JPS6274449A - 加熱反応釜の温度制御装置 - Google Patents

加熱反応釜の温度制御装置

Info

Publication number
JPS6274449A
JPS6274449A JP21552385A JP21552385A JPS6274449A JP S6274449 A JPS6274449 A JP S6274449A JP 21552385 A JP21552385 A JP 21552385A JP 21552385 A JP21552385 A JP 21552385A JP S6274449 A JPS6274449 A JP S6274449A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
amount
temperature
reaction vessel
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21552385A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaaki Hattori
服部 孝明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21552385A priority Critical patent/JPS6274449A/ja
Publication of JPS6274449A publication Critical patent/JPS6274449A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013Controlling the temperature of the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00054Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00058Temperature measurement
    • B01J2219/00063Temperature measurement of the reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00054Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00069Flow rate measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00081Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、被加熱材料を加熱して化学反応を行なわせる
加熱反応釜に係わり、特に上記加熱反応釜内の温度を制
御する温度制御装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕一般に、重合体
を生成する場合には、加熱反応釜に単量体を投入し、こ
れを加熱する。そうすると、縮合重合反応が行なわれ、
重合体が生成される。この場合、縮合重合反応を促進さ
せるためには、できるだけ早く反応釜内温度を縮合重合
温度まで上昇させることが望ましい。しかるに、上記反
応釜内温度は外部からの加熱日収外に縮合重合反応によ
る発熱によって上昇するので、外部からの加熱量を急激
に上昇させ、反応釜内温度を短時間で縮合重合温度に到
達させようとすると、反応釜内にて熱暴走が生じ、重合
体の品質低下を招くばかりでなく、前記加熱反応釜が破
裂するといった事故を引き起こすおそれもあった。
そこで、従来は、この熱暴走による危険を避けるために
、充分に安全度を見込んだ反応釜内の温度変化パターン
を設定し、この温度変化パターンに応じて反応釜内温度
を段階的にゆっくりと上昇させ、長時間をかけて縮合重
合温度に達するようになっていた。このため、縮合重合
反応終了までの時間が長くなり加熱反応釜の運転効率が
悪い上、生成される重合体の品質にもばらつきを生じ易
かった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情に基いてなされたものであり、
その目的とするところは、加熱反応釜の内部湿度をでき
るだけ速やかに所定温度まで変化させることができ、運
転効率向上をはかり得、かつ生成物質の品質向上をはか
り得る加熱反応釜の温度制御装置を提供することにある
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、加熱媒体による
加熱量を算出すると共に、加熱反応釜の内部温度の変化
量に基いて上記加熱反応釜内の蓄熱量を算出し、これら
蓄熱量と加熱量とに基いて前記加熱反応釜内にて被加熱
材料の化学反応により生じる発熱量を陣出し、この発熱
量に基いて前記反応釜内温度が所定温度となるように前
記加熱媒体の加熱量を制御するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明の一実施例の構成を示す系統図である。
同図において10は被加熱材料を加熱媒体により加熱し
て化学反応を生じさせる加熱反応釜である。11は上記
加熱媒体を加熱反応釜10内に送出する送出ポンプであ
って、このポンプ11から送出される加熱媒体は、加熱
機12によって所定温度に加熱されたのち流量制御弁1
3を介して配管14内を流れ、加熱反応釜10を加熱し
ながら再び送出ポンプ11に送り込まれるものとなって
いる。そして、上記配管14の加熱反応釜入口端近傍に
は配管内を流れる加熱媒体の流量を検出する流量検出器
15および加熱媒体の温度を検出する入口側温度検出器
16が設けられ、出口端近例にも加熱媒体の温度を検出
する出口側温度検出器17が設けられている。また、前
記加熱反応釜10の内部には反応釜内温度を検出する反
応釜内温度検出器18が設けられている。
同図において19は加熱量演算器であって、前記流量検
