способ управления процессом получения сыпучей формы холинхлорида на основе сухого свекловичного жома

Формула изобретения

Способ управления процессом получения сыпучей формы холинхлорида на основе сухого свекловичного жома, предусматривающий использование сухого свекловичного жома в качестве активного адсорбента, смешивание его с предварительно подогретым водным раствором холинхлорида, сушку, подачу отработанного сушильного агента на подогрев холинхлорида перед подачей его на смешивание, получение греющего пара в парогенераторе с электронагревательными элементами, питательным насосом и предохранительным клапаном, регулирование расходов подогретого водного раствора холинхлорида, поступающего на смешивание, и сухого свекловичного жома после фракционирования, а также регулирование температуры и расхода сушильного агента в сушилке по текущему значению влажности и расхода смеси сухого свекловичного жома и водного раствора холинхлорида, отличающийся тем, что отжатый свекловичный жом предварительно подогревают в камере нагрева, затем осуществляют его сушку в вибросушилке перегретым паром атмосферного давления, отработанный перегретый пар из вибросушилки направляют сначала в циклон-очиститель на очистку от мелкодисперсной фракции, которую объединяют с сухим жомом, а затем очищенный отработанный перегретый пар разделяют на два потока, один из которых, в количестве испарившейся влаги из жома, подают в калорифер, где происходит его конденсация и нагрев атмосферного воздуха через разделяющую стенку калорифера, а другой подают вентилятором в пароперегреватель для перегрева греющим паром, полученным в парогенераторе, и далее в вибросушилку с образованием контура рециркуляции; при этом конденсат греющего пара после пароперегревателя и конденсат отработанного перегретого пара после калорифера отводят в сборник конденсата, после чего направляют для предварительного подогрева отжатого свекловичного жома с последующим возвратом в парогенератор с образованием контура рециркуляции и отводом избытка конденсата из контура рециркуляции; смесь измельченного и фракционированного сухого жома и водного раствора холинхлорида направляют в сушилку, где осуществляют ее сушку атмосферным воздухом, подогретым в калорифере; по текущим значениям расхода и влажности отжатого свекловичного жома устанавливают расход и температуру перегретого пара в вибросушилке воздействием соответственно на регулируемый привод вентилятора и расход греющего пара изменением мощности электронагревательных элементов парогенератора с коррекцией по влажности сухого свекловичного жома на выходе из вибросушилки; по текущим значениям расхода и влажности смеси измельченного и фракционированного сухого жома и водного раствора холинхлорида устанавливают расход и температуру атмосферного воздуха в сушилке воздействием соответственно на регулируемый привод вентилятора и расход отработанного перегретого пара в калорифер с коррекцией по влажности готового продукта на выходе из сушилки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации процесса приготовления сыпучей формы холинхлорида на основе сухого свекловичного жома.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является управление процессом получения сыпучей формы порошкообразного холинхлорида из его водного раствора [Патент № 2356907 РФ, C07J 1/00. Управление процессом получения сыпучей формы порошкообразного холинхлорида из его водного раствора [Текст] / А.А. Шевцов, Е.С. Шенцова, Л.И. Лыткина, А.В. Дранников, А.А. Дерканосова, Д.А. Кузнецов (Россия) - № 2007146080; заявлено 11.12.2007; опубликовано 27.05.2009; бюл. № 15], предусматривающим использование сухого свекловичного жома в качестве активного адсорбента, смешивание его с предварительно подогретым водным раствором холинхлорида, сушку, подачу отработанного сушильного агента на подогрев холинхлорида перед подачей его на смешивание, получение греющего пара в парогенераторе с электронагревательными элементами, питательным насосом и предохранительным клапаном, регулирование расходов подогретого водного раствора холинхлорида, поступающего на смешивание, и сухого свекловичного жома после фракционирования, а также регулирование температуры и расхода сушильного агента в сушилке по текущему значению влажности и расхода смеси сухого свекловичного жома и водного раствора холинхлорида.

