SU1426989A1 - Method of controlling reactor for producing commercial carbon - Google Patents

Method of controlling reactor for producing commercial carbon Download PDF

Info

Publication number
SU1426989A1
SU1426989A1 SU874216410A SU4216410A SU1426989A1 SU 1426989 A1 SU1426989 A1 SU 1426989A1 SU 874216410 A SU874216410 A SU 874216410A SU 4216410 A SU4216410 A SU 4216410A SU 1426989 A1 SU1426989 A1 SU 1426989A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reactor
pressure
quality
measured
raw material
Prior art date
Application number
SU874216410A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Власюк
Юрий Анатольевич Тверской
Александр Васильевич Воробьев
Сергей Александрович Филатов
Алексей Валентинович Братков
Original Assignee
Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
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 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU874216410A priority Critical patent/SU1426989A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1426989A1 publication Critical patent/SU1426989A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации химико-технологических процессов , может быть использовано в нефтехимической промышленности при автоматизации реакторов дп  получени  технического углерода и позвол ет стабилизировать качество технического углерода. Сигнал с датчика (Д) 16 качества сырь  поступает на вычислительное устройство 15, где рассчитываетс  заданное значение давлени  в реакторе. Текущее значение давлени  в реакторе измер етс  датчиком 18 и регулируетс  регул тором 17 путем воздействи  на магнитный пускатель 20, исролнительный механизм 21 и задвижку 2. 1 ил. (Л с 4 ю оо со Об соThe invention relates to the automation of chemical-technological processes, can be used in the petrochemical industry in the automation of reactors dp carbon black production and allows to stabilize the quality of carbon black. The signal from the sensor (D) 16 of the quality of the raw material is fed to the computing device 15, where the setpoint pressure in the reactor is calculated. The current value of the pressure in the reactor is measured by the sensor 18 and is controlled by the regulator 17 by acting on the magnetic starter 20, the actuator 21 and the valve 2. 1 sludge. (L with 4 you ooo with Ob with

Description

114114

Изобретение относитс  к автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в нефтехимической промышленности при автоматизации реакторов дл  получени  технического углерода печным спосо- бом.The invention relates to the automation of chemical-technological processes and can be used in the petrochemical industry in the automation of reactors for the production of carbon black by the furnace method.

Целью изобретени   в-л етс  стабилизаци  качества технического угле- рода.The aim of the invention is to stabilize the quality of technical carbon.

На чертеже приведена схема автоматического управлени , реализующа  данный способ.The drawing shows an automatic control circuit implementing this method.

Схема содержит реактор 1 с зад- вижкой 2 на выходе, датчики 3-6 и регул торы 7-10 расхода воздуха на го The scheme contains a reactor 1 with a rear 2 at the outlet, sensors 3-6 and air flow regulators 7-10 for th

2525

реиие и распыл сырь , топлива, исполнительные механизмы 11-14, вычислительное устройство 15, датчик 16 ;()REIEE and sprayed raw materials, fuel, actuators 11-14, computing device 15, sensor 16; ()

качества сырь , регул тор 17 и датчик 18 давлени  в реакторе, пневмозлект ропреобразователь 19, магнитный пус- |катёль 20 и исполнительный низм 21.the quality of the raw material, the regulator 17 and the pressure sensor 18 in the reactor, the pneumo-electrolytic converter 19, the magnetic start-up catalyst and the executive level 21.

Способ осуществл етс  сладуюпщм образом.The method is carried out in a sweet manner.

Качество техуглерода определ етс  тепловым балансом реактора. При посто нных расходах исходных компонентов и качества топлива на тепловой баланс реактора вли ет качество сырь  . Вли ние на тепловой баланс оказывают величины стехиометрическихThe quality of carbon black is determined by the thermal balance of the reactor. At constant costs of the initial components and the quality of the fuel, the quality of the raw material affects the heat balance of the reactor. The effect on heat balance is exerted by stoichiometric values.

доbefore

коэффициентов сжигани  сырь  CCt,-Lc и до CO-L .raw material combustion factors CCt, -Lc and to CO-L.