出器15.入口側温度検出器16および出口側温度検出
器17の各検出出力に基いて、加熱媒体により加熱反応
釜10に加えられる熱量を算出するものである。20は
蓄熱酷演算器であって、前記反応釜内温度検出器18の
検出出力に基いて加熱反応釜10内の蓄熱量を算出する
ものである。これら加熱量演算器19および蓄熱世演痺
器20からの演算出力は第1の加算器21に与えられ、
蓄熱量と加熱量との差、すなわち加熱反応釜10の内部
にて被加熱材料の化学反応により発生する発熱量が演算
されるものとなっている。
また、22は温度パターン設定器であって、被加熱材料
の性質に応じて加熱反応釜10内の温度変化パターンを
設定するものである。23は総加熱型目標値演算器であ
って、上記温度パターン設定器22からの設定出力に前
記反応釜内温度検出器18からの検出出力が一致するた
めに必要な被加熱材料への総和熱量を算出するものであ
る。この総和熱量目標値演捧器23の演算出力は第2の
7JO算器24に与えられ、前記第1の加算器21のX
i出力との差が求められる。この差は温度パターン設定
器22からの設定出力に反応釜内温度検出器18からの
検出出力が一致するために必要な加熱媒体の被加熱材料
に対する加熱量目標値であって、この加熱量目標値は加
熱量コントローラ25に出力される。この加熱量コント
ローラ25は、前記加熱畿演算器19にて算出された加
熱媒体の加熱量が上記第2の加算器24にて算出された
加熱量目標値となるように、前記流量制御弁13に制御
信号を出力して、制御弁13の弁開度を調節することに
より加熱媒体の流量を制御するものとなっている。
次に、このように構成された本装置の動作について説明
する。加熱反応釜10内には被加熱材料として例えば単
量体が投入され、加熱媒体送出ポンプ11によって送出
される加熱媒体によって上記型」体は加熱され、縮合重
合反応を起こす。このとき、加熱量演舞器19において
は、加熱媒体により加熱反応釜10に加えられる熱量が
算出される。すなわち、流量検出器15にて検出された
加熱媒体の流量をF、入口側温度検出器16にて検出さ
れた反応釜入口側温度をT1.出口側温度検出器17に
て検出された反応釜出口側温度をT2とすると、単位時
間Δを当りの加熱量ΔQ/Δtは ΔQ/Δt−kxc1 xF (TI−T2>−(It
なる式にて求められる。なお、第(1)式においてkは
加熱媒体から加熱反応釜10内への熱伝達係数、C1は
加熱媒体の熱容量である。
また、蓄熱量演算器20においては、加熱反応釜10内
の蓄熱量が算出される。すなわち、反応釜内温度検出器
18にて検出される反応釜内温度をT3とし、単位時間
Δtにおける反応釜内温度の変化量をΔT3とすると、
単位時間Δを当りの蓄熱量ΔQ2/Δtは ΔQ2/Δt−02(ΔT3/4t)   −(2)で
求められる。なお、第(2式において02は加熱反応釜
10内に投入される被加熱材料の熱容量である。
ここで、上記蓄熱量ΔQ2/Δtは加熱媒体による加熱
」ΔQ1/Δtと、加熱反応釜10内にて縮合重合反応
により生じる発熱量ΔQ3/Δtとの総和となる。した
がって、第1の加算器21にてb0熱反応釜10内の蓄
熱量ΔQ2/Δtから加熱媒体による加熱量ΔQ1/八
tの差を求めると、単位M間△を当りの発熱量ΔQ3/
Δtが算出される。
一方、温度パターン設定器22には、単量体から良質な
重合体が生成されるための加熱反応釜10内の理想的な
温度変化パターンが予め設定されている。そして、総和
熱量目標値演篩器23においては、上記温度パターン設
定器22にて設定された)2度変化パターンにより決め
られた温度設定値Taに、反応釜内温度検出器18にて
検出された現在の反応釜内温度T3が一致するために必
要な総和熱量目4m111ΔQ4/Δtが算出される。
したがって、第2の加算器24において、上記総和熱量
目標値ΔQ4/Δtから前記発熱量ΔQ3/Δtを差し
引くと、加熱媒体による加熱量目標値ΔQ5/Δtが算
出される。そこで、加熱量コントローラ25においては
、現在の加熱媒体の加熱量ΔQ1/Δtが上記加熱量目
標値ΔQ5/Δtと一致するように加熱媒体の流mを演
算し、この流量となるように流齢制皿弁13の弁開度を
調節する。その結果、加熱媒体による加熱量ΔQl/Δ
tが制御され、加熱反応釜10内の温度は温度パターン
設定器22にて設定された理想的な温度変化パターンに
従って変化する。
このように本実施例によれば、加熱反応釜10内に投入
される被加熱材料の化学反応により生じる発熱の影響を
考慮して、上記加熱媒体の加熱量を制御している。した
がって、従来のように被加熱材料の発熱によって加熱反
応釜10内の温度が上界しているにも拘らず、加熱媒体
によって加熱しすぎてしまい、加熱反応釜10内に熱V
走が発生するといったおそれはなくなる。このため、従
来は熱暴走を避けるために、第2図中破線で示す如く充
分な余裕度を備えた温度変化パターンを設定し、この温
度変化パターンに従って加熱反応釜10内の温度を制御
していたが、本実施例によれば、第2図中実線で示すよ
うに理想的な温度変化パターンを設定し、この温度変化
パターンに従って加熱反応釜10内のm度を制御するこ
とができる。したがって、速やかに所定の設定温度まで
上昇させることが可能となる。その結果、加熱反応釜1
0にて生成された物質の品質にばらつきがなくなり、品
質向上をはかり得る。また、化学反応終了に要する時間
を短縮することができるので、加熱反応釜10の運転効
率が向上する。また、その結果、加熱媒体による加熱量
が減少するので、省エネルギー化および低コスト化が可
能となる。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。
第3図は本発明の第2の実施例の構成を示す系統図であ
る。本実施例は、反応釜内温度検出器18にて検出され
た反応釜内温度T3が温度パターン設定器22にて設定
された温度変化パターンにより決められる温度設定値T
aと一致するように加熱量コントローラ25により流量
制御弁13の弁開度操作出力を演算すると共に、第1の
