JPH0323117Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は連続アルコール蒸留塔における濃度の
異なる複数の原料の切換運転制御の自動化に関す
る。

〔従来技術〕

第３図により従来技術の一例を説明する。１は
96％程度の濃度を有する、ベースとなる粗留Ａの
貯槽、２は抽出塔３に粗留Ａを導く移送管路、４
は６％程度の濃度を有する他の濃縮設備よりのも
ろみアルコールＭを更に濃縮して30％程度の濃度
を有するハイアルコールC₀及び５％程度の濃度
を有するローアルコールＢを発生させる第１濃縮
塔、５はハイアルコールC₀を第２濃縮塔６に導
く移送管路、７はローアルコールＢを抽出塔に直
接導く移送管路、８は第２濃縮塔６よりの96％程
度の分流出力アルコールCnを抽出塔３に導く移
送管路である。

９，１０，１１，１２は移送管路２，５，７，
８に挿入されたポンプ、１３，１４，１５，１６
は同じくこれら移送管路に挿入された流量センサ
ー、１７，１８，１９，２０は同じくこれら移送
管路に挿入された流量制御弁である。

２１は粗留アルコールＡの流量調節計で、流量
センサー１３の測定値PV₁と設定値SV₁を入力し
て制御弁１７に操作出力MV₁を発信する。２２
はハイアルコールC₀の流量調節計で、流量セン
サー１４の測定出力PV₂と設定値SV₂を入力して
制御弁１８に操作出力MV₂を発信する。２３は
ローアルコールＢの流量調節計で、流量センサー
１５の測定値PV₃と設定値SV₃を入力して制御弁
１９に操作出力MV₃を発信する。２４はハイア
ルコールの分流出力アルコールCnの流量調節計
で、流量センサー１６の測定値PV₄と設定値SV₄
を入力して制御弁２０に操作出力MV₄を発信す
る。

２５は抽出塔３に希釈のための水Ｗを導く移送
管路、２６はこの管路に挿入されたポンプ、２
７，２８は同じくこの管路に挿入された流量セン
サー及び制御弁、２９は加水流量のカスケード調
節計で、流量センサー２７の測定値PV₅とカスケ
ード設定値SV₅を入力して制御弁２８に操作出力
MV₅を発信する。

３０は、15％程度に希釈された抽出塔３よりの
出力アルコールＲを精流塔３１に導く移送管路、
３２は、この管路に挿入されたポンプ、３３は同
じくこの管路に挿入された濃度センサーで、その
測定値PV₆は調節計２９にカスケード設定値SV₅
として供給される。

R′は精流塔３１の塔頂より排出される精流ア
ルコール、Ｎは精流塔の途中より排出されるフー
ゼル油等の不純物である。

この様な蒸留塔構成において、当初運転は粗留
アルコールＡのみが抽出塔３に投入されており、
もろみアルコールCn，Ｂはバツチ的に粗留アル
コールＡに追加され又は投入を停止される。この
場合、追加又は停止されるもろみアルコール量に
対応して粗留アルコール量は削減又は増加され、
抽出塔３に投入されるアルコールの物質収支は常
に一定とされる制御が実現されなければならな
い。

〔考案が解決しようとする問題点〕

バツチ的に実行されるもろみアルコールの追加
又は停止に際しては、抽出塔３よりの出力アルコ
ール流量及び濃度を一定に維持するために、追加
又は停止されるもろみアルコールの流量に応じて
粗留アルコールＡの流量を減少又は増加制御する
必要があり、更に希釈のための水Ｗの流量も変更
制御する必要がある。

この様な粗留アルコール、もろみアルコール、
希釈水の設定値の変更作業は、従来熟練したオペ
レーターが手動操作により各調節計の設定値を変
更しているが、出力アルコールＲの流量及び濃度
をバンプレスに切替えるためには、オペレーター
の負担が大きく、制御性の維持にも限界がある。