Количество сжигаемого сырв  определ етс  из выражени The amount of burning raw material is determined from the expression

3535

30thirty

п Vb.nn Vb.n

(,yL«. ,. (1)(, yL ".,. (1)

де V,de v,

fe.nfe.n

-V,-V,

&.Г& .Г

4f4f

+V+ V

B.PB.P

, v..v ..

VT LTVT LT

-избыток воздуха- excess air

в зоне реакции5 дЗin the reaction zone 5 dZ

-расходы воздуха на горвние топ лива и распыл сырь  соответ- етвенно; е-,- air consumption for hot fuel and the spraying of raw materials, respectively; e-,

-расход топлива;-fuel consumption;

-стехиометричес кий коэффициент сжигани  ТОП лива|-stoichiometric coefficient of combustion TOP TOP |

-относительное количество сырь , превращен;ное до СО-the relative amount of raw material, turned; up to CO

5555

Линеаризуем уравнение (1) ;в окрестности некоторой статической точки L., иLinearize equation (1); in a neighborhood of some static point L., and

(WITH

-т ч-t h

-LC. )-LC. )

ьс - 1.С. ; .fls - 1.S. ; .f

))

. ()T. () T

.d

2 А Ь2 A b

(2)(2)

Дл  стабилизации теплового баланса реактора необходимо выполнение услови  :To stabilize the thermal balance of the reactor, the following conditions must be met:

0. 0

(3)(3)

С учетом услови  (3) выражение (2) примет вид: ,Given the conditions (3), expression (2) takes the form:

1one

CO/jCO / j

йЬс ГГо Ьс. -Ьys ggo bc. -H

(4)(four)

Полученна  методом регрессионногоObtained by the regression method

анализа экспериментально-статическа analysis of experimental static

, ро-г. модель зависимости LC от индексаpo-g LC index versus index model

коррел ции сырь  имеет вид:the raw material correlation is:

со, LCco LC

9,45627 + 0,0187573 ИК- - 0,000117348 ИK 9.45627 + 0.0187573 IR - 0.000117348 IC

(5):(five):

При изменении ИК сырь  в пределах 10 единиц, что наблюдаетс  в практи-. ке получени  техуглерода определенной марки разность L i-c можно считать посто нной. Таким образом, выражение (5). имеет вид:When changing the IR of the raw material within 10 units, which is observed in practice. In order to obtain a specific carbon grade, the difference L i-c can be considered constant. Thus, the expression (5). has the form:

Ц К,C K,

;Ajbc; Ajbc

Л6)L6)

. 1. one

где К. 5b Z L2b-коэффициентwhere K. 5b Z L2b-coefficient

пропорциональ ности .  proportionality.

Относительное количество сырь , превращенного до СО  вл етс  функци ей давлени  в реакторе, т.е.The relative amount of feedstock converted to CO is a function of the pressure in the reactor, i.e.

f(P) f (p)

(7)(7)

5five

Так5 при повышении давлени  в реакторе дол  сырь , превращенного до . СО, уменьшаетс , так как подавл ютс  реакции образовани  СО при горении и газификации сырь .Tak5 with increasing pressure in the reactor, the proportion of the raw material converted to. CO is reduced, since CO formation reactions are suppressed during combustion and gasification of the raw material.

В реальных заводских услови к давление в реакторе можно измен ть в небольших пределах (0,05-0,1 кгс/см), потому что запас давлени  ограниченUnder actual factory conditions, the pressure in the reactor can be varied within small limits (0.05-0.1 kgf / cm), because the pressure margin is limited

3.К269893.К26989

мощностью заводской.компрессорной,power factory compressor

поэтому зависимость (7) можно определить экспериментальным путем, как линейную функцию, т.е.Therefore, dependence (7) can be determined experimentally as a linear function, i.e.