加算器21にて算出された発熱器ΔQ3/Δtに応じて
補正量演算器30により操作出力補正量を演算し、上記
弁開度操作出力をこの補正量で補正したのち流量制御弁
13の弁開度を制御するようにしたものである。このよ
うに構成された本実施例においても、被加熱材料の発熱
による影響を考慮しながら加熱媒体の加熱量を制御して
いるので、前記第1の実施例と同様な効果を奏し得る。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
たとえば、第1の加算器21にて算出された内部発熱量
の変動率あるいは上下限値を監視し、この監視出力に応
じて加熱量コントローラ25からの流量制御弁13に対
する操作出力を補正するようにしてもよい。こうするこ
とにより、加熱反応釜10内の異常を速やかに検知する
ことができ、事故発生を防止することが可能となる。ま
た、前記実施例では加熱−演算器19における加熱−演
算器として第(1)式を示したが、これに限定されるも
のではなく、加熱媒体の熱容101が入口側、出口側温
度TI、T2あるいは流量Fの関数となっている場合、
または加熱媒体の温度変化(TI−T2)が単なる差で
はなく他の関数となっている場合等には、それぞれに応
じた演算式により加熱量を算出すればよい。また、前記
実施例では重合体を生成するための加熱反応釜10に適
用した場合を示したが、化学反応により発熱作用を生じ
る被加熱材料を加熱するための加熱反応釜であるならば
、本発明を適用できるのは言うまでもない。さらに、前
記実施例では加熱媒体の加熱量制御手段として加熱媒体
の流量を制御する場合を示したが、加熱機12の加熱温
度を制御するようにしてもよい。このほか本発明の要旨
を越えない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論であ
る。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、加熱媒体による加
熱量を算出すると共に、加熱反応釜の内部温度の変化量
に基いて上記加熱反応釜内の蓄熱量を算出し、これら蓄
熱量と加熱量とに暴いて前記加熱反応釜内にて被加熱材
料の化学反応により生じる発熱量を締出し、この発熱量
に基いて前記反応釜内温度が所定温度となるように前記
加熱媒体の加熱量を制御するようにしたので、加熱反応
釜の内部温度をできるだけ速やかに所定温度まで変化さ
せることができ、運転効率向上をはかり(琴、かつ生成
物質の品質向上をはかり得るha熱反応釜の温度制御装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の構成を示す系統図、第
2図は同実施例の作用効果を説明するための図、第3図
は本発明の第2の実施例の構成を示す系統図である。 10・・・加熱反応釜、11・・・送出ポンプ、12・
・・加熱量、13・・・流量制御弁、14・・・配管、
15・・・流量検出器、16.17.18・・・温度検
出器、19・・・加熱量演算器、20・・・蓄熱聞演障
器、21゜24・・・加算器、22・・・温度パターン
設定器、23・・・総和熱量目標値′a粋器、25・・
・加熱型コントローラ、30・・・補正量演算器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 7IS1図 時間= wS 2 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被加熱材料を加熱媒体により加熱して化学反応を
    生じさせる加熱反応釜において、前記加熱媒体による加
    熱量を算出する加熱量算出手段と、前記加熱反応釜の内
    部温度を検出する温度検出器と、この温度検出器により
    検出された反応釜内温度の変化量に基いて前記加熱反応
    釜内の蓄熱量を算出する蓄熱量算出手段と、この蓄熱量
    算出手段により算出された蓄熱量と前記加熱量算出手段
    により算出された加熱量とに基いて前記加熱反応釜内に
    て前記被加熱材料の化学反応により生じる発熱量を算出
    する発熱量算出手段と、この発熱量算出手段により算出
    された発熱量に基いて前記温度検出器により検出される
    反応釜内温度が所定温度となるように前記加熱媒体の加
    熱量を制御する加熱量制御手段とを具備したことを特徴
    とする加熱反応釜の温度制御装置。
  2. (2)前記加熱量算出手段は、前記加熱媒体の加熱反応
    釜への入口側温度、出口側温度および流量を検出し、こ
    れらの検出出力に基いて算出するようにしたことを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項記載の加熱反応釜の温
    度制御装置。
  3. (3)前記加熱量制御手段は、前記温度検出器にて検出
    された反応釜内温度が予め設定された温度変化パターン
    となるように総加熱量の目標値を算出し、この総加熱量
    目標値から前記発熱量の差を求めて加熱媒体の加熱量目
    標値を演算し、この加熱量目標値となるように前記加熱
    媒体の加熱量を制御するようにしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の加熱反応釜の温度制御装
    置。
  4. (4)前記加熱量制御手段は、前記発熱量算出手段によ
    り算出された発熱量の上下限または変化率等の状態を監
    視し、この発熱量の状態に応じて制御出力の補正を行な
    う補正手段を備えたものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の加熱反応釜の温度制御装置。
