1. Автоматизация абсорбции и адсорбции.

В пищевой промышленности процессы абсорбции и адсорбции применяются для обесцвечивания соков и сиропов в сахарной и крахмало-паточной отраслях, для осветления пива в пивоваренном производстве, для улавливания спиртовых паров в спиртовом производстве. Процесс абсорбции характеризуется переходом молекул из газовой или паровой смеси в жидкую (абсорбент). Адсорбцией называется поглощение твердым телом (адсорбентом) компонентов газовой, паровой или жидкой смеси. Процесс, обратный абсорбции и адсорбции, называется десорбцией.

В качестве адсорбентов в пищевой промышленности применяются древесный и костяной уголь, силикагель и целлюлозная масса, а также природные или синтетические иониты. Процесс адсорбции может производиться непрерывным или периодическим способом. При непрерывном способе адсорбент движется в противотоке со смесью. При периодическом способе в аппарат загружается определенное количество адсорбента, через который пропускается смесь. При проведении процесса адсорбции необходимо контролировать давление в адсорбере и стабилизировать расход смеси через адсорбер. Процесс абсорбции может проходить по различным технологическим схемам. В одних случаях абсорбент после контакта с газовой или паровой смесью может подаваться снова в абсорбер для дальнейшего обогащения компонентами газовой или паровой смеси. В других вариантах жидкость, пройдя через абсорбер, направляется на десорбцию, где происходит отгонка извлеченного компонента, затем она снова подается в абсорбер. Основными параметрами, определяющими технологический процесс абсорбции, являются расход газовой смеси и орошающей жидкости, концентрация и температура орошающей жидкости, давление в абсорбере.

На рис. 8.1 приведена схема автоматизации установки масляной абсорбции маслоэкстракционного завода.

В маслоэкстракционном производстве для улавливания паров растворителя (бензина) из воздушно-газовой смеси применяется маслоабсорбционная установка. Установка обеспечивает извлечение из воздушно-газовой смеси остаточного количества находящегося там растворителя путем орошения смеси минеральным маслом с последующими десорбцией растворителя из минерального масла и конденсацией растворителя для повторного его использования в технологическом процессе.

От различных аппаратов маслоэкстракционного производства через сборный коллектор I в конденсатор II поступает воздушно-газовая смесь, содержащая пары растворителя. В конденсаторе II, охлаждаемом водой, основное количество паров растворителя конденсируется и отводится в отстойники для дальнейшего использования. Несконденсировавшаяся часть растворителя и находящийся в воздушно-газовой смеси воздух из верхней части конденсатора направляются в нижнюю часть абсорбера III, которая орошается минеральным маслом, поступающим в абсорбер сверху через форсунки. Минеральное масло поглощает остатки растворителя из смеси, а воздух и другие компоненты воздушно-газовой смеси, очищенные от растворителя, вентилятором IX через огнепреградитель или водяной затвор выбрасываются в атмосферу.

Насыщенное растворителем масло из абсорбера III отводится насосом X в теплообменник IV, а затем подается в десорбер V. В десорбере V с помощью перегретого пара происходит интенсивная отгонка растворителя из минерального масла. Отогнанные пары растворителя из десорбера возвращаются в сборный коллектор I и далее в конденсатор II. Освобожденное от растворителя минеральное масло из десорбера V насосом XI через охлаждаемый водой теплообменник VI возвращается в сбегрник VII. Из сборника VII минеральное масло насосом XII через теплообменник VIII, в котором оно также охлаждается, вновь подается в абсорбер III. При повышении уровня минерального масла в абсорбере предусмотрена линия сброса его в сборник VII. Система автоматического управления установкой масляной абсорбции обеспечивает стабилизацию основных технологических параметров процесса, дистанционный и местный контроль температуры и давления, сигнализацию предельных значений температур и загазованности парами растворителя, дистанционное и местное управление насосами. Температура в конденсаторе II автоматически поддерживается с помощью манометрического термометра с изодромным регулирующим устройством типа ТПЖ (16) путем воздействия на расход циркуляционной воды на охлаждение клапаном 25ч30 нж (1г). В контуре предусмотрено дистанционное управление исполнительным механизмом с помощью байпасной панели БПДУ-А (1в). Если температура воды на выходе из конденсатора достигает 35 °С, то подаётся световой сигнал о нарушении режима работы конденсатора.

Рис. 17-1 Схема автоматизации установки масляной абсорбции маслоэкстракционного завода

Аналогично построены системы регулирования температуры минерального масла после теплообменников VI (15а-15г) и VIII (14а-14г). Температура смеси минерального масла с растворителем после подогревателя IV поддерживается на заданном уровне регулятором температуры прямого действия типа РТ-50 (19), регулирующий орган которого установлен на линии подачи пара. Расход минерального масла стабилизируется системой, состоящей из камерной диафрагмы ДК (8а), преобразователя давления 13ДД11 (86), прибора извлечения квадратного корня ПФ1.17 (Se), вторичного прибора со станцией управления ПВ3.2(8г), пропорционально-интегрального регулятора ПР3.31 (8д) и регулирующего клапана 25ч32нж (8е). Контроль температуры сконденсированного растворителя, смеси минерального масла с растворителем, выбросов из абсорбера в атмосферу и минерального масла после десорбера обеспечивается показывающими манометрическими термометрами типа ТПЖ (26-66), установленными по месту.

Контроль и сигнализация предельных давлений в трубопроводах после насосов X, XI, XII и давления глухого (поступающего в змеевики) и острого (поступающего в аппараты) пара перед десорбером обеспечивается с помощью показывающих электроконтактных манометров ВЭ-16 Рб (9-13), установленных по месту, с передачей сигнала на щит управления экстракционного цеха. Давление в линии выбросов из абсорбера контролируется по месту мембранным тягомером ТмМП (18).Выбросы из абсорбера характеризуют качество работы всей линии масляной абсорбции и практически не должны содержать паров растворителя. Для контроля и сигнализации предельных значений содержания растворителя в выбросах используется сигнализатор типа СТХ-ЗУ4, состоящий из датчика термохимического ДТХ-107У4 (16а) и блока питания и сигнализации БПС-107У4 (166). Аналогичной системой (17а, 176) обеспечивается контроль и сигнализация загазованности помещений, где расположена установка масляной абсорбции. Управление насосами и вентилятором IX на выбросах после абсорбера осуществляется кнопками по месту и ключом со щита.