К,Р, K, R,

коэффициент пропорциональности , определ емый экспе- 10 риментальным путем. выражение (6) примет вид:coefficient of proportionality, determined experimentally. expression (6) takes the form:

(8)(eight)

&Р KiLf Кл& P KiLf Cl

где К г- - коэффициент пропорци- овальности.where K g- is the proportionality ratio.

Таким образом, вли ние изменени  свойств сьфь , про вл ющихс  изменением Ьд. , можно компенсировать изменением давлени  в реакторе, при неизменных остальных параметрах процесса . При этом тепловой баланс реактора  вл етс  инвариантньш относительно изменени  свойств сырь , что обеспечивает получение техуглерода стабильного по качественным показа- тел м,:Thus, the effect of a change in the properties of cf, manifested by a change in bd. , can be compensated by changing the pressure in the reactor, while the remaining process parameters are unchanged. At the same time, the heat balance of the reactor is invariant with respect to the change in the properties of the raw material, which ensures that carbon black is stable in quality, such as:

Схема автоматического управлени , реализующа  предлагаемый способ, работает следующим образом.The automatic control scheme implementing the proposed method works as follows.

Расходы воздуха на горение, на- ) распыл сырь , топлива и сырь  измер ют датчиками 3-6 расхода (диафраг (9)небаланса между измеренным и заданньт 15 значени ми давлени  в реакторе регул тор 17 формирует сигнал, который через магнитньв пускатель 20 (типа МКР-0-58) бесконтактно управл ет исполнительным механизмом 21 (типа МЭП20 250), который воздействует на выходную задвижку 2, При этом увеличение проходного сечени  выходной задвижки приводит к уменьшению давлени  в реакторе , а уменьшение проходного сече25 НИН вьссодной задвижки - к увеличению давлени  в реакторе таким образом, чтобы измеренное давление соответствовало расчетному.Air consumption for combustion, spraying of raw materials, fuel and raw materials is measured by flow sensors 3-6 (diaphragm (9) unbalance between measured and predetermined 15 pressure values in the reactor, regulator 17 generates a signal which, through magnetic starter 20 MKP-0-58) contactlessly controls the actuator 21 (of the type MEP20 250), which acts on the outlet valve 2, while increasing the flow area of the output valve reduces the pressure in the reactor, and reducing the flow area 25 NIN of the output valve increases pressure In the reactor so that the measured pressure corresponds to the calculated.

Вычислительное устройство 15 пост30 роено на базе стандартных элементов системы УСЭППА и вьтолн ет функции +, - (прибор алгебраического суммировани  ПФ 1,1), и х. (прибор умножени  на -посто нньй коэффициентThe computing device 15 is built on the basis of the standard elements of the USEPPA system and fulfills the functions +, - (algebraic summing device PF 1,1), and x. (the device multiplied by the constant coefficient

,е ПФ 1.9, множительно-делштельное уст- мами с дифференциальными манометрами - ттф 1 18, e PF 1.9, replicating devices with differential manometers - ttf 1 18

13ДД11), стабилизируютс  регул торами 7-10 расхода (типа ПР 3,31 с вторичным прибором ПВ 10,13) и регулируютс  с помощью исполнительных механизмов 11-14 (типа ПСУ, дл  ВСД - заслонка с МИМ), 13DD11), are stabilized by flow regulators 7-10 (type PR 3.31 with a secondary device PV 10.13) and are regulated by means of actuators 11-14 (type PSU, for the IRR it is a damper with MIM),

В вычислительное устройство 15 с датчика 16 качества сырь  (измеритель индекса коррел ции сырь  в потоке ИК-1) поступает сигнал, соответствующий показателю качества сырь  (например, индекс коррел ции), где на основании экспериментально определенной зависимостиThe computing device 15 from the raw material quality sensor 16 (measuring the correlation index of the raw material in the IR-1 stream) receives a signal corresponding to the raw material quality indicator (for example, correlation index), where based on the experimentally determined dependence

Р К- ,(10)Р К-, (10)

где К - посто нный коэффициент, определ емый опытным путем;where K is a constant coefficient determined empirically;

Использование данного способа управлени  позвол ет стабилизироват качество техуглерода за счет стаби- 40 лизации теплового баланса реактора.Using this control method allows stabilizing the quality of carbon black by stabilizing the thermal balance of the reactor.

