SU982705A1

SU982705A1 - Method of automatic control of solution evaporation process in multieffect plant

Info

Publication number: SU982705A1
Application number: SU813327451A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Пискунов; Лидия Александровна Дернова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6273
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1982-12-23

Description

Изобретение относитс к способам управлени процессами упаривани растворов в многокорпусных выпарных установках, оснащенных выпарными аппаратами с «падающей пленкой, и может быть использо вано при упаривании суспензий в микробиологической промыщленности, например в производстве лизина и кормовых дрожжей, а также в других отрасл х промыщленности при упаривании термонестойких растворов . Известен способ управлени процессом упаривани растворов в выпарных установках пленочного типа путем регулировани плотности упаренного раствора на выходе из последнего выпарного аппарата или из предпоследнего аппарата добавлением чистой воды или слабого раствора, стабилизации подачи исходного раствора нд упаривание и регулировани подачи греющего пара в первый корпус 1. Недостатком данного способа управлени вл етс отсутствие регулировани плотности орощени греющих поверхностей всех, за исключением первого, выпарных аппаратов, вследствие чего плотность ороще и каждого последующего аппарата зависит от работы предыдущего, что вли ет на их производительность и вл етс одной из причин ускорени загр знени греющих поверхностей. Кроме того, количество упариваемого раствора при прохождении его через установку значительно уменьшаетс , продукт с течением времени становитс все более концентрированным и распределение его трудноосуществимо из-за недостаточного его количества, поступающего в распределительное устройство выпарных аппаратов . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ управлени процессом упаривани растворов в многокорпусной выпарной установке путем стабилизации плотности орошени греющей поверхности первого аппарата, подачи в распределительную камеру последующего . аппарата смеси упаренного раствора предыдущего аппарата и части упаренного раствора данного аппарата, и регулировани плотности упаренного раствора 2. Известный способ предус.матривает возможность увеличени плотности орошени за счет возврата раствора на рециркул циюThe invention relates to methods for controlling the processes of evaporation of solutions in multi-unit evaporation plants equipped with falling film evaporators, and can be used for evaporation of suspensions in the microbiological industry, for example in the production of lysine and fodder yeast, as well as in other industries of evaporation during evaporation heat-resistant solutions. There is a known method of controlling the process of evaporation of solutions in film-type evaporation plants by adjusting the density of the evaporated solution at the outlet of the last evaporator or the penultimate apparatus by adding pure water or a weak solution, stabilizing the supply of the initial solution and evaporating the heating steam into the first building 1. Disadvantage This control method is the lack of regulation of the density of irrigation of the heating surfaces of all but the first evaporator This means that the density of water and each subsequent apparatus depends on the work of the previous one, which affects their performance and is one of the reasons for the acceleration of contamination of heating surfaces. In addition, the amount of solution evaporated during its passage through the installation is significantly reduced, the product becomes more and more concentrated over time and its distribution is difficult to achieve due to its insufficient amount entering the switchgear of evaporators. The closest in technical essence to the invention is a method for controlling the process of evaporation of solutions in a multi-unit evaporator by stabilizing the irrigation density of the heating surface of the first apparatus, feeding the subsequent distribution chamber. apparatus of a mixture of one stripped off solution of the previous apparatus and part of one stripped off solution of this apparatus, and control of the density of one stripped off solution 2. The known method provides for the possibility of increasing the density of reflux by returning the solution to recirculation

гюсредством установки дополнительных насосов , но не может обеспечить работу выпарных аппаратов с оптимальными н-ютност ми , кроме первого аппарата, что исключает гзозможность использовани установок с максимальной производитель .ностыо.It is necessary to install additional pumps, but it cannot ensure the operation of evaporators with optimal n-uenness, except for the first one, which excludes the possibility of using the units with the maximum manufacturer.

Целью изобретени вл етс оптимизаци тенлового режима установки, увеличение межпромывочного цикла и обеспечение максимальной нроизводительности. The aim of the invention is to optimize the tenl mode of the plant, increase the interwash cycle and ensure maximum productivity.

