Claims (2)
Изобретение относитс к системам автоматического регулировани величины рН циркул ционного раствора в абсорбционной колонне при производстве капролактама и может использоватьс при автоматизации рециркул ционных процессов в химической, нефтегазовой пищевой промышленности и других отрасл х народного хоз йства. Известна система оптимального управлени объектами с рециклом, постро енна на основе методов динамического программировани ij. Известно также устройство дл регулировани величины рН в абсорбционной колонне с рециклом, содержащее датчик рН-метра, установленный на выходе продукта из колонны, регул тор и исполнительный механизм на трубопроводе подачи сырь , магистраль рециркул та и циркул ционный насос 2 Однако известные устройства не обеспечивают высокого качества переходных процессов при автоматическом управлении объектами с рециклом, так как при наличии внутренней положител ной обратной св зи в объекте возмуще ни многократно проход т по внутренн му контуру объекта и вызывают дополн тельные колебани регулируемых параметров . Цель изобретени - уменьшение кол бательности переходного процесса и повышение качества регулировани системы . Это достигаетс тем, что устройство снабжено трубопроводом рециркул та с вентилем, соединенным с магистралью и входом циркул ционного насоса, дополнительным датчиком рН-метра, установленным после вентил , усилителем, вход которого св зан с выходом дополнительного датчика рН-метра, и сумматором , один вход которого подключен к выходу регул тора, другой - к выходу усилител , а выход сумматора соединен с исполнительным механизмом. На чертеже показана схема устройства дл регулировани величины рН в аосорбционной колонне с рециклом. Устройство состоит из объекта регулировани , которым служит колонна 1, датчика 2 рН-метра, регул тора 3 и исполнительного механизма 4, сумматора 5, усилител 6, дополнительного датчика 7 рН-метра, вентил В, циркул ционного насоса 9, магистрали 10, вентил 11, прубопроводов 12,13,14 продукционного раствора, сернистого газа и рециркул та, соответственно. Контур дополнительной отрицательной обратной св зи (обведен пунктиро включает сумматор 5, усилитель 6, до полнительный датчик 7 рН-метра и вен тиль 8, с помощью которогоустанавли ваетс требуема величина запаздывани дл дополнительного датчика 7 рН -метра относительно датчика 2 рн-мет оа. Циркул ционный насос 9 служит дл рециркул ции раствора через магистраль 10 . Вентилем 11 устанавливаетс требуемое количество рециркул та. Регулиру емой величиной вл етс расход проду ционного раствора, который подаетс по трубопроводу 12 в среднюю часть колонны 1. Основным возмущающим воздействием служат расход и концентраци сернистого газа, подаваемого в нижнюю часть колонны по трубопроводу 13. Применение дополнительного трубопровода 14, на котором установлен вен тиль 8, объ сн етс тем, что посколь ку сечение трубопровода намного (на действующих производствах примерно в ЮООраз) меньше сечени колонны, то следовательно, скорость прохождени раствора по трубопроводу гораздо боль ше, по сравнению со скоростью прохождени в колонне. Поэтому величина запаздывани в крлонне намного больше, чем в трубопроводе. В св зи с этим возникает необходимость компенсации запаздывани , обусловленного запаздыванием в колонне. Поэтому дополнитель ный датчик рН-метра непосредственно за вентилем 11 устанавливать нельз , а встроить датчик непосредственно в колонне невозможно. Настройка дополнительного трубопровода с вентилем 8 осуществл етс отбором рециркул та с помощью вентил 8 таким образом, чтобы величина запаздывани в трубопроводе 14 соответствовала величине запаздывани в колонне. Поэтому в реальных услови х величина отношени расхода рециркул та по трубопроводу 14 к общему расходу рециркул та через вентиль 11 определ етс по соотношению сечений колон ны и магистрали. Устройство работает следующим образом . Возмущение по качеству выходного продукта компенсируетс с помощью ре гул тора 3. Вли ние многократного прохождени возмущени по внутреннему контуру объекта из-за наличи внутренней положительной обратной св зи компенсируетс сигналом, вырабатываемым последовательно соединенным дополнительным датчиком 7 рН-метра, усилителем б и вентилем 8, моделирующим запаздывание сигнала. Рецикл в объеме при этом не уничтожаетс , т.е. поток сырь продолжает циркулировать через колонну, но положительна обратна св зь уже не оказывает отрицательного вли ни на регулируемый параметр рН. Применение дополнительной отрицательной обратной св зи в виде дополнительного запаздывающего сигнала коррекции повышает качество регулировани . Объект становитс с самовыравниванием и не реагирует на возмущени , вызванные местной положительной обратной св зью. Формула изобретени Устройство дл регулировани величины рН в абсорбционной колонне с рециклом , содержащее датчик рН-метра, установленный на выходе продукта из колонны, регул тор и исполнительный механизм на трубопроводе подачи сырь , магистраль рециркул та и циркул ционный насос, отличающеес тем, что, с целью уменьшени колебательности переходного процесса и повышени качества регулировани системы. Оно снабжено трубопроводом рециркул та с вентилем, соединенным с магистралью и входом циркул ционного насоса, дополнительным датчиком рН-метра, установленным после вентил , усилителем , вход которого св зан с выходом дополнительного датчика рН-метра, и сумматором, один вход которого подключен к выходу регул тора, другой к выходу усилител , а выход сумматора соединен с исполнительным механизмом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Островский Г.М., Волин Ю.