application number: SU1685962A
Authority: SU
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-21
Publication date: 1974-05-05

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл контрол и регулировани состава формовочных растворов вискозных и кордных производств .The invention relates to devices for controlling and adjusting the composition of the molding solutions of viscose and cord production.

Устройства дл определени и регулировани концентрации серной кислоты в формовочных растворах вискозно-кордных производств путем пр мых прецизионных измерений рН формовочных растворов известны.Devices for determining and controlling the concentration of sulfuric acid in the molding solutions of viscose cord manufacturing by direct precision measurements of the pH of the molding solutions are known.

Однако на процесс формовани в значительной степени оказывает вли ние содержание сульфата цинка в формовочном растворе. Попытки измер ть концентрацию сульфата цинка в формовочных растворах путем кондуктометрии не дали положительных результатов. Избирательное измерение концентрации ионов цинка (по их активности в растворе) осуществимо пока только в слабокислых средах (до ,рН-4).However, the forming process is significantly affected by the zinc sulphate content in the molding solution. Attempts to measure the concentration of zinc sulphate in molding solutions by conductometry did not give positive results. Selective measurement of the concentration of zinc ions (by their activity in solution) is feasible so far only in weakly acidic media (up to, pH-4).

Проведенные исследовани показали, что существует зависимость между величиной ски слительнонвоюстановительного /потенциала формовочных растворов вискозно-кордных производств и содержанием сульфата цинка в растворе. Существует также зависимость между окислительно-восстановительным потенциалом этих формовочных растворов и содержанием серной кислоты в растворе.Studies have shown that there is a relationship between the value of the ski-slugging potential / potential of molding solutions of viscose cord manufacturing and the content of zinc sulfate in solution. There is also a relationship between the redox potential of these molding solutions and the content of sulfuric acid in the solution.

Предлагаемое устройство дл регулировани состава формовочных растворов вискознокордных производств позвол ет комплексно решить задачу полной автоматической регенерации формовочных растворов и тем существенно улучшить процесс формовани вискозно-кордных волокон и пленок.The proposed device for adjusting the composition of the molding solutions of the visco-cord production allows one to comprehensively solve the problem of complete automatic regeneration of the molding solutions and thereby significantly improve the process of forming the viscose-cord fibers and films.

Сущность изобретени состоит в избирательном измерении и регулировании концентрации серной кислоты в осадительной ванне и параметрическом измерении и регулировании концентрации сульфата цинка по рН и гП формовочного раствора.The essence of the invention consists in selective measurement and regulation of the concentration of sulfuric acid in the precipitation bath and parametric measurement and regulation of the concentration of zinc sulfate in terms of pH and hp of the molding solution.

На чертеже приведена принципиальна схема устройства дл регулировани состава формовочных растворов вискозно-кордных производств.The drawing is a schematic diagram of the device for adjusting the composition of the molding solutions of viscose and cord production.

Устройство состоит из стекл нно-платиновых измерительных электродов / и 2, первый из которых вл етс эталонным и токоотвод щим , а второй - индикаторным и служит дл определени текущих значений рН и гН формовочного раствора. Эталонный электрод / погружен в эталонный формовочный раствор , заполн ющий сосуд 3, индикаторный электрод 2 - в рабочий формовочный раствор , наход щийс в буферном сосуде 4. Электрическа цепь электродов /, 2 замкнута посредством электролитического ключа 5.The device consists of glass-platinum measuring electrodes / and 2, the first of which is the reference and current collector, and the second is the indicator electrode and is used to determine the current pH values and gN of the molding solution. The reference electrode / is immersed in the reference molding solution filling the vessel 3, the indicator electrode 2 is immersed in the working molding solution contained in the buffer vessel 4. The electric circuit of the electrodes /, 2 is closed by means of an electrolytic key 5.

Потенциал стекл нной измерительной мембраны эталонного алектрода / подаетс наThe potential of the glass measuring membrane of the reference electrode is applied to

высокоомныи потенциометрическии усилительhigh impedance potentiometer

6, измерительна цепь которого замкнута непосредственно эталонным раствором сосуда 3 с 1помощью платинового покрыти стекл н«ого корпуса электрода /. Одновременно потенциал платинового покрыти электрода 1 подаетс на вход гН-регул тора 7.6, the measuring circuit of which is closed directly with the reference solution of the vessel 3 with the aid of a platinum coating of the glass of the electrode body /. At the same time, the potential of the platinum coating of the electrode 1 is fed to the input of the gH-regulator 7.