Claims (1)

Формула изобретен и, Formula invented and 4545 5050 Способ управлени  реактором дл  получени  технического углерода, включающий стабилизацию подачи исходных потоков на входе в реактор, измерение качества сырь  и регулирование расхода выходного потока из реактора, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации качества технического углерода, дополнительно измер ют давление в реакто- ре, по измеренному значению качества сырь  вычисл ют заданное значение давлени  в реакторе, сравнивают его с измеренным значением дав 1ени  и при превышении заданного значени A method of controlling a reactor for producing carbon black, including stabilizing the supply of feed streams at the inlet to the reactor, measuring the quality of the raw material and controlling the flow rate of the output stream from the reactor, characterized in that, in order to stabilize the quality of carbon black, the pressure in the reactor is also measured, using the measured value of the quality of the raw material, the specified pressure value in the reactor is calculated; it is compared with the measured value of the pressure 1 and when the specified value is exceeded LL стехйометрический коэффициент сжигани  сырь  до СОг;stoichiometric coefficient of raw material combustion to CO2; 10ten Р - давление в реакторе, рассчитываетс  заданное начение давлени  в реакторе, В регул тор 17 давле- ш  в реакторе (наприме, Р-21 с измерительным блоком ИОЧ) в качестве пере- ,P is the pressure in the reactor; the specified pressure pressure in the reactor is calculated; B is the reactor 17 pressure regulator (for example, R-21 with the IOCF measuring unit) as the )ме .ной поступает сигнал с датчика 18 давлени  (например, И1И), а в качестве задани  - сигнал с вычислительного устройства 15, преобразованный в пневмоэлектропреобразователе 19 (типа ПЭ-55М) в унифицированный электрический сигнал (0-5 А): При наличии) the signal from the pressure sensor 18 (for example, III) is supplied to me, and as a task, the signal from the computing device 15 converted into a pneumo-electric converter 19 (of the type PE-55M) into a unified electric signal (0-5 A): )небаланса между измеренным и заданньт 15 значени ми давлени  в реакторе регул тор 17 формирует сигнал, который через магнитньв пускатель 20 (типа МКР-0-58) бесконтактно управл ет исполнительным механизмом 21 (типа МЭП20 250), который воздействует на выходную задвижку 2, При этом увеличение проходного сечени  выходной задвижки приводит к уменьшению давлени  в реакторе , а уменьшение проходного сече25 НИН вьссодной задвижки - к увеличению давлени  в реакторе таким образом, чтобы измеренное давление соответствовало расчетному.unbalance between the measured and predetermined 15 pressure values in the reactor; the regulator 17 generates a signal which, through a magnetic starter 20 (such as MKP-0-58), non-contact controls the actuator 21 (of the MEP20 250 type), which acts on the output valve 2, At the same time, an increase in the flow cross section of the outlet valve leads to a decrease in pressure in the reactor, and a decrease in the flow cross section 25 of the NIN in the expansion valve increases the pressure in the reactor so that the measured pressure corresponds to the calculated one. Вычислительное устройство 15 пост30 роено на базе стандартных элементов системы УСЭППА и вьтолн ет функции +, - (прибор алгебраического суммировани  ПФ 1,1), и х. (прибор умножени  на -посто нньй коэффициентThe computing device 15 is built on the basis of the standard elements of the USEPPA system and fulfills the functions +, - (algebraic summing device PF 1,1), and x. (the device multiplied by the constant coefficient Использование данного способа управлени  позвол ет стабилизировать качество техуглерода за счет стаби- лизации теплового баланса реактора.The use of this control method makes it possible to stabilize the quality of carbon black by stabilizing the thermal balance of the reactor. Формула изобретен и, Formula invented and Способ управлени  реактором дл  получени  технического углерода, включающий стабилизацию подачи исходных потоков на входе в реактор, измерение качества сырь  и регулирование расхода выходного потока из реактора, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации качества технического углерода, дополнительно измер ют давление в реакто- ре, по измеренному значению качества сырь  вычисл ют заданное значение давлени  в реакторе, сравнивают его с измеренным значением дав 1ени  и при превышении заданного значени A method of controlling a reactor for producing carbon black, including stabilizing the supply of feed streams at the inlet to the reactor, measuring the quality of the raw material and controlling the flow rate of the output stream from the reactor, characterized in that, in order to stabilize the quality of carbon black, the pressure in the reactor is also measured, using the measured value of the quality of the raw material, the specified pressure value in the reactor is calculated; it is compared with the measured value of the pressure 1 and when the specified value is exceeded 514269896514269896 давлени  над измеренным уменьшают значени  давлени  над заданным увели- --расход выходного продукта из реакто- чивают расход выходного продукта из ра, д при превышении измеренного реактора. pressures above measured values decrease pressure values over a given increase in the flow rate of the output product from the reactor, the flow rate of the output product from the reactor, e, when the measured reactor is exceeded.
SU874216410A 1987-03-30 1987-03-30 Method of controlling reactor for producing commercial carbon SU1426989A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874216410A SU1426989A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method of controlling reactor for producing commercial carbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874216410A SU1426989A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method of controlling reactor for producing commercial carbon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1426989A1 true SU1426989A1 (en) 1988-09-30