М. Методы оптимизации химикотехнологических схем. М., Хими , 1970, с.2бО287 . The invention relates to systems for automatically adjusting the pH of the circulating solution in the absorption column during the production of caprolactam and can be used in the automation of recirculation processes in the chemical, oil and gas food industry and other folk industries. A known system of optimal control of objects with recycling, constructed on the basis of dynamic programming methods ij. It is also known a device for adjusting the pH value in a recycled absorption column comprising a pH meter sensor installed at the product outlet from the column, a regulator and an actuator on the raw material supply line, a recirculation line and a circulation pump 2 However, the known devices do not provide high the quality of transient processes in the automatic control of objects with recycling, since, in the presence of internal positive feedback in the object, the disturbance repeatedly passes through the inner end object tour and cause additional fluctuations of adjustable parameters. The purpose of the invention is to reduce the transitional cycle and improve the quality of system control. This is achieved by the fact that the device is equipped with a recirculation pipe with a valve connected to the main and the inlet of the circulation pump, an additional pH meter sensor installed after the valve, an amplifier whose input is connected to the output of the additional pH meter sensor, and an adder the input of which is connected to the output of the regulator, the other to the output of the amplifier, and the output of the adder is connected to the executive mechanism. The drawing shows a diagram of a device for adjusting the pH value in a recycled aosorption column. The device consists of a control object that serves as a column 1, a pH meter sensor 2, a regulator 3 and an actuator 4, an adder 5, an amplifier 6, an additional pH meter sensor 7, a valve B, a circulation pump 9, a main 10, a valve 11, piping 12,13,14 production solution, sulfur dioxide and recycle, respectively. An additional negative feedback loop (circled by a dotted line includes an adder 5, an amplifier 6, an additional sensor of pH meter 7 and a fan 8, by means of which the required latency value for an additional sensor of pH meter 7 relative to sensor 2 pH-meter is set. A circulating pump 9 serves to recirculate the solution through the line 10. The valve 11 sets the required amount of recirculation. The regulated quantity is the flow rate of the production solution, which is fed through line 12 to the middle part column 1. The main disturbing effect is the flow and concentration of sulfur dioxide supplied to the lower part of the column through pipeline 13. The use of an additional pipeline 14, on which ventilation 8 is installed, is due to the fact that the pipeline section is much approximately in the section of the column is smaller than the column cross section, therefore, the rate of passage of the solution through the pipeline is much faster than the rate of passage in the column. Therefore, the lag in the roll is much larger than in the pipeline. In this connection, it is necessary to compensate for the delay caused by the delay in the column. Therefore, an additional pH meter sensor directly behind the valve 11 cannot be installed, and it is impossible to integrate the sensor directly into the column. The adjustment of the additional pipeline with the valve 8 is carried out by taking recirculation by means of the valve 8 so that the amount of delay in the pipe 14 corresponds to the value of the delay in the column. Therefore, under actual conditions, the ratio of the recirculated flow rate through conduit 14 to the total recirculated flow through valve 11 is determined by the ratio of the cross sections of the column and the main. The device works as follows. The disturbance in the quality of the output product is compensated by using controller 3. The effect of multiple passage of the disturbance along the internal contour of the object due to the internal positive feedback is compensated by a signal produced in series by an additional pH sensor sensor 7, amplifier b and valve 8, simulating signal lag. The volume recycling is not destroyed, i.e. the feed stream continues to circulate through the column, but the positive feedback no longer has a negative effect on the controlled pH. The use of additional negative feedback in the form of an additional delayed correction signal improves the quality of regulation. The object becomes self-leveling and does not respond to disturbances caused by local positive feedback. Claim device A device for adjusting the pH value in a recycled absorption column, comprising a pH meter sensor installed at the outlet of the product from the column, a controller and an actuator on the raw material supply line, a recirculation line and a circulation pump, characterized in that the goal is to reduce the oscillation of the transition process and improve the quality of system regulation. It is equipped with a recirculation pipe with a valve connected to the main and the inlet of the circulation pump, an additional pH meter sensor installed after the valve, an amplifier whose input is connected to the output of an additional pH meter sensor, and an adder with one input connected to the output controller, the other to the output of the amplifier, and the output of the adder is connected to the actuator. Sources of information taken into account in the examination: 1.Ostrovsky GM, Volin Yu.M. Methods of optimization of chemical and technological schemes. M., Himi, 1970, p.2bO287.
2.Химическа промышленность 4, 1970, с.63-65.2. Chemical industry 4, 1970, pp.63-65.