SU485746A1

SU485746A1 - Device for automatic control of the rectification process

Info

Publication number: SU485746A1
Application number: SU1993393A
Authority: SU
Inventors: Реваз Лаврентьевич Гаганидзе
Priority date: 1974-02-06
Filing date: 1974-02-06
Publication date: 1975-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к системам автоматического управлени технологическими нроцессамн химической промышленности, в частности ректификации бинарных смесей.This invention relates to automatic control systems for technological processes in the chemical industry, in particular, the rectification of binary mixtures.

Известно устройство дл автоматического управлени процессом ректификацин, содержащее датчики расхода и состава питани , вычислительный блок, регул торы флегмового числа, состава продукта на тарелке, расходов дистилл та и пара. Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества продуктов.A device for automatically controlling the process of rectification is known, comprising flow sensors and feed composition, a calculating unit, regulators of reflux number, composition of the product on the plate, distillate and steam consumption. However, the known device does not provide high quality products.

С целью повышени качества продуктов предлагаемое устройство сиабжено последовательно соединенными блоком определенп модул входного нараметра, нодключенным к регул тору флегмового числа, блоком переключени , св занным с регул тором состава продукта на тарелке, и блоком интегрировани , соединенным через множитель, св занный с вычислительным блоком, с регул тором расхода нара.In order to improve the quality of the products, the proposed device is serially connected by a unit determined by an input unit module connected to the reflux number controller, a switching unit associated with the product composition regulator on the plate, and an integrator unit connected through a multiplier connected to the computing unit with flow controller.

Предлагаемое устройство дл автоматического управлени процессом ректификации иллюстрируетс чертежом.The proposed device for automatic control of the rectification process is illustrated in the drawing.

В тарельчатую ректификационную колонну 1 поступает бинарна смесь циклогексаноициклогексанол .In the disk distillation column 1 enters a binary mixture of cyclohexanoicocyclohexanol.

Устройство содержит узел 2, включающий датчик измерени расхода натрузки, блок регулируемого запаздывайн и операционный усилитель, узел 3, состо щий из последовательно соединенных звеньев: автоматического рефрактометра, электропневматического преобразовател , блока регулируемого запаздывани и операционного усилител .The device contains a node 2, which includes a sensor for measuring the flow rate of the load, an adjustable delay unit and an operational amplifier, and a node 3 consisting of series-connected links: an automatic refractometer, an electropneumatic transducer, an adjustable delay unit, and an operational amplifier.

Узлы 2 н 3 пoдKv ючeны к мнол ительно-делительному блоку 4. Блок 5 состоит из датчика измерени состава на тарелке и регул тора состава и подключен па один из входов узла 6, который включает регул тор расхода пара.Nodes 2 and 3 are connected to a multi-splitter unit 4. Unit 5 consists of a sensor for measuring the composition on the plate and a composition controller and is connected to one of the inputs of node 6, which includes a steam flow regulator.

Узел 7 содерЖ1Г1 блок измерени флегмового числа в колонне и регул тор флегмового числа и подключен па один из входов узла 8, включающего регул тор расхода дпстплл та. На другой вход узла 8 подсоедпнеи выход блока 4.Node 7 contains a reflux number measurement unit in the column and a reflux number controller and one of the inputs of the node 8, including the flow rate controller, is connected to one of the inputs. To another input of node 8 is connected the output of block 4.

Блок 9 определени модул входного параметра подключен входом к узлу 7, а выходом на один из входов блока переключени 10, другой вход которого подсоединен к выходу блока 5.The module 9 for determining the module of the input parameter is connected by the input to node 7, and the output to one of the inputs of the switching unit 10, the other input of which is connected to the output of the block 5.

Блок переключеии 10 подсоединен к блоку интегрировани 11, подключенному на один из входов миол ител 12, второй вход которого подключен к блоку 4, а выход - на один из входов узла 6.Switching unit 10 is connected to an integrating unit 11 connected to one of the inputs Miol 12, the second input of which is connected to Block 4, and the output to one of the inputs of node 6.

Узел 2 осуществл ет измеренне расхода пнтап1 колонны и преобразование его величн )Л D пневматический нмнульс.Node 2 carries out the measured flow rate of the pntap1 column and converts its value) D D pneumatic nm.

Узел 3 осуществл ет намерение содержани легкокип щего комнонента - циклогексанона в питающей смеси.Node 3 implements the intention of containing a light boiling component — cyclohexanone in the feed mixture.

Множительно-делительный блок 4 осуществл ет математическую операцию над поступивщимн из блоков 2 и 3 импульсами.The multiplier-dividing unit 4 performs a mathematical operation on the inputs from blocks 2 and 3 pulses.