Однако известное изобретение имеет следующие недостатки:

- не позволяет обеспечить точность и надежность управления, что связано с отсутствием системы стабилизации технологических характеристик продукта при сушке в условиях случайных возмущений как со стороны изменения начальной влажности сырья (отжатого жома), так и со стороны возможных технологических сбоев вспомогательного оборудования;

- невысокое качество готового продукта из-за того, что сушка холинхлорида осуществляется в среде перегретого пара при высоких температурах;

- невысокая энергетическая эффективность способа получения готового продукта вследствие неполного использования теплоты отработанного перегретого пара и конденсатов, образовавшихся в процессе сушки.

Технической задачей изобретения является повышение точности и надежности управления, качества готового продукта и энергетической эффективности способа получения сыпучей формы холинхлорида.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе управления процессом получения сыпучей формы холинхлорида на основе сухого свекловичного жома, предусматривающем использование сухого свекловичного жома в качестве активного адсорбента, смешивание его с предварительно подогретым водным раствором холинхлорида, сушку, подачу отработанного сушильного агента на подогрев холинхлорида перед подачей его на смешивание, получение греющего пара в парогенераторе с электронагревательными элементами, питательным насосом и предохранительным клапаном, регулирование расходов подогретого водного раствора холинхлорида, поступающего на смешивание, и сухого свекловичного жома после фракционирования, а также регулирование температуры и расхода сушильного агента в сушилке по текущему значению влажности и расхода смеси сухого свекловичного жома и водного раствора холинхлорида, новым является то, что отжатый свекловичный жом предварительно подогревают в камере нагрева, затем осуществляют его сушку в вибросушилке перегретым паром атмосферного давления, отработанный перегретый пар из вибросушилки направляют сначала в циклон-очиститель на очистку от мелкодисперсной фракции, которую объединяют с сухим жомом, а затем очищенный отработанный перегретый пар разделяют на два потока, один из которых, в количестве испарившейся влаги из жома, подают в калорифер, где происходит его конденсация и нагрев атмосферного воздуха через разделяющую стенку калорифера, а другой подают вентилятором в пароперегреватель для перегрева греющим паром, полученным в парогенераторе, и далее в вибросушилку с образованием контура рециркуляции; при этом конденсат греющего пара после пароперегревателя и конденсат отработанного перегретого пара после калорифера отводят в сборник конденсата, после чего направляют для предварительного подогрева отжатого свекловичного жома с последующим возвратом в парогенератор с образованием контура рециркуляции и отводом избытка конденсата из контура рециркуляции; смесь измельченного и фракционированного сухого жома и водного раствора холинхлорида направляют в сушилку, где осуществляют ее сушку атмосферным воздухом, подогретым в калорифере; по текущим значениям расхода и влажности отжатого свекловичного жома устанавливают расход и температуру перегретого пара в вибросушилке воздействием соответственно на регулируемый привод вентилятора и расход греющего пара изменением мощности электронагревательных элементов парогенератора с коррекцией по влажности сухого свекловичного жома на выходе из вибросушилки; по текущим значениям расхода и влажности смеси измельченного и фракционированного сухого жома и водного раствора холинхлорида устанавливают расход и температуру атмосферного воздуха в сушилке воздействием соответственно на регулируемый привод вентилятора и расход отработанного перегретого пара в калорифер с коррекцией по влажности готового продукта на выходе из сушилки.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности и надежности управления, качества готового продукта и энергетической эффективности способа получения сыпучей формы холинхлорида.

