SU812305A1

SU812305A1 - Method of controlling process of hardening overheated reaction gas

Info

Publication number: SU812305A1
Application number: SU792786932A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Горин; Эдуард Рафаилович Берлин; Валентина Владимировна Студеникина; Владимир Николаевич Тычинин; Ягафар Мухарямович Абдрашитов; Николай Александрович Захарченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2287
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1981-03-15

Description

Изобретение относится к способам управления процессами и аппаратами химической технологии, точнее к способам управления узлами закалки перегретых реакционных газов, содержащих несколько конденсируемых компонентов , в том числе высококипящие вещества, предназначенными для разделения этих реакционных_:газов на нисколько фракций за' счет утилизации, высокого теплосодержания реакционных газов на входе узла закалки. Оно может быть использовано в цветной металлургии, в химической и нефтехимической промышленности.The invention relates to methods for managing processes and apparatuses of chemical technology, more precisely to the node management methods hardening superheated reaction gases containing more condensable components, including high-boiling substances intended to separate the _reaction: gases at any fractions of 'through the utilization of high heat content of the reaction gases at the inlet of the hardening unit. It can be used in non-ferrous metallurgy, in the chemical and petrochemical industries.

Известен способ управления процессом разделения смеси на фракции путем регулирования расходов боковых отборов в зависимости от качества получаемых продуктов с коррекцией по температуре паров, выходящих из колонны [1].A known method of controlling the process of dividing the mixture into fractions by adjusting the costs of side withdrawals depending on the quality of the products obtained with a correction for the temperature of the vapors leaving the column [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления процессом закалки . перегретых реакционных газов путем разделения их на фракции барботированием газов через слой конденсируемых компонентов с последующим противоточным контактом газов с флегмой, 2 включающий стабилизацию расхода флегмы, регулирования расхода дистиллята в зависимости от уровня жидкости в е рефлюксной емкости, расхода бокового отбора с промежуточных тарелок по уровню жидкости в зоне барботажа, подачи теплоносителя по температуре жидкости в зоне концентрирования вы«п сококипящих побочных продуктов [2]. .Closest to the proposed technical essence is a method of controlling the hardening process. superheated reaction gases by separating them into fractions by bubbling gases through a layer of condensable components followed by countercurrent contact of the gases with reflux, 2 including stabilization of the reflux flow, regulation of the distillate flow depending on the liquid level in the e reflux tank, lateral selection flow from intermediate plates at the liquid level in the zone of bubbling, the supply of coolant according to the temperature of the liquid in the concentration zone of high boiling by-products [2]. .

Недостаток данного способа управления узлом закалки заключается в том, что он не позволяет обеспечить заданный постоянный состав выходных жидкостных потоков фракций и побоч15 ных продуктов при изменениях (возмущениях) температур, величин и соста-, вов входных потоков реакционных газов и кубовой жидкости системы ректификации.The disadvantage of this method of controlling the quenching unit is that it does not allow to provide a given constant composition of the output liquid streams of fractions and by-products upon changes (disturbances) in temperatures, values and compositions of the input streams of reaction gases and bottoms of the rectification system.

Цель изобретения - обеспечение заданного постоянного состава жидких выходных потоков за счет повышения точности регулирования.The purpose of the invention is the provision of a given constant composition of liquid output streams by increasing the accuracy of regulation.

Указанная цель достигается тем, •5 что регулирование расходов боковых отборов осуществляют по температуре на контрольных тарелках, регулирование уровня жидкости в зоне барботажа осуществляют изменением расхода флегЮ мы с коррекцией по составу или тем3 пературе этой жидкости, кроме того, регулирование расхода флегмы осуществляют по уровню продукта в рефлюксной емкости, расход бокового отбора основного продукта реакции регулируют по уровню жидкости в зоне барбодджа с коррекцией по температуре . этой жидкости.This goal is achieved by • 5 that the side sampling costs are controlled by temperature on the control plates, the liquid level in the bubbling zone is controlled by changing the flow rate of the phlegm with a correction in the composition or temperature of this fluid, in addition, the phlegm flow rate is controlled by the product level in a reflux capacity, the flow rate of lateral selection of the main reaction product is controlled by the liquid level in the Barbudge zone with temperature correction. this fluid.

На фиг. 1 представлен первый вариант схемы автоматического управления процессом закалки; на фиг. 2 второй вариант схемы.In FIG. 1 shows a first embodiment of an automatic quenching process control circuit; in FIG. 2 second variant of the scheme.

