КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Автоматизация экстракцииЭкстракция представляет собой массообменный процесс, при котором жидкий растворитель извлекает из твердых или жидких веществ составляющие их компоненты. Непременным условием проведения данного процесса является тесный контакт между жидким растворителем и твердым или жидким веществом. Процесс экстракции в пищевой промышленности достаточно широко распространен. При производстве растительного масла его экстрагируют бензином из жмыха масличных культур; экстракция применяется при получении морсов и соков в ликерно-водочном производстве; в сахарной отрасли экстракция применяется для извлечения водой сахара из свекловичной стружки. Процесс экстракции является диффузионным процессом. По характеру работы различают аппараты непрерывного и периодического действия. На рис. 8.2представлена схема автоматизации наклонного диффузионного аппарата типа С -17, в котором с помощью воды диффузионным методом извлекается сахар, содержащийся в свекле. Аппарат состоит из наклонного желоба, в котором вращаются шнеки, транспортирующие стружку, и жомовыгружающего устройства. Основными параметрами, определяющими экономическую эффективность процесса экстракции сахара из свекловичной стружки, являются содержание сахара в диффузионном соке и в удаляемом из аппарата жоме (обессахаренной стружке). Автоматизация процесса диффузии представляет собой одну из наиболее сложных задач в автоматизации технологических процессов свеклосахарного производства. Это объясняется наличием большого числа источников возмущений: расходы свекловичной стружки, экстрагирующей жидкости, греющего пара, качество поступающих продуктов, уровень и температура сокостружечной смеси, скорость вращения транспортирующих шнеков, удельная нагрузка аппарата, а также большого числа неконтролируемых факторов. Основными параметрами, определяющими экономическую эффективность процесса экстракции сахара из свекловичной стружки, являются содержание сахара в диффузионном соке и в удаляемом из аппарата жоме (обессахаренной стружке).
Рис. 8.2 Схема автоматизации диффузионного аппарата С-17: I - ленточный конвейер свекловичной стружки; II - диффузионный аппарат; III - пульполовушка; IV - ленточные весы; V -насос диффузионного сока Главные требования, которые предъявляются к системе автоматического управления процессом диффузии, сводятся к наиболее полному извлечению сахара из свекловичной стружки, получению диффузионного сока заданной концентрации, обеспечению заданной производительности по переработке стружки и максимальной экономичности процесса. Автоматическая система регулирования диффузионного аппарата обеспечивает автоматическое регулирование и контроль уровня в диффузионном аппарате; температуры в четырех зонах аппарата; расходов стружки, экстрагирующей воды, диффузионного сока; соотношения стружка - вода с коррекцией по процентному содержанию сухих веществ (% СВ) в жидкой фазе сокостружечной смеси; рН в жидкой фазе сокостружечной смеси и диффузионного сока. Стабилизация уровня в аппарате осуществляется одноконтурной системой регулирования. Уровень измеряется пьезометрическим методом, в качестве датчика используется напоромер НС-ПЗ (12а), пневматический сигнал от которого поступает на вторичный прибор ПВ10.1Э (126) и изодромный регулятор ПР3.31 (12в), изменяющий откачку сока из аппарата через клапан 25ч30нж (12г). Регулирование температуры сокостружечной смеси в зонах аппарата осуществляется автоматическим мостом с пропорционально-интегральным регулирующим устройством КСМЗ модели 1800Д (66-96). В качестве датчика использован термопреобразователь сопротивления ТСП (6а-9а), чувствительный элемент которого находится в активном пространстве аппарата. Изменение подачи пара в греющие камеры осуществляется клапаном 25ч30нж (6в-9в). В контуре регулирования соотношения стружка - вода с коррекцией по содержанию сухих веществ в жидкой фазе сокостружечной