На фиг.1 представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема содержит камеру нагрева 1; вибросушилку 2; дробилку 3; просеиватель 4; смеситель 5; форсунки 6; сушилку 7; парогенератор 8; предохранительный клапан 9; тепловые электронагревательные элементы 10; пароперегреватель 11; калорифер 12; сборник конденсата 13; вентилятор для перегретого пара 14; вентилятор для атмосферного воздуха 15; насос для подачи конденсата 16; нагреватель 17; насос для подачи водного раствора холинхлорида 18; циклон-очиститель 19, 20; микропроцессор 21; линии: 0.2 - подачи отжатого свекловичного жома на сушку, 0.2.1 - подачи сухого свекловичного жома на измельчение, 0.2.2 - подачи смеси сухого свекловичного жома и водного раствора холинхлорида на сушку, 0.2.3 - отвода готового продукта, 1.0 - отвода конденсата греющего пара в сборник конденсата, 1.1 - отвода конденсата отработанного перегретого пара в сборник конденсата, 1.2 - подачи конденсата на подогрев отжатого свекловичного жома и далее в парогенератор, 2.0 - подачи греющего пара в пароперегреватель, 2.1 - отвода отработанного перегретого пара из вибросушилки, 2.2 - подачи перегретого пара в вибросушилку, 3.0 - подачи атмосферного воздуха на нагрев, 3.1 - подачи нагретого атмосферного воздуха в сушилку, 3.2 - отвода отработанного атмосферного воздуха из сушилки, 3.3 - подачи отработанного атмосферного воздуха на подогрев водного раствора холинхлорида, 4.0 - подачи водного раствора холинхлорида на подогрев, 4.1 - подачи подогретого водного раствора холинхлорида на смешивание; датчики: FE - расхода, WE - влажности, ТЕ - температуры, РЕ - давления, НЕ - уровня; И - исполнительные механизмы.

Способ осуществляется следующим образом.

Отжатый жом по линии 0.2 подают на предварительный подогрев в камеру нагрева 1, а затем в вибросушилку 2, где осуществляется его сушка перегретым паром атмосферного давления.

Отработанный перегретый пар по линии 2.1 из вибросушилки 2 направляют сначала на очистку в циклон-очиститель 19 от мелкодисперсной фракции, которую объединяют с сухим жомом, а затем разделяют на два потока. Один из которых, в количестве испарившейся влаги из жома в вибросушилке 2, подают в калорифер 12, где происходит его конденсация и нагрев атмосферного воздуха через разделяющую стенку калорифера. Подачу атмосферного воздуха в калорифер 12 осуществляют с помощью вентилятора 15 по линии 3.0 и далее по линии 3.1 в сушилку 7.

Другой поток отработанного перегретого пара вентилятором 14 направляют в пароперегреватель 11 для перегрева греющим паром и далее по линии 2.2 в вибросушилку 2 с образованием контура рециркуляции. Причем греющий пар получают в парогенераторе 8 с помощью тепловых электронагревательных элементов 10 и затем подают в пароперегреватель 11 по линии 2.0. Парогенератор оснащен предохранительным клапаном 9 для предотвращения аварийных ситуаций.

Образовавшийся конденсат греющего пара и конденсат отработанного перегретого пара отводят в сборник конденсата 13 соответственно по линиям 1.0 и 1.1. Полученную смесь конденсатов из сборника конденсата 13 насосом 16 по линии 1.2 направляют в камеру нагрева 1 для предварительного подогрева отжатого свекловичного жома. Из камеры нагрева 1 отработанный конденсат подают в парогенератор 8 с образованием контура рециркуляции и отводом избытка конденсата из контура рециркуляции.

Полученный сухой свекловичный жом по линии 0.2.1 направляют для измельчения в дробилку 3. Измельченный продукт фракционируют на просеивателе 4. Сход сита направляют на доизмельчение в дробилку 3, а проход через сито подают в смеситель 5, где смешивают с исходным 70% водным раствором холинхлорида, предварительно подогретым в нагревателе 17.

Далее полученную смесь по линии 0.2.2 направляют в сушилку 7, где осуществляют ее сушку атмосферным воздухом, подогретым в калорифере 12. Готовый продукт выводят из сушилки 7 по линии 0.2.3.