Лотенциал стекл .н.ной измерительной мембраны индикаторного электрода 2 подаетс на вь1сокоомиый вход потенцнометрического усилнтел 8, дл которого электродом сравнени служит шасси высокоомного потепциометрического усилител 6, потенциал которого практически точно повтор ет потенциал стекл нной измерительной мембраны электрода /. Так как шасси усилител 6 гальванически св зано с эталонным раствором сосуда 3 посредством платинового покрыти электрода /, электрическа измерительна цепь усилител 8 оказываетс замкнутой через электролитический ключ 5. Потенциал платинового покрыти корпуса стекл нного измерительного электрода 2 ноааи .на второй вход гН-регул тора 7.The potential of the glass of the measuring membrane of the indicator electrode 2 is fed to a high-resistance input of the potentiometric amplifier 8, for which the reference electrode is the chassis of a high-resistance heat-impedance amplifier 6, the potential of which almost exactly repeats the potential of the glass measuring membrane of the electrode /. Since the chassis of the amplifier 6 is galvanically connected to the reference solution of the vessel 3 by means of a platinum electrode coating /, the electrical measuring circuit of the amplifier 8 is closed through an electrolytic key 5. The potential of the platinum coating of the body of the glass measuring electrode 2 is second to the second input of the hH regulator 7 .

Потенциальный (или токовый) выходной сигнал высокоомного потенциометрического усилител 8, пронорцнональный содержанию серной кислоты в исследуемом растворе, вл етс задатчиком дл рН-регул тора 9. Выходной сигнал рН-регул тора 9 подаетс на .исполнительный механизм 10, дозирующий концентрированную серную кислоту дл регенерируемой осадительной ванны, наход щейс в смесителе 11. «Ноль гН-регул тора 7 - «плавающий и устанавливаетс с помощью рН-регул тора 9, дл чего на оси показывающего устройства рН-регул тора 9 закреплен дополнительный реохорд. Выход рН-регул тора 9 соединен с исполнительным механизмом 12, дозирующим концентрированный раствор сульфата цинка дл регенерируемого формовочного раствора, наход щегос в смесителе.//.The potential (or current) output signal of a high-resistance potentiometric amplifier 8, pronoronal to the content of sulfuric acid in the test solution, is a unit for pH-regulator 9. The output signal of pH-regulator 9 is fed to an executive mechanism 10, which dispenses concentrated sulfuric acid for regenerated of the precipitation bath located in the mixer 11. The "zero rH-regulator 7 -" is floating and is set using the pH-controller 9, for which an additional device is fixed on the axis of the indicating device pH-regulator 9 th slidewire. The output of the pH regulator 9 is connected to the actuator 12, which dispenses a concentrated zinc sulphate solution for the regenerated molding solution, located in the mixer. //.

Работает система регулировани состава формовочных растворов следующим образом. При всех технологических изменени х состава исследуемого раствора состав эталонного формовочного раствора, наход щегос под избыточным давлением в сосуде 3, остаетс посто нным. Следовательно, посто нными остаютс потенциалы стекл нной измерительной мембраны эталонного электрода /, платинового покрыти его корпуса, а также потенциал щасси высокоомного потенциометрического усилител 6. Поэтому при любых технологических изменени х состава измер емого .раствора опорный потенциал высокоомного потен-циометрического усилител 5, гальвани .чески св занный с исследуемым раствором посредством электролитического ключа 5, остаетс посто нным. Диффузионного потенциала на границе раздела фаз эталонного и измер емого растворов не возникает, так как природа электролитов одинакова. Образуетс лищь концентрационна э. д. с. вследствие неравенства ионных концентраций некоторых компонентов в эталонном и исследуемом растворах , однако она имеет исчезающе малую величину (имеютс в виду изменени концентрации компонентов, допускаемые технологическим регламентом).The system for adjusting the composition of the molding solutions works as follows. For all technological changes in the composition of the test solution, the composition of the reference molding solution, which is under excess pressure in vessel 3, remains constant. Consequently, the potentials of the glass measuring membrane of the reference electrode /, the platinum coating of its case, as well as the potential of the high-resistance potentiometric amplifier 6 remain constant. Therefore, for any technological changes in the composition of the measured solution, the reference potential of the high-resistance potentiometric amplifier 5, electroplating. which is scientifically associated with the test solution by means of the electrolytic key 5, remains constant. There is no diffusion potential at the interface between the reference and measured solutions, since the nature of the electrolytes is the same. Forms only concentration e. d. due to the inequality of the ionic concentrations of some components in the standard and test solutions, however, it has a vanishingly small value (meaning changes in the concentration of the components allowed by the process regulations).