смеси предусмотрено суммирование расходов сульфитированной и жомопрессовой воды, что связано с неравномерной подачей в аппарат жомопрессовой воды. Расход сульфитированной воды измеряется дифманометром ДМ-П (36), работающим в комплекте с диафрагмой ДК. (За). Во избежание засорения диафрагмы пульпой расход жомопрессовой воды измеряется индукционным расходомером 5-РИМ (4а, 46). Пневматический сигнал от ДМ-П (36) поступает на прибор извлечения квадратного корня ПФ1.17 (Зв); далее сигналы, пропорциональные расходам сульфитированной и жомопрессовой воды, поступают на приборы умножения на постоянный коэффициент ПФ1.3.9 (3d, 4в) для масштабирования выходных сигналов и прибор суммирования ПФ1.1 (Зе); затем выходной сигнал, пропорциональный суммарному расходу жомопрессовой и сульфитированной воды, поступает в камеру «переменная» изодром-ного регулятора ПР3.31 (2з). Для показания и записи расходов жомопрессовой и сульфитированной воды соответственно используют вторичные приборы 5-РИМ (46) и РПВ4.2Э (Зг). Расход свекловичной стружки измеряется ленточными весами стружки ЛТМ (IV), которые оснащены вторичным прибором на базе КСДЗ (1а), снабженным пневмопреобразовате-лем ПП. Пневматический сигнал, пропорциональный расходу стружки, поступает на прибор суммирования ПФ1.1 (2д). Корректирующий сигнал, пропорциональный содержанию сухих веществ в жидкой фазе сокостружечной смеси, поступает в плюсовую камеру ПФ1.1 (2д) от пропорционального регулятора ПР2.8 (2в). Задание регулятору устанавливается с помощью панели дистанционного управления ПП 12.2 (2г). Содержание СВ измеряется автоматическим рефрактометром А1-ЕД2Р (26). В минусовую камеру ПФ1.1 (2д) поступает сигнал от задатчика ПП12.2 (2е), с помощью которого устанавливают величину откачки диффузионного сока. Сигнал, сформированный в приборе суммирования ПФ1.1 (2д), поступает в камеру «программа» вторичного прибора ПВ10.1Э (2ж) и регулятора ПР3.31 (2з). Сигнал от регулятора поступает на регулирующий клапан 25ч30нж (2и), установленный на трубопроводе сульфитированной воды. Контроль рН в жидкой фазе сокостружечной смеси и диффузионного сока осуществляется с помощью датчиков рН ДМ-5М (5а, 14а) и промышленного преобразователя П-201.2 (56, 146). Контроль концентрации СВ в диффузионном соке осуществляется рефрактометром А1-ЕД2Р (13а, 136). Для контроля заполнения стружкой нижней и верхней частей аппарата предусмотрен контроль уровней сокостружечной смеси в двух точках по длине аппарата (во 2-й и 4-й зонах) датчиком-напоромером НС-П (10а, Па) и вторичным прибором РПВ4.3Э (106). На рис. 8.3 приведена схема автоматизации экстракционной установки НД -1250. Экстрактор конструктивно состоит из вертикальных загрузочной I и экстракционной III колонн, связанных горизонтальным шнеком II.. Экстрагируемый материал, например жмых подсолнечных семян, прошедший предварительный отжим масла на форпрессовых агрегатах и специально подготовленный в виде лепестка или крупки, поступает через течку в загрузочную колонну экстрактора. После подогревателя VI в экстракционную колонну насосом X противотоком подается бензин; экстрагируемый материал движется расположенными внутри экстрактора шнеками, вращаемыми электроприводами IV и V. В результате экстракции бензином масла из жмыха образуется раствор масла в бензине (мисцелла), поступающий из экстрактора в мисцеллосборник VII. Из него мисцелла насосом VIII откачивается на фильтрацию, а затем поступает на дистилляцию. Из экстракционной колонны обезжиренный жмых (шрот) поступает в аппарат для отгонки растворителя - тостер IX, обогреваемый паром. Из тостера шрот поступает на склад и далее на отгрузку для использования в качестве корма скоту и птице. Целью автоматизации экстракционной установки является достижение стабильной ее работы при максимальной производительности экстрактора, обеспечении высокой концентрации мисцеллы (до 70%) и глубины съёма масла (остаточная масличность шрота менее 1 %), при