JP21552385A 1985-09-28 1985-09-28 加熱反応釜の温度制御装置 Pending JPS6274449A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21552385A JPS6274449A (ja) 1985-09-28 1985-09-28 加熱反応釜の温度制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21552385A JPS6274449A (ja) 1985-09-28 1985-09-28 加熱反応釜の温度制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6274449A true JPS6274449A (ja) 1987-04-06

Family

ID=16673828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21552385A Pending JPS6274449A (ja) 1985-09-28 1985-09-28 加熱反応釜の温度制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6274449A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002536509A (ja) * 1999-02-11 2002-10-29 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト エマルジョン重合の際のモノマー転化を連続的に監視及び制御する方法
GB2374949A (en) * 2001-04-27 2002-10-30 Ashe Morris Ltd Monitoring and controlling reaction system in reactor
JP2006224040A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Hitachi Ltd 反応器の温度制御方法及び反応器の温度制御装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002536509A (ja) * 1999-02-11 2002-10-29 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト エマルジョン重合の際のモノマー転化を連続的に監視及び制御する方法
GB2374949A (en) * 2001-04-27 2002-10-30 Ashe Morris Ltd Monitoring and controlling reaction system in reactor
WO2002088191A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-07 Ashe Morris Limited Improved reactor systems
JP2006224040A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Hitachi Ltd 反応器の温度制御方法及び反応器の温度制御装置
JP4710345B2 (ja) * 2005-02-21 2011-06-29 株式会社日立製作所 反応器の温度制御方法及び反応器の温度制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60248702A (ja) 重合反応制御方法および装置
JPH01500169A (ja) 液体を人体内または動物体内へ導入するための方法および装置ならびに温度制御のための方法および加熱装置
WO1996014148A1 (fr) Mecanisme de regulation de la chaleur de reaction du type a reglage de la superficie d'echange thermique, pour appareils de reaction chimique
JPH05148307A (ja) エチレン/酢酸ビニルコポリマーの製造
KR20170125561A (ko) 정수기의 제어장치, 정수기 및 이의 제어방법
CN112594936A (zh) 即热式加热体预热控制方法
JP3231601B2 (ja) 電気炉の温度制御方法および装置
JPS6274449A (ja) 加熱反応釜の温度制御装置
WO1993004421A1 (en) Temperature control in an ohmic process
JP4705245B2 (ja) エマルジョン重合の際のモノマー転化を連続的に監視及び制御する方法
CN114747943B (zh) 即热饮水机及其预热控制方法与装置、存储介质
JPS61149761A (ja) ガス瞬間給湯器
CN110645714A (zh) 一种可变升数燃气热水器的控制方法
JP3737180B2 (ja) 鋳造用金型の温度制御方法
CN209530829U (zh) 一种带有自动控温装置的反应釜
CN114251832B (zh) 即热装置及其出水温度预测方法、预测装置、水处理设备
JP3571833B2 (ja) 速度形pid調節装置
CN113443668B (zh) 一种即热加热防止喷汽的控制方法、介质及净水器
CN216143979U (zh) 用于水槽的加热系统
SU455121A1 (ru) Способ автоматического управлени процессом полимеризации
JPH03275325A (ja) Tダイ温度制御装置
JPH0556243B2 (ja)
KR102010888B1 (ko) 온수기 및 그 제어 방법
WO2017127471A1 (en) Controlling a heater for heating a molding system
SU952854A2 (ru) Устройство автоматического управлени процессом растворной полимеризации