本考案は複数の原料アルコールの切替えを自動
化すると共に、切替えをパンプレスに実行する制
御装置の実現を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の構成上の特徴は、粗留アルコールをベ
ースとし、これに複数の濃度の異なるもろみアル
コールを追加して抽出塔に導き、これに加水して
一定濃度のアルコールを抽出するアルコール蒸留
塔制御装置において、上記粗留アルコールのみの
当初運転時の抽出アルコール濃度の記憶値に基づ
いて上記もろみアルコールが追加される混合運転
時の上記粗留アルコールの供給量制御及び上記も
ろみアルコールの供給量制御の設定値を自動的に
変更する手段と、この設定値変更に際して設定値
値を一定勾配で変化させるバンプレス手段と、上
記当初運転時には上記抽出アルコール濃度信号に
基づいて上記加水量をカスケード制御すると共に
上記混合運転時には上記抽出塔に投入される全ア
ルコール量演算出力に基づいて上記加水量を比率
制御する手段とを具備せしめた点にある。

〔作 用〕

本考案によれば、粗留アルコールによる当初運
転時のアルコール量が記憶され、この記憶値に基
づいて、もろみアルコールを追加する混合運転時
の粗留アルコール量をもろみアルコール量に応じ
て減少設定制御すると共に、希釈水の流量がトー
タルアルコール量に基づいて比率制御される。設
定値は一定の勾配を持つて変更されるので、バン
プレスな切替えが実現される。またもろみ運転よ
り粗留のみの当初運転に戻るシーケンスも、上記
と逆に粗留アルコール量の増加制御および希釈水
の制御がバンプレスに実行される。

〔実施例〕

第１図により本考案の一実施例を説明する。第
３図と同一の要素には同一の符号を付してその説
明を省略する。３５は切替え制御を統括する制御
手段、３６はマンマシンインターフエイス手段
で、データの設定や手動操作を行う。

各センサーの測定値PV₁〜PV₆は制御手段３５
に与えられ、この制御装置より各調節計に対して
設定値SV₁〜SV₅が与えられる。

各調節計は制御手段とともにマイクロコンピユ
ーターを用いてソフト的にその機能を実現しても
良い。

第２図により切替え動作につき説明する。時刻
t₀より粗留アルコールＡによる当初運転がスター
トすると、この粗留アルコールのレベルが時刻t₁
でL₁に達する立上がり期間は手動操作により一
定勾配で運転され、t₁以後は定値制御に移行す
る。このレベルL₁とあらかじめ判明している粗
留アルコールの濃度が制御手段３５内の適当なフ
アイル手段に記憶される。時刻t₂までの当初運転
では希釈水Ｗの流量制御は、濃度センサー３３の
測定値PV₆を設定値SV₅とするカスケード制御が
実行され、抽出塔３よりの出力アルコールＲの濃
度が一定値に制御される。

時刻t₂よりもろみアルコールによる混合運転に
入る。まず時刻t₂よりまt₃でローアルコールＢが
手動操作でレベルL₄まで一定勾配で立上がる。
これに応じて粗留アルコールＡの流量は、当初運
転時のアルコール量の記憶値に基づいてＡ，Ｂの
トータルアルコール量が変化しないようにレベル
L₂までカスケード制御で低下制御され、時刻t₃以
後はＡ，Ｂアルコールは定値制御となる。

時刻t₂より混合運転に入ると、希釈水の制御は
混合されたトータルアルコール量に基づいて計算
される比率による比率制御に切替えられる。

時刻t₄よりt₅までハイアルコールC₀が手動操作
でレベルL₅まで一定勾配で立上がる。このアル
コールは濃縮塔６に投入されるので、抽出塔３に
おけるＡ，Ｂの定値制御は変化しない。時刻t₅以
後ハイアルコールC₀は定値制御となる。

時刻t₄より所定の時間経過の後時刻t₆より分流
出力アルコールCnが手動操作により一定勾配で
時刻t₇でレベルL₆に達するまで立上がる。この期
間粗留アルコールＡは、あらかじめセツトされた
分流出力アルコールの濃度情報に基づいてトータ
ルアルコール量が記憶量と等しくなるようにレベ
ルL₃までカスケード制御で低下制御される。

