SU829607A1 - Способ управлени процессомХлОРиРОВАНи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам управлени  химическими процессами заместительного хлорировани  углевоцородов и хлорпроизвоцных углеводородов, в том числе полимерных материалов, и может быть использован-о в химической промышленности .

Известен способ автоматического управлени  процессом хлорировани  путем изменени  расхода, хлора в зависимости от состава газа 1.

Однако этот способ не обеспечивает необходимой надежности системы, точности и непрерывности измерени  ( в случае применени  хроматографа). В св зи со сложностью анализатора, их дороговизны , невысокой надежности в насто ще врем  они недостаточно широко используютс  в производстве, кроме того, дл  контрол  за большинством реакций такие промышленные анализаторы отсутствуют, потому что дн  анализа каждого .конкретного продукта требуетс  разработка совершенно нового прибора или значительНое изменение модификации уже существующего .

Известен также способ автоматического управлени  химическим процессом путем экстремального регулировани  расхода одного из входных потоков 2.

Недостаток данного способа заключаетс  в том, что он не обеспечивает высокой степени конверсии хлора.

Цель изобретени  - увеличение степени конверсии хлора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу расход одного иё входных потоков регулируют в зависимости от плотности абгазов. При этом плотность абгазов определ ют по перепаду давлени  на сужающем устройстве, установленном на потоке абгазов.

На фиг. 1 приведена, зависимость плотности абгазов-от управл ющего параметра на фиг. 2 - пример реализации способа управлени  процессом получени  хлорированного поливинилхлорида.

Предлагаемый спсх;об управлени  оснЬв-чн на том, чгоц   реакций указанного класса зависимость плотности газового потока на выходе из реактора от управл ющего параметра (температуры в реакторе , соотиощени  расходов исходных компонентов , расхода катализатора -или их комбинации) имеет виц кривых (фиг. 1, А и Б ) .При изменении управл ющего параметра U от Ucfio и реакци  еще не началась к абгазы на выходе из реактора это газовый поток, подаваемый на вход реактора с равной ему плотностью. При U-U-f начинает протекать реакци , при и- U2 конверси , исходного хлора максимально возможна  и на интервале от

и до .плотность абгазов уменьшаетс  от значений плотности исходных компонентов в газовой фазе до значений пдотности газового потока при максимально возможной степени преБращени  хлора в хлористый водород.

При дальрэйшем увеличении параметра управлени  плотность абгазо или не измен етс  (крива  А ), поскольку не ме- н етс  их состав, так .как достигнута максимально возможна  степень превращени  хлора, или растет за счет увеличени  проскока хлора (крива  Б ). Характерна  особенность этих кривых в том, что они имеют точку экстремума (точка Б ) при том значении управл ющего па|заметра, при котором достигаетс  максимально возможна  степень превращени  ключевого компонента и дальнейшее возрастание величины управл ющего параметра iie приводит к снижению плотности газовой фазы на выходе из реактора. Точка экстремума смещаетс  при изменении указанных неконтролируемых параметров (крива А ). Необходимо так подбирать значение параметра управлени , чтобы в любых услови х обеспечить работу на точке экстремума. Поиск этой точки осуществл ют следующим образом.

Фиксируют плотность газовой фазы на выходе из реактора. Измен ют, например увеличивают, значение параметра управлени  и снова фиксируют соответствующую ей плотность газовой фазы на выходе из реактора. Если плотность упала, то снова шагами увеличивают значение параметра управлени  до тех пор, пока приращение плотности абгазов не будет равно нулю или измен т знак. Это свидетельствует о том, что достигли искомой точки. После этого необходимо периодически несколько измен ть значение параметра

управлени  в ту и другую сторону от его оптимального значени , т. е, от значени , соответствукзщего точке Б При этом при уменьшении параметра управлени  плотность абгазов должна возрасти, а при увеличении остатьс  без изменени  или также возрасти. Такое периодическое покачивание необходимо дл  того, чтобы при возможном смещении точки экстремума в системе сразу же началс  поиск и найдено новое ее положение. Операци  поиска- может быть осуществлена вручную или с помощью серийно выпускаемого промышленного автоматического оптимизатора - экстремального регул тора. Поскольку в подавл ющем большинстве случаев в качестве управл ющего параметра используетс  температура в реакторе или расход инициатора, то расход абгазов в ходе протекани  реакции не мен етс , так как на один моль прореагировавшего хлора выдел етс  один моль хлористого водорода. Тогда дл  определени  плотности абгазов достаточно на линии абгазов поставить сужающее устройство (диафрагму ) и определ ть на нем перепад давлени  с помощью серийно выпускаемого цифманометра, поскольку перепад линейно зависит от плотности.

Схема реализации данного способа управлени  полупериодическим процессом получен 1   хлорированного полйвинилхлорица включает реактор 1, обратный холодильник 2, фазоразцелитель 3, регул тор 4 расхода хлора, корректирующий регул тор 5 .температуры, стабилизирующий регул тор 6 давлени , датчик дифманометр 7 плотности абгазов по перепаду цавленн  на сужающем устройстве и экстремальный регул тор 8.

Способ осуществл ют следующим образом .

В реактор с мешалкой емкостью 20 м загружаетс  раствор полихлорвиниловой смолы в дихлорэтане в количестве 12 т. После разогрева реактора до 90 С парим, подаваемым в рубашку, в реактор начинают подавать хлор и раствор порофора в дихлорэтане , который  вл етс  инициатором процесса. Образовавшиес  абгазы, пройд  через обратный холодильник 2, где конденсируетс  возвращаемый в реактор растворитедь , поступают на систему улавли-ч валц .

Prjcxoa инициатора, величина которого составл ет пор дка нескольких, литров в час и который  вл етс  основным пара- могро.м управлени , так как от него в

наибольшей мере зависит степень превращени  хлора, не стабилизирован и не изтмер етс , в св зи с отсутствием серийно выпускаемых расходомеров на такие ма- пые расходы.,

Дозировка инициатора осуществл етс  аппаратчиком визуально по смотровому фонарю. Кроме того, .в зависимости от партии катализатора может мен тьс  его активность и концентраци . Уменьшение расхода инициатора или его активности уменьшает конверсию хлора и увеличивает его проскок в абгазы, что приводит к потер м хлора; увеличение расхода или концентрации инициатора приводит к передози ровке инициатора и повышенным затратам его на реакцию.

С помощью регул тора 4-6 стабилизируетс  расход хлора, температура и давление в реакторе. Посто нство температу- ры обеспечиваетс  путем выцачи корректирующего воздействи  на регул тор давлени . С помощью дифманометра 7 замер етс  перепад на диафрагме, который пропорционален плотности абгазов. Регул тором 8 отрабатывают расход порофора, соответствующий точке экстремума статической характеристики реактора, что обеспечивает максимально возможную степень

превращени  хлора при минимпльном fxic- ходе инициатора.

Использование преллагаемого способу управлени  позвол ет снизить проскок хлора в абгазы с 10 - 15 цо 2 - 3 %.

Claims (2)

1.Способ управлени  процессом хлорировани  путем экстремального регулировани  расхода одного из входных потоков , отличающийс  тем, что с целью увеличени  степени конверсиихлора , расход одного из входных потоков регулируют в зависимости от плотности абгазов.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что плотность абгазов определ ют по перепаду давлени  на сужающем устройстве, установленном на потоке абгазов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 467026, кл. С 01 В 7/10, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР М 166652, кл. В 01 J 1/ОО, 1963.

Uiи г

и.

f/frpar /r fou/uv rrapOM е тр

(риг. 1