SU889666A1 - Устройство дл автоматического регулировани концентрации мономера в шихте - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МОНОМЕРА В ШИХТЕ

1

Изобретение относитс  к автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.

Известно устройство дл  автоматического регулировани  концентрации мономера в шихте, содержащее датчик расхода мономера, соединенный через регул тор расхода мономера с исполнительным механизмом на линии мономера в колонну азеотропной осушки , датчик расхода возвратной фракции , соединенный через регул тор расхода возвратной фракции с исполнительным механизмом на линии возвратной фракции в колонну азеотропной осушки, датчики расхода шихты по батаре м, соединенные с входами блока определени  суммарной нагрузки и через соответствующие регул торы расхода шихты по батаре м с исполнительными механизмами на лини х к соответствующим батаре м реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке , мономера, датчик концентрации изопрена в возвратной фракции, датчик концентрации изопрена в шихте 1.

Однако это устройство характеризуетс  специфическими особенност ми процесса приготовлени  и подачи шихты - частные изменени  расхода нагрузок) по батаре м, значительным транспортным запаздыванием из-за большой удсьпенности от процесса по лимеризации и инерционностью процесса полимеризации, что в целом вли ет на точность работы устройства, снижа  ее.

Наиболее близким к предлагаемому

10  вл етс  устройство дл  автоматического регулировани  концентрации мономера в шихте, содержащее датчик концентрации мономера в шихте, выход которого соединен со входом бло15 ка опреде.г.ени  заданий, регул тора расхода мономеров, и датчики расхода шихты по батаре м, выходы которых соединены со входами блока определени  суммарной нагрузки, дат20 чик уровн  куба колонны, выход которого соединен со входом регул тора уровн  2.

В известном устройстве примен ютс  датчики непрерывного анализа со25 става продуктов, однако часто химический состав в смеси может быть измерен только дискретными анализаторами . В этих случа х работа устройства характеризуетс  невысокой точ30 ностью, причем увеличение дискретности анализа увеличивает динамические отклонени .

Целью изобретени   вл етс  повышэние точности регулировани  концентрации мономера в шихте.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее датчик концентрации мономера в шихте, выход которого соединен со входами блока определени  заданий, регул тора расхода мономеров и регул тора расхода возвратной фракции, датчики расхода шихты по батаре м, выходы которых соединены со входами блока определени  суммарной нагрузки, датчик уровн  куба колонны, выход которого соединен со входом регул тора уровн  дополнительно снабжено блоком вычитани  и блоком умножени , причем вход блока вычитани  соединен с выходом датчика концентрации мономера в шихте, выход блока вычитани  соединен с первым входом блока умножени , второй вход блока умножени  соединен с выходом блока определени  суммарной нагрузки, а выход блока умножени  соединен со входом регул тора уровн .

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит колонну 1 азеотропной осушки шихты, регул тор 2 уровн  куба колонны, насос 3 подачи шихты на полимеризационные батареи , датчики 4 расхода шихты по батаре м, регул торы 5 расхода шихты по батаре м, датчик 6 концентрации мономера в шихте, датчик 7 концентрации мономера в потоке мономера датчик 8 концентрации мономера в возвратной фракций,датчики 9 расхода мономера , датчики 10 возвратной фракции регул торы 11 и 12 расходов,исполнительные механизмы 13 и 14 на соответствующих потоках,блок 15 определени  суммарной нагрузки, блок 16 определени  разности концентраций мономера в потоке мономера и возвратной фракции, блок 17 определени  разности концентраций мономера в шихте в возвратной фракции, блок 18 определени  задани  регул тору расхода мономера , блок 19 определени  задани  регул тору расхода возвратной фракции , блок 20 вычитани , блок 21 умножени , датчик 22 уровн  куба колонны и исполнительные механизмы 23 и 24 на трубопроводах расхода шихты на батареи и из куба колонны соответственно . .

Мономер и возвратна  фракцир поступают на колонну 1 азеотропной осушки, откуда насосом 3 осушенна  шихта подаетс  на полимеризацию. Реакци  полимеризации изопрена в батарее реакторов под действием катализатора и температуры, после чего раствор полимера дезактивируетс , заправл етс  антиоксидантами и постпает на отгонку иезаполимеризовавшегос  мономера и растворител . Отогнанный мономер и растворитель (возвратна  фракци ) возвращаютс  на приготовление шихты, а полимер - на с сушку, брикетирование и упаковку. Устройство дл  автоматического регулировани  концентрации мономера в ыцхте работает следующим образом.

