Способ управления вертикальным реактором

 

Изобретение относится к способам управления вертикальньм реактором , может быть использовано в хи вм газа X 5ы8а8 ,, )ниднои Т (разы ЦТЗН мической про1« шшенности и позволяет снизить затраты электроэнергии и повысить производительность реактора . Способ реализуется САР, включающей контур регулирования подачи жидкой фазы в реактор 1 в зависимости от суммарного значения нагрузки электродвигателя 4, мешалки 3 и расхода газа (датчик 5 (Д) нагрузки, Д 6 расхода, сумматор 8, регулятор (F) 9, исполнительный механизм (ИМ) 11), контур регулирования расхода жидкой фазы из реактора (Д 12, Р 13, ИМ 14), контур стабилизации давления в реакторе (Д 15, Р 16, ИМ 17) 2 ил. с S е 1 00 диод wudMQu {разы

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 395333! /23-26 (22) 16.09.85 (46) 15.01.87. Бвп. Ф 2 (72) С.Г.Тулаев, Б.И.Фрид, Д.А,Бережненко, М.А.Гуревич, P.Н.Хайруллин и С.А.Ситников (53) 66 ° 012-52(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 373708, кл . G 05 D 27/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР .

Р 306868, кл.,В 01 3 3/00, 1970. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫМ

РЕАКТОРОМ (57) Изобретение относится к способам управления вертикальным реактором, может быть использовано в хидЮоЮ гла

ÄÄSUÄÄ 1282886 А I

1511 4 Ъ 01 J 19/00 G 05 D 27/00 мнческой промышленности и позволяет снизить затраты электроэнергии и повысить производительность реактора. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования подачи жидкой фазы в реактор 1 в зависимости от суммарного значения нагрузки электродвигателя 4, мешалки 3 и расхода rasa (датчик 5 (Д) нагрузки, Д 6 расхода, сумматор 8, регулятор (Р) 9, исполнительный механизм (ИМ)

11), контур регулирования расхода жидкой фазы из реактора (Д 12, P 13, ИМ 14), контур стабилизации давления в.реакторе (Д 15, P 16, ИМ 17)

2 нл.

1282886 рующий сигнал подается на экстремальИзобретение относится к способам управления технологическими процесса" ми и может быть использовано в химической промышленности для управления вертикальным непрерывным реактором 5 с внутренним циркуляционным контуром, газовой и жидкой фазами и перемешивающим устройством.

Цель изобретения — снижение затрат электроэнергии и повышение производительности реактора.

Производительность вертикального реактора с внутренним циркуляционным контуром зависит от условий перемешнвания. В свою очередь, заполнение определяет гидродинамику реактора и тем самым захват газа жидкостью.

При изменении заполнения реактора жидкой фазой имеет место изменение поверхности контакта фаэ, а следо20 вательно, и производительности. Если принять за единицу заполнение реактора жидкой фазой, которое соответствует верхнему срезу циркуля- 5 ционной трубы, то при увеличении заполнения реактора от 0 до 1 гаэосодержание и поверхность контакта фаэ ..увеличиваются, достигают максимума, а затем снижаются. Максимальное газосодержание, а следовательно, производительность соответствует заполнению реактора, равному 0,7-0,8 высоты I циркуляционной трубы.

При изменении заполнения реактора также имеет место изменение нагрузки электропривода мешалки.

Изменение нагрузки электропривода перемешивающего устройства от заполнения реактора характеризуется наличием максимума и минимума. Иаксималь>, ное значение нагрузки соответствует заполнению аппарата, при котором начинается перелив жидкой фазы из циркуляционной трубы в кольцевое прост- 45 ранство. Минимальное значение нагрузки соответствует заполнению реактора, при котором разность уровней в направляющем аппарате и кольцевом .

IIpocTpaHcTBp. Наименьшая ° то запол- 50 некие равно 0,8-0,9 высоты циркуляционной трубы.

При изменении условий протекания процесса, вызывающих изменение вязкости жидкости, активности катализатора и др., характер кривых сохраняется, однако абсолютные величины экстремальных значений нагрузки электропривода перемешивающего устройства и расхода газа могут измениться, Таким образом, поддерживая заполнение реактора жидкой фазой соответствующим максимальному расходу газа обеспечивают наилучшие условия контакта газа с жидкостью и максимальную производительность.