Предположим, что концентраци сульфата цинка в аиализируемом растворе изменилась. Измен етс и окислительно-восстановительный потенциал формовочного раствора, а следовательно , и потенциал платинового покрыти стекл нного корпуса индикаторного электрода 2. гН-регул тор 7 отслеживает разность нотенциалов платиновых покрытий индикаторного 2 и эталонного 1 электродов. Выходной сигнал гН-регул тора 7, пропорциональный рассогласованию концентраций сульфата цинка в эталонном и измер емом растворах, поступает на исполнительный механизм 12, который измен ет количество дозируемого концентрированного раствора сульфата цинка, поступающего в смеситель 11, что приводит к изменению концентрации сульфата цинка в буферном сосуде 4. После выравнивани концентраций сульфата цинка в эталонном и измер емом растворах процесс регзлировани прекращаетс . Коэффициеит взаимосв зи контура регулировани сульфата цинка и серной кислоты при практических испытани х системы регулировани оказалс достаточно мал и не превысил 0,.1, поэтому вводить дополнительные св зи по .возмущению не потребовалось .Assume that the concentration of zinc sulfate in the solution being altered has changed. Both the redox potential of the molding solution and, consequently, the potential of the platinum coating of the glass body of the indicator electrode 2 also change. The rH-regulator 7 tracks the difference between the potentials of the platinum coatings of the indicator 2 and the reference 1 electrode. The output of the hH controller 7, proportional to the mismatch of zinc sulphate concentrations in the reference and measured solutions, is fed to the actuator 12, which changes the amount of concentrated zinc sulphate dosed into the mixer 11, which leads to a change in the zinc sulphate concentration in the buffer Vessel 4. After leveling the zinc sulphate concentrations in the reference and measured solutions, the reglating process is terminated. The coefficient of interconnection of the zinc sulphate control circuit and sulfuric acid during practical tests of the control system turned out to be rather small and did not exceed 0, .1, therefore, no additional links were required for the perturbation.

Допустим, что концентраци серной кислоты в исследуемом растворе изменилась. Это приводит к изменению потенциала измерительной мембраны индикаторного электрода 2. Высокоомный потенциометрический усилитель 8, повтор потенциал стекл нной измерительной мембраны индикаторного электрода 2, измен ет ток в цепи обратной св зи, в результате чего измен етс его выходной сигнал . Окислительно-восстановительный потенциал раствора, а следовательно, и потенциал платинового покрыти стекл нного корпуса индикаторного электрода 2 также измен ютс . гП- и рНчрегул торы 7 и 9 начинают отслеживать возникший сигнал рассогласовани . Однако в данном случае перемеш,енне регистрирующего устройства гН-регул тора 7 нежелательно, так как оно вызовет возмущение по концентрации сульфата цинка в регенерируемом формовочном растворе. Чтобы избежать этого, посто нную времени гП-регул тора по каналу измерени принимают существенно большей, чем посто нна времени рНрегул тора по каналу измерени .Assume that the concentration of sulfuric acid in the test solution has changed. This leads to a change in the potential of the measuring membrane of the indicator electrode 2. A high-impedance potentiometric amplifier 8, repeating the potential of the glass measuring membrane of the indicator electrode 2, changes the current in the feedback circuit, as a result of which its output signal changes. The redox potential of the solution, and hence the potential of the platinum coating of the glass body of the indicator electrode 2, also changes. The hp- and rf triggers 7 and 9 begin to monitor the resulting mismatch signal. However, in this case, the mixing, recording device of the gH-regulator 7 is undesirable, since it will cause a disturbance on the concentration of zinc sulfate in the regenerated molding solution. To avoid this, the time constant of the hc-regulator over the measurement channel is taken to be significantly greater than the time constant of the regulator-pH over the measurement channel.

Таким образом, рН-регул тор 9 значительно раньше выходит на установивщеес значение, определ емое новой величиной потенциала измерительной мембраны индикаторного электрода 2, чем гП-регул тор 7. Возмущающее воздействие на контур измерени и регулировани концентрации сульфата цинка в растворе от изменени рП-раствора прекращаетс .Thus, the pH regulator 9 comes much earlier to the established value determined by the new potential of the measuring membrane of the indicator electrode 2 than the hc regulator 7. Disturbing effect on the measurement circuit and control of the zinc sulphate concentration in solution from the change in rp-solution is terminated.

Допустим, изменилс температурный реLet's say the temperature change