SU994462A1

SU994462A1 - Method for automatically controlling oxidation in semicontinuous reactor

Info

Publication number: SU994462A1
Application number: SU813332375A
Authority: SU
Inventors: Николай Георгиевич Чефонов; Виктор Владимирович Строгов; Михаил Павлович Анянов; Сергей Михайлович Сидоренко
Original assignee: Грозненское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика"
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1981-08-19
Publication date: 1983-02-07

Description

Изобретение относитс к способам автоматического управлени процессами окислени и может быть использовано в медицинской, химической и нефтехимической прО№штенности. Известен способ автоматического управлени технологическим процессом в реакторе полунепрерывного действи , в котором регулируют температуру в реакторе подачей зшадоагента в змеевик реактора, подачей компонента в реактор и изменением скорости вращени мешалки, при этом управл ют частотой и объемом доз основного реагента rip уровню последнего в мернике Недостатком этого способа управле ни вл етс отсутствие оперативного контрол за протеканием самой химической реакции в реакторе. Управлени процессом ведётс по косвенным параметрам , не позволйгацйм определить оптимальное врем пребывани реакционной массы в реакторе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс спо соб автоматического управлени ГЦРИессом окислени в реакторе полунепр рывного действи путем регулировани температура реакционной массы из менением подачи хладоагента в рубашку реактора, регулирование расходов исходных компонентов с коррекцией по температуре реакционной массы, уровн в реакторе в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала реакционной массы . Недостаток данного способа заключаетс в том, что не удаетс стабилизировать технологический режим в реакторе вследствие больших отклонений расходов исходных компонентов за счет изменени давлени транспортирующего агента. Отклонение режимных параметров от заданных технологических значений при проведении процесса окислени согласно известному способу объ сн етс следующим образом. В нормальных (установившихс ) услови х работы расходы исходных компонентов стабилизируютс отдельными взаимосв занными контурами управлени ( регулировани . Уровень в рэакторе посто нный, так как окиапительно -восстановительный потенциал реакционной массы находитс в оптимальных пределах дл данного работы. При изменении концентрации веществ в потоках исходных компонентов окислителъио-восстановительный потенциал реакционной смеси также измен ет свое значение, т.е. выходит из пределов экстремальной зоны. СогласноThe invention relates to methods for the automatic control of oxidation processes and can be used in medical, chemical and petrochemical production. There is a method for automatically controlling the process in a semi-continuous reactor, in which the temperature in the reactor is controlled by feeding the agent into the reactor coil, feeding the component to the reactor and varying the rotational speed of the agitator, while controlling the frequency and volume of the main reagent doses rip the level of the latter in the measuring device. The method of control is the lack of operational control over the course of the chemical reaction itself in the reactor. Process control is carried out by indirect parameters, not allowing to determine the optimal residence time of the reaction mass in the reactor. The closest to the proposed technical essence is the method of automatically controlling the oxidation reactor in the reactor of semi-continuous action by adjusting the temperature of the reaction mass by changing the coolant supply to the jacket of the reactor, controlling the flow rate of the initial components with the correction of the temperature of the reaction mass, the level in the reactor depending on redox potential of the reaction mass. The disadvantage of this method is that it is not possible to stabilize the process conditions in the reactor due to large deviations of the costs of the initial components due to the change in pressure of the transporting agent. The deviation of the operating parameters from the specified technological values during the oxidation process according to a known method is explained as follows. Under normal (established) operating conditions, the costs of the initial components are stabilized by separate interconnected control loops (regulation. The level in the reactor is constant, since the oxidation-reduction potential of the reaction mass is within optimal limits for this work. When the concentration of substances in the flows of the initial components redox potential of the reaction mixture also changes its value, i.e. it goes beyond the limits of the extreme zone.

известному способу дл изменени содавшейс ситуации измен етс уровен реакционной массы, за счет изменени подачи транспортирующего агента, а, следовательно, в реакторе. Давление само по себе, как режимный параметр не оказывает существенного вли ни на жидкофазную систему окислени , н оказывает существенное вли ние ( как внешнее возмущение) на контуры управлени расходами исходных компоне тов. Регул торы контуров управлени вырабатывают командные сигналы на исправление создавшегос рассогласовани между зад,анным и действительным значени ми пара1метров, -что, в свою очередь, ведет к изменению pa jходов исходных компонентов и дополнительному изменению окислительновосстановительного потенциала реакционной смеси.The known method for changing the present situation changes the level of the reaction mass due to the change in the supply of the transporting agent, and, consequently, in the reactor. The pressure itself, as a mode parameter, does not have a significant effect on the liquid-phase oxidation system, but it has a significant effect (as an external disturbance) on the flow control circuits of the initial components. The control loop regulators produce command signals to correct the resulting mismatch between the ass, ana and the actual values of the parameters, which in turn leads to a change in pa inputs of the original components and an additional change in the redox potential of the reaction mixture.

Целью изобретени вл е- с стабилизаци технологического режима в реакторе за счет сокращений времени -переходног о процесса. The aim of the invention is to stabilize the process conditions in the reactor by reducing the time-transition process.

Поставленна цель достигаетс тем, что дополнительно стабилизируют давление в реакторе изменением подачи в него транспортирующего агента, а уровень в реакторе регулируют изменением отбора из реакто . ра продукта реакции.The goal is achieved by further stabilizing the pressure in the reactor by varying the supply of the transporting agent to it, and the level in the reactor is controlled by changing the selection from the reactor. pa reaction product.