Канал управления заполнение реактора — расход rasa характеризуется инерционностью, определяемой объемом жидкой фазы s реакторе и объемом газа в реакторе, и инерционностью, связанной с концентрацией rasa растворенного в жидкости в процессе химической реакции, в то время как канал управления заполнение реактора — нагрузка электропривода характеризуется только инерционностью, связанной с объемом жидкой фазы в реакторе. Использование обоих каналов для управления заполнением реактора позволяет обеспечить заполнение, соответствующее максимальной производительности, с максимальным быстродействием.

На фиг. 1 представлен вертикальный циркуляционный реактор с перемешивающим устройством и системой управления для реализации предлагаемого cnoco6a," на фиг. 2 — зависимости тока электропривода перемешивающего устройства ? Г(Ч) и поглощения газовой фазы С f(V) от заполнения реактора жидкой фазой, полученные экспериментальным путем, а также результирующая кривая Е = Е(9), полученная в результате алгебраического сложения этих зависимостей.

Реактор состоит из корпуса 1, направляющего аппарата 2 и перемешивающего устройства 3, которое приводится во вращение электродвигателем

4. Нагрузка электродвигателя измеряется и преобразуется в пропорциональный сигнал датчиком 5 типа

Е824 и электропневмопреобразователем типа ЗПП. Сигнал от датчика 6 расхода газовой фазы преобразуется в пропорциональный сигнал элементом 7.

В сумматоре 8 типа ПФ1.1 происходит алгебраическое суммирование этих двух сигналов, после чего результиный регулятор 9 типа АРС2-0, который настроен на поиск минимума функции.

По сигналу регулятора 9 через станцию 10 управления типа ПВ10.1Э осуществляется воздействие на исполни1282886 тельное устройство 11 (клапан типа

ПОУ), установленное на трубопроводе входа жидкой фазы в реактор. Выход реакционной смеси из реактора стабилизируется регулирующим контуром, состоящим из датчика 12 расхода, регулятора 13 типа ПР2.5 и клапана

14 ПОУ. Давление в реакторе измеряется датчиком 15 и поддерживается постоянным при помощи регулятора 16 типа ПР2.5, который воздействует на подачу газа в реактор с помощью клапана 17 типа ПОУ.

При осуществлении предлагаемого способа могут быть использованы и другие выпускаемые серийно приборы системы ГСП. В качестве примера реализации предлагаемого способа рассмотрим управление вертикальным циркуляционным реактором РГ2,5-6,4 с перемещивающим устройством, используемым для непрерывной карбонатации базовых масел. Реактор объемом 2,5 м рассчитан на давление 64 кгс/см .

Жидкость, подаваемая в реактор, масло, бензин, вода и катализатор.

Газ — двуокись углерода.

Реактор работает следующим образом.

Допустим, систему включают в работу при заполнении реактора 0 5 расходе газа 19 м /ч и точке электропривода 48 А (фиг. 2). При этом на экстремальный регулятор 9 подается сигнал суммарной результирующей характеристики, равный 0,59 кгс/см .

Экстремальный регулятор 9 через станцию 10 управления воздействует на клапан 11 и начинает увеличивать расход реакционной смеси. Заполнение реактора увеличивается до тех пор, пока регулятор не почувствует увеличение результирующей характеристики и остановится на минимальном ее значении, равном 0,15 кгс/см . Расход газа при этом равен 27 м /ч, а ток электропривода 34 А. Это соответствует заполнению 0,79., Использование предлагаемого способа управления позволяет применительно к процессу карбонатации базовых масел в реакторе РГ 2,5-6,4 увеличить производительность реактора на

4,2 кг/ч и снизить потребляемую мощ ность на 5,28 кВт. @ Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления вертикальным реактором с внутренним циркуляционным

2S контуром и перемешивающим устройством, включающий изменение подачи жидкой фазы в реактор в зависимости от нагрузки электродвигателя мешалки, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат электроэнергии и повыиения производительности реактора, дополнительно измеряют расход газа, подаваемого s реактор, определяют суммарное значение расхода газа и нагрузки электродвигателя и

35 минимизируют это суммарное значение изменением подачи жидкой фазы в реактор.

1282886

У1 5363Ц4 3505(Р4г РИ11 Р

АаГ

Составитель Г.Огаджанов

Техред А.Кравчук Корректор Е.Рошко

Редактор А.Orap

Заказ 7317/4

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета -СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4