минимальных затратах растворителя и энергозатратах. Рнс. 8.3 Схема автоматизации экстракционной установки типа НД-1250 Для стабилизации расхода бензина предусмотрена одноконтурная система регулирования, состоящая из расходомера-ротаметра РП16-ЖУЗ (1а), вторичного прибора ПВ10.1Э (16) со станцией управления, изодромного регулятора ПР3.31 (1в) и регулирующего клапана 25ч32нж (1г) с пневмоприводом, установленного на линии возврата (сброса) излишка бензина перед подогревателем. Температура бензина поддерживается на уровне, заданном регулятору температуры прямого действия РТ40 (2а), контролируется и регистрируется термопреобразователем сопротивления ТСП-5071 (За) и электронным мостом КСМ2 (36) с искробезопасным выходом и сигнальным устройством. Аналогичной системой (4а, 46) контролируется температура экстрагируемого материала (товара). Товар, влажность которого контролируется инфракрасным влагомером ПВИС (5а) со вторичным прибором КСМ2 (56), подаётся через течку в загрузочную колонну экстрактора. Уровень товара в загрузочной колонне экстрактора должен по условиям безопасной эксплуатации поддерживаться не ниже 500 мм над уровнем (зеркалом) мисцеллы, создавая тем самым затвор для проникновения паров растворителя в тракт загрузки. В загрузочной колонне контролируются и сигнализируются нижний, средний и верхний уровни товара двумя изотопными взрывозащищенными двухпредельными гамма-реле ГР-7с (6а), включенными так, что при достижении нижнего аварийного уровня (500 мм над уровнем мисцеллы) в схему управления поступает сигнал для световой и звуковой сигнализации, а также с небольшой выдержкой времени обеспечивается остановка экстрактора. При достижении нижнего уровня (600 мм) подается сигнал обслуживающему персоналу для принятия мер, верхнего уровня - автоматически блокируется подача товара в экстрактор. При останове экстрактора останавливаются все предыдущие агрегаты и транспортные элементы по технологическому потоку сырья. Таким образом, исключаются случаи образования завалов и переполнения материалом технологического оборудования. Для стабилизации уровня товара в экстракторе используется взрывозащищенный фотометрический датчик частоты вращения вала загрузочной колонны - тахометр ТФД-В (7а, 76). В зависимости от подачи и уровня товара в экстракторе потенциометром КПС2 (7в) дистанционно контролируется и регулятором 7г через ключ 7д с помощью вариатора электропривода IV изменяется частота вращения вала загрузочной колонны I.. Из экстрактора мисцелла поступает в мисцеллосборник VII, в котором поддерживается определенный уровень системой автоматизации, состоящей из уровнемера ПИГ-2 (8а), вторичного прибора ПВ10.1Э (86), изодромного регулятора ПР3.31 (8в) и регулирующего клапана 25ч30нж (8г). В тостере IX поддерживается температурный режим по всей высоте аппарата системами, состоящими из термопреобразователей сопротивления ТСП 5071 (10а), электронных искробезо-пасных мостов КСМЗ-ПИ (106) с изодромным пневморегулятором и станцией управления и регулирующими пневмоклапанами 25ч30нж (10в), установленными на линиях подачи пара в тостер (на схеме для упрощения показан один контур регулирования). Остаточное содержание растворителя в шроте контролируется с помощью пробоотборного устройства УПШ (Па) газоанализатора ГПБ (Пб) и регистрируется электронным потенциометром КСП2 (Пв) с сигнальным устройством для предупреждения о предельных концентрациях растворителя. Влажность шрота контролируется системой, аналогичной используемой для контроля влажности товара, подаваемого в экстрактор. В помещениях экстракционного цеха обеспечен контроль и сигнализация предельных концентраций растворителя в воздухе с помощью систем, состоящих из датчиков ДТХ102У4 (12а, 13а) и блоков питания и сигнализации БПС106У4 (126, 136), входящих в комплект сигнализаторов типа СТХ1У4.
Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 4436; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |