SU1664351A1 - Method of control of carbon tetrachloride azeotropic drying and purification process - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к управлению процессами ректификации жидкости и преимущественно может примен тьс  дл  регулировани  процессов азеотропной осушки четыреххлористого углерода и очистки его от металлических включений. С целью уменьшени  потери четыреххлористого углерода расход пара на входе кип тильника осушительной колонны регулируют в зависимости от величины соотношени  расходов влажного и осушенного четыреххлористого углерода, измеренных на выходе этой колонны, и концентрации влаги в четыреххлористом углероде, измеренной на входе этой колонны с коррекцией по величине расхода шлама, измеренного на выходе очистительной колонны. Величину расхода пара на входе кип тильника очистительной колонны измен ют в зависимости от величины соотношени  расходов очищенного и неочищенного четыреххлористого углерода, измеренных на выходе и входе этой колонны с коррекцией по величине расхода шлама, измеренного на выходе данной колонны. 1 ил.The invention relates to the control of liquid rectification processes and can advantageously be used to regulate azeotropic drying of carbon tetrachloride and purify it from metallic inclusions. In order to reduce the loss of carbon tetrachloride, the steam flow rate at the inlet of the dryer of the drying column is adjusted depending on the ratio of the flow rates of wet and dried carbon tetrachloride measured at the outlet of this column and the moisture concentration in carbon tetrachloride measured at the entrance of this column with a correction for the flow rate sludge measured at the outlet of the purification column. The amount of steam consumption at the inlet of the purification column boiler is changed depending on the ratio of the costs of purified and crude carbon tetrachloride measured at the outlet and inlet of this column with correction according to the value of sludge consumption measured at the outlet of this column. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к управлению процессом ректификации жидкости и преимущественно может примен тьс  дл  регулировани  процесса азеотропной осушки четыреххлористого углерода и очистки его от металлических включений.The invention relates to the control of a liquid distillation process and can advantageously be used to control the process of azeotropic drying of carbon tetrachloride and purifying it from metallic inclusions.

Цель изобретени  - уменьшение потерь четыреххлористого углерода.The purpose of the invention is to reduce the loss of carbon tetrachloride.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ управлени  процессом азеотропной осушки.The drawing shows a block diagram of a device that implements a method for controlling azeotropic drying process.

Устройство содержит трубопровод 1 подачи четыреххлористого углерода (ЧХУ), осушительную колонну 2, кип тильник 3, трубопровод 4 подачи пара, трубопровод 5 вывода влажного ЧХУ из осушительной колонны , трубопровод 6 вывода осушенного ЧХУ, очистительную колонну 7, кип тильникThe device contains a carbon tetrachloride (CPC) supply pipeline 1, a drying column 2, a boiling pan 3, a steam supply pipeline 4, a 5 drawing line of a wet CXU from a drying column, a 6 drawing line of a dried CXU cleaning column 7, a boiler

8, трубопровод 9 подачи пара, слой насадки 10, трубопровод 11 осушенного и очищенного ЧХУ, трубопровод 12 дл  вывода шлама, датчики 13-18 расходов, регул торы 19, 20 расходов пара, клапаны 21, 22, вычислительные блоки 23,24, датчик 25 концентрации влаги.8, steam supply pipe 9, nozzle layer 10, pipeline 11 dried and cleaned Chu, pipe 12 for sludge discharge, flow sensors 13-18, steam regulators 19, 20, valves 21, 22, computing units 23,24, sensor 25 moisture concentrations.

Способ управлени  осуществл етс  следующим образом.The control method is as follows.

По трубопроводу 1 в осушительную колонну 2 непрерывно подаетс  четыреххло- ристый углерод, содержащий до одного процента влаги в виде азеотропной смеси. ЧХУ, сперва стека  по тарелкам вниз, заполн ет кубовую часть колонны, где размещены теплообменные трубы кип тильника 3. По трубопроводу в кип тильник подаетс  пар, где он свое тепло отдает ЧХУ в межОPipeline 1 supplies carbon tetrachloride to the drying column 2, containing up to one percent moisture as an azeotropic mixture. The Chu, the first stack of plates down, fills the bottom of the column where the heat exchanger tubes of the boiler 3 are placed. The pipeline supplies steam to the boiler, where it gives its heat to the Chu to

оabout

4.four.

