Способ автоматического регулирования величины @ в реакторе периодического действия

 

Изобретение относится к способу автоматического регулирования величины рН в реакторе периодического действия, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить производительность реактора путем улучшения качества регулирования. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования подачи нейтрализующего ; агента в зависимости от величины рН реакционной среды (датчик 8 рН,, вычислительное устройство 3, регулирующий клапан 7) с коррекцией по количеству поданного агента (расходомер 5) и концентрации среды в расходной емкости (концентратор 4). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

87933 А1 (19) (И) (51)4 В 01 J 19/00 G 05 Р 27/00

ЕН,"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t

) Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909085/23-26 (22) 06 .06.85 (46) 07.02.87. Бюл. ))- 5 (71) Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов (72) А.С.Казаков и С.И.Дворецкий (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 617712, кл. G 01 N 27/30, 1977.

Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. M.: Стройиздат, 1974, с. 256. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ рН В РЕАКТОРЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к способу автоматического регулирования величины рН в реакторе периодического действия, может быть использовано в химической промышпенности и позволяет повысить производительность реактора путем улучшения качества регулирования. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования подачи нейтрализующего; агента в зависимости от величины рН реакционной среды (датчик 8 рН,, вычислительное устройство 3, регулирующий клапан 7) с коррекцией по количеству поданного агента (расходомер 5) и концентрации среды в расходной емкости (концентратор 4).

1 ил.

1287933

Изобретение относится к области автоматизации химико-технологических процессов и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности реактора за счет повышения качества регулирования.

На чертеже представлена принципиальная- схема автоматического управления процессом прилива соляной кислоты в реактор синтеза сульфенамида

Ц (N-циклогексилбензтиазолил-2-сульфенамида), реализующая предложенный способ.

Схема содержит реактор 1 синтеза сульфенамида Ц, расходную емкость 2 соляной кислоты, управляющее вычислительное устройство 3 с преобразователями,концентратомер 4, расходоl мер 5, регулирующий клапан б, отсечной клапан 7, датчик рН-метр 8,,датчики . 9 и 10 температуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Управляющему вычислительному устройству 3 задаются нужное значение рН и начальный объем реакционной массы в реакторе 1. После этого производится первоначальный опрос датчиков, в результате чего определяются концентрации и температура подаваемой кислоты из расходной емкости, 2, начальное значение рН реакцион . ной массы и ее температура. Затем управляющим вычислительным устройством 3 вычисляются такие значения расхода кислоты, чтобы при приливе реагента температура реакционной массы не стала выше заданной

1 к г(х-х> ц — с (т — х ) с ах где Т вЂ” температура реакционной масо

С;

У вЂ” количество кислоты в пересчете на 100Х кг/с, С вЂ” теплоемкость кислоты, кДж/кг град, — тепловой эффект реакции, кДж/кг, К вЂ” коэффициент теплопередачи, Ф кДж/мх .град с, Г - поверхность теплообмена, М2, T, - температура охлаждающей вох ь д, С, Т вЂ” температура приливаемой кислоты, С. у=а +а"Гх+а х+а х, о 2 Э где у — значение рН реакционной массы, х — количество поданного реагента (кг чистого вещества);

45 а,а, а, а — коэффициент пропорo а циональности.

По полученной зависимости с помощью итерационной процедуры вычисляется нужное значение х„, такое, 50 чтобы значение у соответствовало заданному. После чего определяется расход :.реагента за импульс продолжительностью д

= и ."

С gt,/ где g — расход реагента, м /ч, х „ — нужное количество реагента, кг;

2

После этого вырабатываются управляющие воздействия на регулирующий клапан 6, Через определенные заданные промежутки времени at производится опрос датчиков, в результате чего управляющим вычислительным устройством 3 определяются температура и рН реакционной массы в реакторе, концентрация, температура и расход

1Р кислоты. Затем вычисляется текущее значение объема реакционной массы, поверхность теплообмена, новое значение расхода кислоты, такое, чтобы температура реакционной массы не пре15 высила заданной.

В случае, когда значение рН реакционной массы отличается от заданного на 10-30%, начинается импульсная загрузка. В начальный момент по20 дача кислоты в реактор прекращается — закрывается отсечной клапан 7, и реакционная масса выдерживается в течение времени выдержки (t выдержки).

Перед каждым импульсом вычисляется количество реагента с учетом концентрации, которое нужно для остаточного доведения реакционной массы до заданного значения рН. Это де -

30 лается следующим образом. Последние семь соответствующих значений рН реакционной массы и количества реагента,, поданного к этому моменту в реактор, запоминаются управляющим

35 вычислительным устройством, Данные значения аппроксимируются полиномом вида

1287933

Составитель Г.Огаджанов

Техред Л.Олейник Корректор E,Ðoøêî

Редактор В.Данко

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7749/9

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 х — количество реагента, поданного в реактор до последнего импульса, кг;

С вЂ” концентрация реагента,,/мз:

5 t — время импульса, ч.

За промежуток времени между опросами датчиков подается 1/3 часть ст рассчитанной дозы кислоты и реакционная масса выдерживается в те- t0 чение времени t выдержки. После чего делается следующий опрос датчиков, определяется новое значение рН реакционной массы, вычисляются количество поданной кислоты и новая до- 15 за, и так далее, пока рН реакционной массы не станет заданной. Затем отсечной клапан 7 закрывается, и производится, следующая операция, необходимая для синтеза сульфенами- 20 да Ц.

Использование предложенного способа обеспечивает повышение качества автоматического управления реакторами периодического действия, что позволяет повысить и стабилизировать качество целевого продукта. Сокращение времени прилива реагента за счет использования импульсной загрузки только на конечной стадии дове- 30 дения рН реакционной массы дает воэможность увеличить прогзводительность реакторов без снижения качест,ва продукта °

Формула из обр ете нияСпособ автоматического регулирования величины рН в реакторе периодического действия путем регулирования подачи нейтрализующего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора эа счет повышения ка-: . чества регулирования, дополнительно измеряют температуры реакционной массы в реакторе, охлаждающей воды, нейтрализующего агента и его концентрацию, определяют требуемый расход нейтрализующего аг".НТа и осуществляют его подачу, сравнивают текущее значение величины рН с заданными значениями и при достижении . текущего значения величины рН своего первого заданного значения осуществляют импульсную подачу нейтрализующего агента с коррекцией по количеству ранее поданного агента и его концентрации до достижения величины рН своего второго заданного значения.