Family

ID=21293273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874216410A SU1426989A1 (en) 1987-03-30 1987-03-30 Method of controlling reactor for producing commercial carbon

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1426989A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049369A (en) * 1989-11-20 1991-09-17 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Control of a carbon black reactor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Басе Ю.П. и др. Исследование процесса образовани сажи при распылении углеводородного сырь в турбулентном потоке продуктов сгорани . - Газова промышленность, 1963, 8, с. 15. Авторское свидетельство СССР 478045, кл. С 09 С 1/48, 1973. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049369A (en) * 1989-11-20 1991-09-17 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Control of a carbon black reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101482732A (en) Method for stably controlling calorific value of mixed gas
KR100789158B1 (en) A Method of Firebox Temperature Control for Achieving Carbon Monoxide Emission Compliance in Industrial Furnances with Minimal Energy Consumption
CN102927588A (en) Accurate control method of boiler biomass fuel
SU1426989A1 (en) Method of controlling reactor for producing commercial carbon
CN103499212A (en) Method and device for adjusting temperature of combustion chamber of dual ignition furnace
US4355016A (en) Feed forward carbon black reactor control
RU1791446C (en) Method of automatic control of tube furnace in coke complex
SU842088A2 (en) Method of automatic control of captax production process
SU775529A1 (en) Method of automatic regulating of steam feed for spraying liquid fuel
US4436698A (en) Feed forward carbon black reactor control
SU1333973A1 (en) Method of regulating the process of burning
RU2775733C1 (en) Method for optimizing the combustion process of gaseous fuel
SU682522A1 (en) Method of automatically controlling a process for the preparation of organochlorosilanes
SU653287A1 (en) Device for automatic control of pyrlysis process
SU1155611A1 (en) Method of controlling process of semi-coking shale in gas generator
JPS5849588B2 (en) Temperature control method for partial combustion gas reformer
SU1217860A1 (en) Method of controlling process of styrene chlormetaxylating
SU881111A1 (en) Method of automatic control of launching and stopping process of pyrolysis furnaces
SU1717922A1 (en) For heating of heating furnaces
SU620798A1 (en) Method of automatic control of heat-exchange apparatus
SU1629699A2 (en) Burning process adjusting method
JPS59157420A (en) Combustion controlling method utilizing mixed gas fuel
SU1490071A1 (en) Method of controlling weak nitric acid production
SU698920A1 (en) Method of automatic control of phosphorus anhydride hydration
SU1520327A1 (en) Apparatus for automatic regulation of fuel-air ratio in torches on roasting machine having recycle of flue gases