Пример 1. Реакционные газы в производстве перхлоруглеродов (ЧХУ и ПХЭ), состоящие из хлористого водорода , хлора, четыреххлористого углерода перхлорэтилена, гексахлорэтана (ЧХУ,ПХЭ, ГХЭ) и более высококипящих побочных продуктов разделяют с помощью узла закалки, включающего агрегат 1 закалки реакционных газов и концентрирования высококипящих побочных продуктов, систему 2 конденсации, сепаратор 3 и рефлюксную емкость 4 на пять потоков заданного постоянного состава фракция ЧХУ (дистиллят), фракция ПХЭ (верхний боковой отбор), фракция ГХЭ (второй боковой отбор), побочные продукты (кубовая жидкость). При изменении состава реакционных газов , содержание легких (ЧХУ) увеличивается , а содержание промежуточного продукта ПХЭ соответственно уменьшается. Пары, обогащенные (по сравнению со стационарным значение^) легкими, будут подниматься к верху колонны. Это приведет к уменьшению температуры на контрольной тарелке, сигнал от датчика 5 через корректирующий регулятор δ поступает в регулятор 7,воздействующий на клапан 8 регулирования потока промежуточных, вызывая уменьшение отбора фракции ПХЭ и соответственно увеличение потока жидкости в колонне. В результате, вследствие разбавления ''легкими'¹, температура в зоне барботажа уменьшится, сигнал об этом через корректирующий ре- 45 гулятор 9 поступит в регулятор 10, воздействующий на клапан регулирования расхода флегмы, и приведет к уменьшению этого потока, что в свою очередь приведет к соответствующему jq увеличению потока дистиллята за счет работы системы 11 стабилизации уровня в рефлюксной емкости 4 изменением потока дистиллята. Таким обра.эом, система управления за счет изменения величин выходных потоков поддерживает ⁵³постоянными составы дистиллята (фракции ЧХУ) и промежуточных (фракции ПХЭ) при изменениях их содержания в реакционных газах. Регуляторы 12 и 13 состава.фракции ГХЭ соединены и функ- 60 ционируют аналогично регуляторам 6 и 7. Регулятор 14 уровня жидкости в зоне барботажа реализует нелинейный закон управления, он вырабатывает корректирующий сигнал лишь при умень- 65 шении уровня жидкости ниже наперед заданной величины и через регуляторExample 1. The reaction gases in the production of perchlorocarbons (CHC and PCE), consisting of hydrogen chloride, chlorine, carbon tetrachloride perchlorethylene, hexachloroethane (CHC, PCE, GCE) and higher boiling point by-products are separated using a quenching unit, including a unit for quenching reaction gases and concentrating high-boiling by-products, a condensation system 2, a separator 3, and a reflux capacity 4 into five streams of a given constant composition, the fraction of ChCU (distillate), the fraction of PCE (upper side extraction), the fraction of GCE (second th late selection), by-products (still liquid). With a change in the composition of the reaction gases, the lung content (CFC) increases, and the content of the intermediate product of PCE decreases accordingly. Vapors enriched (compared with the stationary value ^) by the lungs will rise to the top of the column. This will lead to a decrease in temperature on the control plate, the signal from the sensor 5 through the correction regulator δ enters the controller 7, acting on the intermediate flow control valve 8, causing a decrease in the selection of PCE fractions and, accordingly, an increase in the liquid flow in the column. As a result, due to dilution with 'lungs' ¹ , the temperature in the bubble zone decreases, a signal about this through the correcting regulator 9 enters the regulator 10, which acts on the phlegm flow control valve, and will lead to a decrease in this flow, which in turn will lead to a corresponding jq increase in the distillate flow due to the operation of the level stabilization system 11 in the reflux tank 4 by changing the distillate flow. Thus, the control system, by changing the values of the output streams, maintains ⁵³ constant compositions of the distillate (fractions of ChCU) and intermediate (fractions of PCE) with changes in their content in the reaction gases. The regulators 12 and 13 of the composition of the GCE fractions are connected and operate 60 similarly to the regulators 6 and 7. The regulator 14 of the liquid level in the bubble zone implements a nonlinear control law, it generates a correction signal only when the liquid level decreases below the predetermined value and through regulator

10, связанный с датчиком расхода флегмы и клапаном 15, вызывает соответствующее изменение потока флегмы. Сигнал датчика температуры в зоне концентрирования побочных высококипящих продуктов поступает в блок 16, связанный с клапаном 17 на линии подачи теплоносителя. Сигнал датчика уровня жидкости в зоне концентрирования побочных продуктов поступает в блок 18, связанный с регулятором вывода побочных продуктов.10, associated with a reflux flow sensor and a valve 15, causes a corresponding change in the reflux flow. The signal from the temperature sensor in the concentration zone of by-products of high boiling point enters the block 16, connected with the valve 17 on the coolant supply line. The signal of the liquid level sensor in the concentration zone of by-products enters the block 18 associated with the regulator output of by-products.

П р и м е р 2 (фиг. 2). Последовательность прохождения сигналов управления та же, что и для примера 1 за исключением следующих. Сигнал датчика 19 потока дистиллята (фракция ЧХУ) поступает в регулятор 20, связанный с клапаном 21 на линии отбора дистиллята из рефлюксной емкости 4. Сигнал датчика расхода флегмы поступает в регулятор 10, связанный с клапаном 15 на линии подачи флегмы, в этот же регулятор поступает корректирующий сигнал от датчика уровня жидкости во флегмовой емкости 4 через регуляторPRI me R 2 (Fig. 2). The sequence of passage of the control signals is the same as for example 1 with the exception of the following. The signal of the distillate flow sensor 19 (CFC fraction) enters the regulator 20, connected to the valve 21 on the distillate selection line from the reflux tank 4. The reflux flow sensor signal is supplied to the regulator 10, connected to the valve 15 on the reflux supply line, the same regulator correction signal from the liquid level sensor in the reflux tank 4 through the regulator

11. Сигнал от датчика потока фракции ПХЭ (промежуточный) поступает в регулятор 7, связанный с клапаном 8 на линии отбора этой фракции, в этот же регулятор поступают корректирующие сигналы от датчиков температуры (через регулятор 9) и уровня (через регулятор ‘10) жидкости в эоне барботажа.11. The signal from the PCE fraction flow sensor (intermediate) enters the regulator 7, connected to the valve 8 on the sampling line of this fraction, the correcting signals from the temperature sensors (through regulator 9) and the level (through regulator '10) of the liquid in an aeon of bubbling.

Claims

1. US Patent I 3398087, cl. 208-350, published. 1968

2, Technological regulations for the production of perchlorostilen and carbon tetrachloride. Kalushsky P.O.

I I

Chlorovinyl

1977, p. 15,

QV eiftj