На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ управлени процессом окислени . The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method for controlling the oxidation process.

Устройство состоит из датчика 1 расхода основного компонента раствора окислительного соединени , регул тора 2 расхода и регулирующего клапана 3, расположенного на трубопрЪводе 4 подачи основного компонента , датчика 5 расхода вспомогательного компонента, регул тора 6 расхода и регулирующего клапана 7, расположенного на линии 8 подачи вспомогательного компонента, датчика 9 температуры, регул тора 10 и регулирующего клапана 11, расположенного на линии 12 подачи хладагента Д рассола ) в рубашку реактора 13, последовательно св занных датчика 14 окислительно-восстановительного потенциала, преобразовател 15 и нормирующего преобразовател 16, регул тора 17 и.регулирующего клапана 18, расположенного на линии 19 о вода продукта реакции, датчика 20 . уровн , датчика 21 давлени регул тора 22 и регулирующего клапана 23, расположенного на линии- транспортирющего агента.The device consists of a flow sensor 1 of the main component of the oxidizing compound solution, a flow controller 2 and a control valve 3 located on the main component supply pipe 4, an auxiliary component flow sensor 5, a flow controller 6 and a control valve 7 located on the auxiliary supply line 8 component, temperature sensor 9, regulator 10 and control valve 11 located on line 12 of the refrigerant supply D brine) into the jacket of the reactor 13 connected in series with sensor 14 redox potential, the Converter 15 and the normalizing Converter 16, the regulator 17 and the control valve 18, located on line 19 about the water of the reaction product, the sensor 20. level, the sensor 21, the pressure of the regulator 22 and the control valve 23 located on the line of the transporting agent.

Способ осуществл ют следугацим образом .The method is carried out in the following manner.

Температуру реакционной массы в реакторе 13 регулируют подачей рассола в рубашку реактора посредством зегулирующего клапана 11, регул тором 10 по сигналу с датчика 9 температуры , а также подачей основного и. вспомогательного компонентов. Подачу основного компонента регулируют посредством клапана 3 регул тором 2 по сигналам с датчика 1 расхода основного компонента и датчика 9 температуры. Подачу вспомогательного компонента регулируют посредством регулирующего клапана 7, регул тором 6 по сигналу от датчика 5 расхода вспомогательного компонента с коррекцией по расходу основного компонента . Корректирующий сигнал подают на регул тор 6 от регул тора 2, регулирующего ;расход. основного компонента. The temperature of the reaction mass in the reactor 13 is regulated by supplying brine to the jacket of the reactor through a regulating valve 11, a regulator 10 according to a signal from the sensor 9 of the temperature, as well as by feeding the main and. auxiliary components. The supply of the main component is controlled by valve 3 by the controller 2 according to signals from the sensor 1 of the flow rate of the main component and the sensor 9 of the temperature. The supply of the auxiliary component is regulated by means of the control valve 7, by the regulator 6 according to the signal from the sensor 5 of the flow rate of the auxiliary component with correction for the flow rate of the main component. The correction signal is fed to the controller 6 from the controller 2, which regulates; flow. main component.

В случае, если величина окислительно-восстановительного потенциала , поступающего с датчика 14 на преобразователи 15 и 16, ас них на регул тор 17, меньше нормы, регул тор отрабатывает командный сигнал на прикрывание клапана 18, расположенного на линии 19 отбора продукта реакции. В результате уменьшаетс выход продукта реакции. При этом уровень реакционной массы и врем пребывани ее в реакторе увеличиваетс . Это вызывает увеличение окислительно-восстановительного потенциала . Дл того, чтобы в реакторе не превысил допустимого значени , на регул тор 17 подают корректируквдий сигнал от датчика 20 уровн Изменение уровн в реакторе повлечет за собой изменение давлени . Сигнал с датчика 21 давлени вводитс в регул тор 22. Регул тор 22 отрабатывает командный сигнал на прикрывание клапана 23 на линии подачи транс портирующего агента. Таким образом, величина давлени в реакторе 13 поддерживаетс на посто нном уровне.If the magnitude of the redox potential coming from sensor 14 to converters 15 and 16, ac them to controller 17, is less than the norm, the controller processes the command signal for covering the valve 18 located on line 19 of the reaction product selection. As a result, the yield of the reaction product is reduced. At the same time, the level of the reaction mass and its residence time in the reactor increase. This causes an increase in the redox potential. In order that the reactor does not exceed the permissible value, the regulator 17 is supplied with a correction signal from the level sensor 20. A change in the level in the reactor will cause a change in pressure. The signal from the pressure sensor 21 is inputted to the regulator 22. The regulator 22 processes the command signal to cover the valve 23 on the supply line of the transporting agent. Thus, the pressure in the reactor 13 is maintained at a constant level.

Предлагаёг лй способ управлени позвол ет сократить врем переходного процесса с 0,5 - 1,5 ч до 10-20 мин за счет устранени действи внешнего возглущени в системе регулировани подачи компонента.The proposed control method allows reducing the transition time from 0.5-1.5 h to 10-20 min by eliminating the effect of external clipping in the component feed control system.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 1 498957, cl. B 01 j 1/00, 1971.

2.Certificate of the USSR 1 874726, cl. From 07 to 29/00; 1980,