САCa

СПSP

трубном пространстве. Часть ЧХУ и влага образует азеотропную смесь. Температура кипени  ее ниже, чем температура кипени  чистой ЧХУ. Поэтому азеотропна  смесь выкипает и ее пары поднимаютс  вверх по колонне и захватывают после дополнительного охлаждени  и выделени  воды часть ЧХУ, а остальна  часть ЧХУ возвращаетс  в трубопровод 1 дл  повторного осушени .tube space. Part of Chu and moisture forms an azeotropic mixture. Its boiling point is lower than the boiling point of pure Chu. Therefore, the azeotropic mixture boils away and its vapors rise upward along the column and, after additional cooling and water separation, capture a part of the Chu and the rest of the Chu returns to the pipeline 1 for re-drying.

Осушенный ЧХУ выводитс  из осуши- тельной колонны по трубопроводу 6 и посту- пает в кубовую часть очистительной колонны 7. Эта колонна также снабжена кип тильником 8. В теплообменную трубу этого кип тильника подаетс  также пар по трубопроводу 8. Осушенный ЧХУ интенсивно выкипает и его пары через насадки 10 вывод тс  из очистительной колонны по трубопроводу 11. Часть ЧХУ под воздействием температуры разлагаетс  и образует шлам, Затем полученный шлам вывод т по трубопроводу 12, смешивают с керосином и сжигают. Таким образом, определенна  часть ЧХУ безвозвратно тер етс  и дополнительно сжигаетс  топливо.The dried CTC is withdrawn from the dewatering column through line 6 and enters the bottom of the purification column 7. This column is also equipped with a boiler 8. Steam is also supplied to the heat exchange pipe of this boiler 8. The dried CUE boils rapidly and its vapors through nozzles 10 is discharged from the purification column through conduit 11. Part of the Chu under the influence of temperature decomposes and forms sludge. Then, the resulting sludge is withdrawn through conduit 12, mixed with kerosene and burned. Thus, a certain part of Chu is irretrievably lost and fuel is additionally burned.

Расходы пара, подаваемые в кип тильники 3,8, соответственно измер ютс  датчиками 13,14 и регулируютс  регул торами 19,20 с воздействием на клапаны 21, 22, установленные на трубопроводах подачи пора. Расходы влажного, осушенного, очищенного ЧХУ и шлама на выходе осушительной и очистительной колонн измер ютс  датчиками 15-18. Дл  управлени  процессом осушки ЧХУ на вход вычислительного блока 23 поступают сигналы от датчиков 15, 16, 18 и 25, пропорциональные расходам влажного, осушенного ЧХУ, шлама и концентрации влаги в ЧХУ на входе осушительной колонны. Вычислительный блок 23 осуществл ет операцию над поступающими сигналами по формулеThe steam flow rates supplied to boilers 3.8, respectively, are measured by sensors 13,14 and are controlled by regulators 19,20 with an impact on valves 21, 22 installed on the pore supply pipelines. The costs of wet, dry, cleaned Chu and sludge at the outlet of the drainage and cleaning columns are measured by sensors 15-18. To control the process of drying the Chu, the input to the computing unit 23 receives signals from sensors 15, 16, 18 and 25, proportional to the consumption of wet, dried Chu, sludge and moisture concentration in Chu at the inlet of the drying column. Computing unit 23 performs an operation on the incoming signals by the formula

Yi aiXi biX2-CiX3,(1)Yi aiXi biX2-CiX3, (1)

где YI - величина корректирующего сигнала (задани ) на входе регул тора расхода пара 19;where YI is the value of the correction signal (task) at the input of the steam flow controller 19;

Xi, X2, Хз - соответственно концентраци  влаги в ЧХУ на входе осушительной колонны, измеренна  датчиком 25, величина соотношени  расходов влажного и осу- шейного ЧХУ на выходе осушительной колонны, измеренные датчиками 15, 16 и расход шлама, измеренный датчиком 18;Xi, X2, Хз - respectively, the moisture concentration in Chu at the inlet of the drying column, measured by sensor 25, the ratio of the flow rates of wet and drier Chu at the outlet of the drying column, measured by sensors 15, 16, and sludge consumption, measured by sensor 18;

ai 4,17. bi 3304,35; ci -147,83 - коэффициенты пропорциональности.ai 4.17. bi 3304.35; ci -147,83 - proportionality coefficients.