Блок 15 определени  суммарной нагрузки по сигналам с датчика 4

расхода шихты по батаре м формирует сигнал, пропорциональный суммарному р асходу шихты по выражению

р,«-- sp

где выходной сигнал с блока 15; PI - выходной сигнал датчика 4 расхода шихты i батареи;

п - число батарей (п 2-4). Блок 16 вычитани , определ ющий разность концентраций, например изопрена в потоке мономера и возвратной фракции, формирует выходной сигнал , пропорциональный разности концентраций ,

P-f6 РТ - Pg/

где P-J и Pg - выходные сигналы датчиков 7 и 8 соответственно. Блок 17,

определ ющий разность концентраций изопрена в шихте, и возвратной фрак ции, формирует выходнойсигнал, пропорциональный разности концентраций

Рб - Pg

П

где PJ и Pg - выходные сигналы датчиков 6 и 8 соответственно.

Блок 18,. определ ющий задани  регул тору 11 расхода мономера, формирует выходной сигнал путем делени  выходных сигналов блоков 16 и 17 и умножени  полученной величины на выходной сигнал блока 15

Р 1«- , р

49 5-

Блок 19, определ ющий задани  регул тору 12 расхода возвратной фракции , формирует выходной сигнал в п соответствии с выражением

Р-19

где Р|5 и выходные сигналы блоков 15, и 18.

Блок 20 вычитани , определ ющий длительность анализа датчика концентрации , формирует следующий выходной сигнал:

РЙО Рб,2. - Рб,-« ,

где и Рб,- - сигналы задатчиков концентрации мономера в шихте конца и начала анализа соответственно .

Блок 21 умножени , определ ющий

Claims (2)

1. задание регул тору уровн  куба колонны азеотропной осушки, Формирует выходной сигнал путем умножени  выходных сигналов блоков 20 и 15 Р2Н -- 20- Расход шихты на батарею реакторов стабилизируетс  регул тором 5, соединенным с датчиком 4 рас хода шихты на батарею и воздействующим на исполнительный механизм 23, установленный на линии подачи шихты на соответствующую батарею реакто Расход в возвратной Фра ции на колонну 1 cтaбилизиJэyeтc  со ответственно регул торами 11 и 12, соединенными с датчиками расходов 9 и 10 и исполнительными механизмами 13 и 14 на соответствующих лини  Уровень куба колонны 1 стабилизируетс  регул тором 2, соединенным с датчиком уровн  22 и исполнительным механизмом 24 на трубопроводе подачи шихты насосом 3 из куба коло ны 1 . Регул торы 2,5 11 и 12  вл ютс  типовыми пи-регул торами с настройками , обеспечивающими устойчивую ра боту. Регулирование концентрации мо номера в шихте осуществл етс  однов ременным изменением расхода мономер и возвратной фракции, причем при изменении концентрации мономера в ших в сторону увеличени  устройс ;ю уме шает расход мономера и увеличивает расход возвратной фракции таким обр зом, чтобы суммарный расход мономера возвратной фракции равн лс  общему расходу шихты. При уменьшении концентрации мономера в потоке возвратной фракции устройство одновременно увеличивает расход мономера и уменьшает расход возвратной фракции и наоборот. При увеличении расходов шихты по батаре м одновременно увеличиваютс  расходы мономера, возвратной фракции и уровень куба колонны 1 азеотропной осушки и наоборот. Изменени-е уровн  куба при изменении расхода шихты приводит к.стабилизации посто нной емкости смешени  и улучшению динамических свойств системы управЛенин в целом. При изменении времени дискретности анализа состава мономера в шихте измен етс  посто нна  емкости смешени  и уровень куба колонны 1, причем с увеличением времени дискретности посто нна  емкости и уровень увеличиваютс  и наоборот. Использование предлагаемого способа позвол ет повысить точность регулировани  концентрации мономера в шихте за счет меньшего времени переходного процесса. Формула изобретени  Устройство дл  автоматического регулировани  концентрации мономера в шихте, содержащее датчик концентрации мономера в шихте, выход которого соединен со входами блока определени  заданий, регул тора расхода мономеров и регул тора расхода возвратной фракции, датчики расхода шихты по батаре м выходы которых соединены со входами блока определени  судв арной нагрузки, датчик уровн  куба колонны, выход которого, соединен со входом регул тора уровн , отличающеес  тем, . что, с целью повышени  точности регулировани  концентрации мономера в шихте, оно снабжено блоком вычитани  и блоком умножени , причем вход блока вычитани  соединен с выходом датчика концентрации мономера в шихте, выход блока вычитани  соединен с первым входом блока умножени , второй вход блока умножени  соединен с выходом блока определени  суммарной нагрузки, а выход блока умножени  соединен со входом регул тора уровн . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Испирь н Э.М, Автоматическое егулирование некоторых основных реимных параметров процесса полимеизации изопрена. Автоматизаци  и контрольно-измерительные приборы. ып. 11-12. М., ЦНИИТЭНнефтехим, 1970. с . 1-4-.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 658136, кл. С 08 F 2/00, 1977 (прототип).