時刻t₇以後すべてのアルコールは定値制御の状
態となる。

この様な混合運転状態から再び粗留アルコール
単独の当初運転に切替えるシーケンスは上記説明
と逆な手順をとる。

即ち、時刻t₈よりt₉の期間でハイアルコールC₀
が一定勾配で手動操作によりゼロレベルまで立下
がる。引き続いて分流出力アルコールCnが時刻
t₁₀よりt₁₁の期間に手動制御で一定勾配で立下が
る。これに対応して粗留アルコールＡがカスケー
ド制御でレベルL₂まで立上がる。

更に引き続いて、時刻t₁₂より時刻t₁₃の期間で
ローアルコールＢが一定勾配で手動操作によりゼ
ロレベルまで立下がる。これに対応して粗留アル
コールＡがカスケード制御でレベルL₁に立上が
り、これ以後粗留アルコールＡ単独の当初運転に
戻り、更に時刻t₁₄より時刻t₁₅の期間手動制御に
より粗留アルコールＡのレベルを手動制御で一定
勾配でゼロレベルに低下制御して操業の１バツチ
が終了する。

希釈水Ｗの制御は、時刻t₁₃より定値制御に移
行すると共に再び濃度測定値PV₆を設定値とする
カスケード制御とされる。

各アルコールの立上がり及び立下がりの手動操
作における勾配はあらかじめ制御手段３５にセツ
トされたデータに基づいて制御される。

各アルコールの濃度情報はマンマシンインター
フエイス手段３６より制御手段３５内にセツトで
きるように構成されている。

この濃度情報と各アルコールの流量測定値よ
り、抽出塔３に投入されるトータルアルコール量
が制御手段内の演算機能により簡単に計算する事
ができる。同様に希釈水Ｗの比率制御における比
率の計算も、トータルアルコール量と目標濃度情
報より簡単に計算する事が可能である。

アルコールと水の混合液は分子結合現象により
アルコールの濃度（vol％）と水分量の関係が非
直線関係を持つているが、この関係はアルコール
ハンドブツク等で温度をパラメータとして詳細に
テーブル化されているので、このテーブルを制御
手段３５内の適当なフアイル手段に記憶してお
き、これを参照する事によりアルコール量並びに
必要な希釈水の加水流量を精度良く求める事は容
易である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によればもろみア
ルコールを追加する混合運転又は追加を停止する
当初運転への切替え操作を、物質収支バランスを
維持しながら熟練したオペレータを必要としない
でバンプレスにしかも高い制御性を維持して簡単
に実行する事ができるでき、プラントの操業効率
を大幅に向上せしめる事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２
図はその動作説明図、第３図は従来技術の一例を
示す構成図である。 １……粗留アルコール貯槽、３……抽出塔、
４，６……濃縮塔、１３〜１６……アルコール流
量センサー、２１〜２４……アルコール流量調節
計、２７……希釈水流量センサー、２９……希釈
水流量調節計、３３……濃度センサー、Ａ……粗
留アルコール、Ｂ……ローアルコール、C₀……
ハイアルコール、Cn……分流出力アルコール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 粗留アルコールをベースとし、これに複数の濃
   度の異なるもろみアルコールを追加して抽出塔に
   導き、これに加水して一定濃度のアルコールを抽
   出するアルコール蒸留塔制御装置において、上記
   粗留アルコールのみの当初運転時の抽出アルコー
   ル濃度の記憶値に基づいて上記もろみアルコール
   が追加される混合運転時の上記粗留アルコールの
   供給量制御及び上記もろみアルコールの供給量制
   御の設定値を自動的に変更する手段と、この設定
   値変更に際して設定値値を一定勾配で変化させる
   バンプレス手段と、上記当初運転時には上記抽出
   アルコール濃度信号に基づいて上記加水量をカス
   ケード制御すると共に上記混合運転時には上記抽
   出塔に投入される全アルコール量演算出力に基づ
   いて上記加水量を比率制御する手段とよりなるア
   ルコール蒸留塔制御装置。