Дл  управлени  процессом очисткиЧХУ от металлических включений выходной корректирующий сигнал вычислительного блока 24 поступает в регул тор 20 в качестве задани . Алгоритм функционировани  вычислительного блока 24 основан на расчете корректирующего сигнала по формулеIn order to control the cleaning process of the CEM from metal inclusions, the output correction signal of the computing unit 24 is fed to the controller 20 as a task. The operation algorithm of the computing unit 24 is based on the calculation of the correction signal using the formula

Y2 32 - D2Z1 - С2Х3;(2)Y2 32 - D2Z1 - C2X3; (2)

Z1 021ПчZ1 021Pch

0.20 (3) 0.20 (3)

где Q21 - расход осушенного и очищенного ЧХУ на выходе колонны;where Q21 - consumption of dried and purified Chu at the outlet of the column;

0.20 расход осушенного ЧХУ;0.20 consumption of dried Chu;

32 7.103; D2 9.07.104; С2 -122,79 - коэффициенты пропорциональности.32 7.103; D2 07/09/104; C2 -122,79 - proportionality coefficients.

Образование шлама в осушительной колонне зависит от теплового режима кип тильника 3, от расходов ЧХУ на входе и концентрации влаги в нем. При изменении концентрации влаги в ЧХУ и его расхода измен етс  соотношение расходов влажного и сухого ЧХУ на выходе колонны, кроме того, одновременно измен етс  расход шлама на выходе очистительной колонны. При этом вычислительный блок на базе выражени  (1) рассчитывает такой расход пара , который способствует уменьшению расхода шлама. Найденный расход пара стабилизируетс  регул тором расхода пара 19.The formation of sludge in the drying column depends on the thermal condition of the boiler 3, on the flow rates of the Chu inlet and the moisture concentration in it. When changing the moisture concentration in the Chu and its consumption changes the ratio of the flow of wet and dry Chu at the outlet of the column, in addition, simultaneously the flow rate of the sludge at the outlet of the cleaning column. At the same time, the computing unit on the basis of expression (1) calculates such steam consumption, which contributes to reducing the sludge consumption. The steam flow rate detected is stabilized by the steam flow controller 19.

Образование шлама в очистительной колонне зависит от расходов осушенного ЧХУ и теплового режима кип тильника 8. Вычислительный блок 24 на базе поступающих от датчиков 16-18 сигналов, пропорциональных величинам расходов ЧХУ на входе, выходе очистительной колонны и расхода шлама, рассчитывают по формуле (2) сигнал, пропорциональный расходу пара, при котором уменьшаетс  расход шлама. Этот сигнал поступает в регул тор 20 расхода пара в качестве задани .The formation of sludge in the cleaning column depends on the flow rates of the dried Chu and the thermal mode of the boiler 8. The computing unit 24 based on the signals coming from the sensors 16-18, proportional to the flow rates of Chu at the input, the output of the cleaning column and the sludge consumption, is calculated by the formula (2) a signal proportional to the steam flow rate at which the sludge flow rate is reduced. This signal enters the steam flow controller 20 as a reference.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ управлени  процессом азеот- ропной сушки и очистки четыреххлористого углерода путем регулировани  расходов пара на входах кип тильников осушительной и очистительной колонн, отличающий- с   тем, что, с целью уменьшени  потери четыреххлористого углерода, расход пара на входе кип тильника осушительной колонны регулируют в зависимости от величин соотношени  расходов влажного и осушенного четыреххлористого углерода, измеренных на выходе этой колонны, концентрации влаги в четыреххлористом углероде, измеренной на входе этой колонны, и расхода шлама, измеренного на входе очистительной колонны, а величину расхода пара на входе кип тильника очистительной колонны измен ют в зависимости от величины соотношени  расходов очищенного и неочищенного четыреххлористого углерода, измеренных на выходе и входе этой колонны, и расхода шлама, измеренного на выходе данной колонны.The method of controlling the azeotropic drying process and the purification of carbon tetrachloride by controlling the steam consumption at the inlets of the drying and cleaning columns, is characterized in that, in order to reduce the loss of carbon tetrachloride, the steam consumption at the inlet of the drainage column is adjusted according to the ratio of the consumption of wet and dried carbon tetrachloride, measured at the outlet of this column, the moisture concentration in carbon tetrachloride, measured at the inlet of this column The sludge flow rate measured at the inlet of the purification column and the steam flow rate at the inlet of the purification tower booster are changed depending on the ratio of the cleaned and untreated carbon tetrachloride flow rates measured at the outlet and inlet of this column and the sludge flow rate measured at the output of this column. ШНSN /7/ 7 t H© Т%|иt H © T% | and