Блок 4 определ ет количество поступающего в .колонну легкокип щего компонента- циклогексанона. Сигнал с блока 4 поступает на регул тор расхода дистилл та - анона-ректификата .Block 4 determines the amount of the low-boiling cyclohexanone component entering the column. The signal from block 4 is fed to the flow control regulator distillate - anon-rectified.

Узел 7 осуществл ет вычисление флегмового числа в колонне по текущим значени м флегмы и дистилл та и в зависимости от отклонени флегмового числа процесса от заданного корректирует количество дистилл та.Node 7 calculates the reflux number in the column from the current values of reflux and distillate and, depending on the deviation of the reflux number of the process from the given value, corrects the amount of distillate.

Аналогично изменение расхода пара в подогревателе осуществл етс пропорционально количеству поступающего в колонну легкокип щего комнонента. Поэтому сигнал с блока 4 через множитель 12 подаетс на одну из плюсовых камер блока узла 6. На другой вход блока узла 6 подключен со знаком «плюс выход регул тора состава на тарелке блока 5, который корректирует расход пара до установлени на тарелке заданного состава продукта .Similarly, the change in steam consumption in the preheater is proportional to the amount of the light boiling part entering the column. Therefore, the signal from block 4 through multiplier 12 is fed to one of the plus chambers of the node 6 unit. To the other input of the node 6 is connected with a "plus sign" output of the composition regulator on the plate of block 5, which corrects the steam flow before the desired product composition is installed on the plate.

С помощью множител 12 определ етс требуемый коэффициент пропорциональности изменени расхода нара при измеиении на единицу поступающего в колонну циклогексанона.The multiplier 12 is used to determine the required proportionality factor of the change in the flow rate of a nara when changing the cyclohexanone entering the column per unit.

При наличии перечисленных нараметрических возмущений, нарущающих тепловой балаис в колонне, и посто нном значении коэффициента пропорциональности условие инвариантности состава продукта в колонне от нагрузочных параметров нарущаетс , и коэффициенг пропорциональности, устанавливаемни множителем 12, требует корректировки.If the listed parametric perturbations violate the thermal balance in the column, and the constant value of the proportionality coefficient is present, the condition of invariance of the product composition in the column from the load parameters is violated, and the proportionality coefficient, set by a factor of 12, requires correction.

С целью осуществлени адаптации системы к ппешним услови м выход регул тора флегмового числа одновременно нодключают на вход блока 9 определени модул входного параметра. Пмнульс абсолютной величины отклонени флегмового числа от заданного подаетс на блок переключени 10, куда одновременно вводитс имнульс величины -рассогласовани состава иродукта на тарелке, выработанный регул тором блока 5. Па выходе блока 10 иолучаетс релейиый закон самонастройки:In order to adapt the system to extreme conditions, the output of the reflux ratio controller is simultaneously connected to the input of the module 9 for determining the module of the input parameter. The absolute absolute magnitude deviation of the reflux number from the given value is fed to the switching unit 10, where simultaneously the impulse of the magnitude of the mismatch of the composition of the product on the plate, developed by the regulator of the unit 5, is inputted.

yfe I ДФ| sign AJT-Q (/),yfe I DF | sign AJT-Q (/)

где ЛФ - величина рассогласовани флегмового числа;where LF is the difference in reflux number;

ЛХ - величина рассогласовани состава нродукта на тарелке;LH - the amount of mismatch of the composition of the product on the plate;

Q (р) -нередаточиа функци звена искусственного запаздывани ;Q (p) -rediting function of an artificially delayed link;

/г - весовой коэффициент./ g - weight coefficient.

Выход блока 10 поступает на блок интегрировани И, который подключеи к миожителю 12. Выходной имнульс блока интегрировани 11 определ ет требуемый коэффициент усилени разомкнутой части системы но каналу управлени расходом нара.The output of block 10 is fed to the integrator AND, which is connected to the motherboard 12. The output impulse of the integrator 11 determines the required gain of the open part of the system but the control channel of the flow rate.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл автоматического унравлени процессом ректификации, содержащее датчики расхода и состава иитани , вычислительный блок, регул торы флегмового числа, состава иродукта иа тарелке, расходов дистилл та и пара, отличающеес тем, что с целью повыщени качества продуктов, оно снабжено носледовательно соединенными блоком определени модул входного параметра, нодключснным к регул тору флегмового чнсла, блоком нереключени , св занным с регул тором состава нродукта на тарелке, и блоком интегрировани , соединенным через множитель, св занный с вычислительным блоком, с perv л тором расхода пара.A device for automatic control of the rectification process, which contains flow meters and composition gauges, computational unit, controllers of reflux number, composition and product on the plate, distillate and steam consumption, characterized in that it is equipped with a module connected to it to increase the quality of the products an input parameter that is connected to the reflux regulator, a non-switching unit connected to the regulator of the composition of the product on the plate, and an integrator connected through a multiplier connected to the computing unit with a perv steam consumption indicator.

L...,JL ..., J