Отработанный атмосферный воздух из сушилки 7 сначала отводят по линии 3.2 на очистку в циклон-очиститель 20, а затем по линии 3.3 в нагреватель 17 для подогрева исходного 70% водного раствора холинхлорида, направляемого в нагреватель насосом 18 по линии 4.0. Подогрев холинхлорида перед форсунками 6 уменьшает его вязкость, и при этом создаются благоприятные условия для равномерного распыливания холинхлорида, обеспечивается надежная работа форсунок 6, снижается нагрузка на насос 18 подачи водного раствора холинхлорида в смеситель 5 по линии 4.1.

Полученную после очистки в циклоне-очистителе 20 мелкодисперсную фракцию сыпучей формы холинхлорида объединяют с потоком готового продукта после сушилки 7.

По текущему значению расхода и влажности отжатого свекловичного жома в линии 0.2 после его предварительного нагрева в камере 1 микропроцессор 21 с помощью исполнительного механизма регулируемого привода вентилятора 14 устанавливает необходимый расход перегретого пара в линии 2.2, а изменением мощности электронагревательных элементов 10 расход греющего пара в линии 2.0 и, следовательно, необходимую температуру пара в линии 2.2 с коррекцией по текущему значению влажности сухого свекловичного жома, измеряемого датчиком влажности, установленным в линии 0.2.1.

По текущему значению расхода сухого свекловичного жома после фракционирования на просеивателе 4 (проход сита) микропроцессор 21 устанавливает расход подогретого водного раствора холинхлорида, поступающего на смешивание в смеситель 5 по линии 4.1, с помощью исполнительного механизма регулируемого привода насоса 9.

По информации датчиков о расходах сухого свекловичного жома после фракционирования и водного раствора холинхлорида микропроцессор устанавливает производительность смесителя 5 воздействием на частоту вращения его рабочего органа с помощью исполнительного механизма.

По текущим значениям расхода и влажности смеси измельченного и фракционированного сухого жома и водного раствора холинхлорида в линии 0.2.2 микропроцессор 21 с помощью исполнительного механизма регулируемого привода вентилятора 15 устанавливает необходимый расход нагретого воздуха в линии 3.1, а изменением расхода отработанного перегретого пара в линии 2.1, посредством исполнительного механизма, его необходимую температуру с коррекцией по текущему значению влажности готового продукта на выходе из сушилки 7, измеряемого датчиком влажности, установленным в линии 0.2.3.

По текущему значению уровня конденсата в парогенераторе 8 микропроцессор осуществляет двухпозиционное регулирование увеличением мощности на регулируемый привод насоса для подачи конденсата 16 посредством исполнительного механизма в случае уменьшения уровня ниже заданного значения и сбросом избытка конденсата в случае увеличения уровня выше заданного значения.

В случае технологических и аварийных сбоев в работе парогенератора 8, связанных с возможным увеличением давления греющего пара в его рабочем объеме, предусмотрен предохранительный клапан 9.

По текущим значениям температуры и расхода 70% водного раствора холинхлорида в линии 4.0 микропроцессор 21 устанавливает, посредством исполнительного механизма, необходимый расход отработанного атмосферного воздуха для подогрева холинхлорида в линии 3.3. Избыток отработанного атмосферного воздуха выбрасывается в окружающую среду.

Таким образом, предлагаемый способ управления процессом получения сыпучей формы холинхлорида на основе сухого свекловичного жома, по сравнению с известным, позволяет:

- обеспечить точность и надежность управления на всех этапах сушки за счет оперативного регулирования ее технологическими параметрами по текущим значениям влажности сырья, полученным до осуществления процесса сушки;

- повысить качество готового продукта вследствие того, что сушка смеси сухого жома и холинхлорида осуществляется атмосферным воздухом, температура которого меньше температуры перегретого пара;

- повысить энергетическую эффективность способа за счет полного использования теплоты отработанного перегретого пара и конденсатов, образовавшихся в процессе сушки.