Указанна цель достигаетс тем, что плотность орошени греющей поверхности первого аппарата стабилизируют путем возврата части подупаренного раствора из сепаратора на рециркул цию в линию подачи исходного раствора в распределительную камеру этого аппарата при одновременном регулировании температуры кипени раствора изменением расхода греющего пара, плотность орошени греющей поверхности последующих выпарных аппаратов стабилизируют путем возврата части раствора, отбираемого из сепараторов этих аппаратов в линии подачи раствора в их распределительные камеры, при этом уровень упаренного раствора в сепараторе последнего выпарного аппарата регулируют изменением расходаподупаренного раствора , отбираемого из сепаратора первого выйарного аппарата на рециркул цию.This goal is achieved in that the irrigation density of the heating surface of the first apparatus is stabilized by returning part of the submerged solution from the separator to recirculation to the supply line of the initial solution in the distribution chamber of this apparatus while simultaneously adjusting the boiling point of the solution by varying the consumption of heating steam devices are stabilized by returning part of the solution taken from the separators of these devices in the solution supply line In the distribution chambers, the level of one stripped off solution in the separator of the last evaporator is controlled by changing the flow rate of the submerged solution taken from the separator of the first reciprocating apparatus for recycling.

Определение окончани цикла работы и перевода установки в режим промывки, отключение подачи исходного раствора на упаривание и включение подачи промывной жидкости осуществл ют при одновременном повышении расхода подупаренного раствора, возвращаемого из сепаратора первого выпарного аппарата на рециркул цию и уменьшении расхода , исходного раствора в приемный бак на заданную величину .The determination of the end of the operation cycle and the transfer of the installation to the washing mode, the disconnection of the supply of the initial solution for evaporation and the activation of the supply of the washing liquid are carried out while simultaneously increasing the flow rate of the evaporated solution returned from the separator of the first evaporator for recirculation and reducing the flow rate of the initial solution to the receiving tank specified value.

На чертеже представлена, схема реализации способа управлени .The drawing shows the scheme of implementation of the control method.

Многокорпусна выпарна установка состоит из выпарных аппаратов I с «падающей пленкой. Насосов 2 подачи раствора в распределительные камеры и насоса 3 отбора упаренного раствора из последнего выпарного аппарата, приемного бака 4 раствора, конденсатора 5. Система автоматического управлени содержит регул торы 6 расхода раствора в распределительные камеры выпарных аппаратов; каскадный регул тор, состо щий из регул тора 7 расхода греющего пара и регул тора 8 температуры кипени раствора в первом аппарате , каскадный регул тор, состо щий из регул тора 9 расхода подупаренного раствора из первого аппарата на рециркул цию и регул тора 10 уровн раствора в сепараторе последнего выпарного аппарата с ограничител ми 11 выходного сигнала по максимуму и минимуму, регул тор 12 плотности (концентрации), регул тор 13 уровн The multi-unit evaporator unit consists of evaporators I with a “falling film. Pumps 2 supply the solution to the distribution chambers and pump 3 to take one stripped off solution from the last evaporator, receiving tank 4 of the solution, condenser 5. The automatic control system contains controllers 6 of the solution flow to the distribution chambers of the evaporators; a cascade regulator consisting of a heating steam flow regulator 7 and a boiling point regulator 8 in the first apparatus; a cascade regulator consisting of a regulator 9 of the sub-boiled solution consumption from the first apparatus for recirculation and a regulator 10 of the solution level in the separator of the last evaporator with limiters 11 output signal for the maximum and minimum, the controller 12 density (concentration), the regulator 13 level

исходного раствора в приемном баке 4, датчик (расходомер) 14 pacxo;ui исхо аного раствора, запорную арматуру с приводом 15 и блок 16 управлени переключением.the initial solution in the receiving tank 4, the sensor (flow meter) 14 pacxo; ui of the original solution, the valve with the actuator 15 and the switching control unit 16.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

Регул торами 6 устанавливаютс расходы раствора, соответствующие расчетным оптимальным плотност м орошени греющей поверхности выпарных аппаратов 1.The regulators 6 set the solution flow rates corresponding to the calculated optimum irrigation densities of the heating surface of the evaporators 1.

Регулирование температуры кипени раствора в первом аппарате обеспечиваетс работой регул тора 8, выходной сигнал которого измен ет задание регул тору 7 расхода греющего пара. При регулировании давлени (вакуума) в последнем корпусе известным способом, регулирование температуры кипени раствора в первом аппарате обеспечивает посто нство общего перепада температуры, т. е. температурного режима установки, что вл етс одним из условий упаривани термонестабильных растворов (суспензий).Regulation of the boiling point of the solution in the first apparatus is provided by the operation of the regulator 8, the output signal of which changes the reference to the regulator 7 of the heating steam consumption. When regulating the pressure (vacuum) in the last case in a known manner, regulating the boiling point of the solution in the first apparatus ensures the constancy of the overall temperature difference, i.e. the temperature conditions of the installation, which is one of the conditions for the evaporation of the thermostable solutions (suspensions).

Плотность (концентраци ) упаренного раствора регулируетс изменением отбора раствора из последнего выпарного аппарата регул тором 12.The density (concentration) of the evaporated solution is regulated by changing the selection of the solution from the last evaporator by the regulator 12.

При уменьшении производительности выпарной установки вследствие загр знени теплопередающей поверхности аппаратов отбор упаренного раствора уменьшаетс , что вызывает увеличение уровней раствора в сепараторах.When the evaporator capacity decreases due to contamination of the heat transfer surface of the apparatus, the selection of one stripped off solution decreases, which causes an increase in solution levels in the separators.

Увеличение уровн в сепараторе последнего выпарного аппарата воспри(гимаетс регул тором уровн , выходной сигнал которого через ограничители по максимуму и миниму.му поступает в качестве заданий в регул тор 9, увеличива расход раствора, возвращаемого в линию подачи раствора на орошение греющей поверхности первого аппарата.Increasing the level in the separator of the last evaporator receptacle (hygroscopic level regulator, the output signal of which through the limiters maximum and minimum comes as tasks to the regulator 9, increasing the flow rate of the solution returned to the solution supply line for irrigation of the heating surface of the first apparatus.

При условии стабилизации расхода раствора регул тором 6 увеличение расхода через регул тор 9 вызывает .увеличение уровн в баке 4, которое компенсируетс уменьшением подачи исходного раствора через регулирующий клапан регул тора 13 уровн .Provided that the solution flow stabilizes by the regulator 6, an increase in the flow through the regulator 9 causes an increase in the level in the tank 4, which is compensated by a decrease in the supply of the initial solution through the control valve of the regulator 13 of the level.

Claims

By reducing the plant capacity to a technologically justified value, which corresponds to an increase in the flow rate of the evaporated solution from the first apparatus for recirculation by an amount set within (0.2-0.5) the flow rate of the solution to the distribution chamber of this apparatus, and a decrease in the flow rate of the initial solution the receiving tank for the same value, the sensor signals of the flow regulator 9 and the flow meter 14 are compared in the switch control unit 16, which gives a command signal to close the stop valve with a lead rows 15 in the lines supplying heating steam, and the evaporated starting solutions and in the opening Ua of the wash water supply line. Timely switching of the evaporator from the operation mode to the washing mode ensures its operation with the highest possible average (monthly, annual) productivity. The technical and economic efficiency of the proposed method for controlling the evaporation process is determined by increasing the productivity by ensuring the optimum density of irrigation of the heating surface of all evaporators of the plant, increasing the interwash cycle to the value of the corresponding maximum average (monthly, annual) productivity. For example, when controlling the process of steaming the lysine culture liquid according to the proposed method, only by ensuring a stable density of irrigation of the heating surface of the evaporators, the capacity of the three-body evaporator is increased by 60%. The economic efficiency in this case is 197 thousand rubles. in year. Claim 1. Method for automatic control of the process of evaporation of solutions in a multi-unit installation with film evaporators by stabilizing the density of irrigation of the heating surface of the first apparatus, the level in the initial solution receiving tank and controlling the density of the evaporated solution, in order to optimize the thermal conditions of the installation and increase of the interwash cycle, the density of the irrigation of the heating surface of the first ramp is stabilized by returning part of the submerged steam creates the separator recirculated into the feed line. the initial solution into the distribution chamber of this apparatus while simultaneously adjusting the boiling point of the solution in the first apparatus by varying the heating flow rate of steam, stabilize the density of the irrigation of the heating surface of subsequent evaporators by returning part of the solution taken from the separators of these apparatus to the distribution line of the solution in their distribution chambers In this way, the level of the evaporated solution in the separator of the last evaporator is controlled by changing the flow rate of the evaporated solution. of the separator of the first evaporator recirculated. 2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to maximize the productivity of the installation by timely determining the end of the operation cycle and transferring the installation to the washing mode, shutting off the feed of the initial solution to evaporation and switching on, supplying the washing liquid. simultaneously increasing the flow rate of the evaporated solution returned from the separator of the first evaporator for recirculation, and reducing the flow rate of the initial solution into the receiving tank by a specified amount. Sources of information, taken into account in the examination 1. UK Patent No. 1122179, cl. In / In, 1967.

2. Patent of the GDR No. 120593, cl. B 01 D 1/06, 1976.