Способ управления непрерывным процессом переэтерификации при производстве алкидных олигомеров

 

Изобретение относится к способам управления непрерьшным процессом переэтерификации при производстве алкидньгх олигомеров и может быть широко использовано в лакокрасочной промьштенности. Изобретение позволяет повысить на 10% производительность установки, представляющей собой каскад из 2 реакторов. Это достигается за счет того, что при измерении, температурн в реакторах и электропроводности во втором реакторе дополнительно измеряют электропроводность реакционной массы на выходе из первого и второго реакторов. Затем сравнивают измеренные значения электропроводности между собой и в зависимости от их соотношения осуществляют управляющие воздействия на расход растительного масла и пропорционально ему пентаэритрита, а также на температуру в первом и втором реакторах. 2 ия. «е W О Од

СОЮЗ СОНЕТСЬМХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g g G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4026368/23-05 (22) 15.02.86 (46) 07.11.88. Бюл. Р 41 (71) Госуцарственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности (72) В.А.Прохоров, Е.Б.Манусов, И.Б.Парижер, И.Х.Эйдельзон, К.В.Полонский, В.А.Свистунов, А.Г.Рейт, В.М,Володарский, В.П.Устименко и Е.Б.Райцина (58) 678.674.02(088.8) (56) Горловский И.А., Козулин Н,А.

Оборудование заводов лакокрасочной промышленности. — Л.: Химия, 1980, с. 3764.

Манусов Е,Б.Контроль и регулирование технологических процессов лакокрасочных производств. — М.: Химия, 1977, с, 120.

Авторское свидетельство СССР

9 927812, кл. G 05 D 27/00, 1976 °

Кочнова 3 .А., Фомичева Т.Н., Сорокин М.Ф. Аппаратурно-технологические схемы производства пленкообразующих веществ. - М.: Химия, 1978, с. 91. Технологический регламент производства полуфабрикатного лака ПФ-053Н на установке по производству лаков на конденсационных смолах на ЯПО

"Лакокраска", 1985.

„.SU 3436103 А 1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫМ

ПРОЦЕССОМ ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛКИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ (57) Изобретение относится к способам управления непрерывным процессом переэтерификации при производстве алкидных олигомеров и может быть широко использовано в лакокрасочной промышленности, Изобретение позволяет повысить на !0Х производительность установки, представляющей собой каскад из 2 реакторов. Это достигается за счет того, что при измерении, температуры в реакторах и электропроводности во втором реакторе дополнительно измеряют электропроводность реакционной массы на выходе из первого и второго реакторов. Затем сравнивают измеренные значения электропроводности между собой и в зависимости от их соотношения осуществляют управляющие воздействия на расход растительного масла и пропорционально ему пентаэритрита, а также на температуру в первом и втором реакторах. 2 ил.

Изобретение атно=втсп . и.".с.пес(=м получения алкидных олигомерав и может быть широко использовано в лакокрасочной промьпш енности, Целью изобретения является повышение производительности установки.

На фиг. 1;;.оказана схема для реализации предлагаемого способа-, на фиг. 2 — алгоритм управления. 0

Схема вклю (ает каскад реакторов - и 2, в первый из которых {1 ) по дается дозирующими устройствами 3 и

,4 соответственно масло и пентаэрит-. ,рит. Реакторы оснащены зл..=ктронндук;:„.и-!„-. (oHHbIMH греющими элементами, изменение

:напряжения которых осуществляется pе гуляторами 5 и 6 напряжения, управ,ляемым блоком 7 управления процессом, . который также управляет дозаторами 20 3 и 4, На блок 7 управления поступа ют сйгналы от датчиков температуры ,8 и 9 и электропроводностн 10-13, ус; тановленных в реакторах и на их вы.ходе, причем датчик 10 электропровод- 2» ности в первом реакторе используется ,только при наладке системы управле,ния, а датчики электропроводности реакционной массы после первого реактора 11, вю втором реакторе 12 и 30 после него 13 — для управления процессом.

Номинальные характеристики процесса.

Расход растительного масла Г„„=

=1000 кг/ч, пентаэритрита ""п 270 кг/ч температура в первом реакторе 240 С, во втором реакторе t. =250 С. »

Нормальное. состояние процесса протекает при следующих показаниях датчиков электропроводности с:оотнетственно после первого реактора (E2... .), во втором реакторе (Е ) и после второго реактора (E <): Е =4,07 .10 См/и,, E>=5,03 10 См/м, E =4,53 10 4 См/м„45

В процессе происходит изменение„ ко-. торое приводит к изменению показании даTHHKGB электропровоLIHQcTH Eq

Е, Е, новые значения ко(орых становятся равными Е =4,11 1. 4 Гм/и:,.

Е =5,09 10 См/м, Е,„=5.,13 .10 См/и. ю

Производим последовательно ср авнение (t (,, (Е с E», F. » с F. 4 è (. с E..., Êàê вид но из значений E < Е и F .„выполня-ются соотношения ) из которых lB" ".oèñ(" тически следует выполнение cooTHome-иия Е Е, что в соответ твин с ал-горитмом управления (фиг, 2(требует изменения (уменьшения) расхода ис-. хсдных сырьевых компонентов: ра(.тит= ьного масла Г и пропорционально ему расхода пентаэритрита Л„ (соот" ношение Г „ и Г, сохраняется постоянным н примерно равным 3,7:1). Для определения изменения расхода масла ( определяем величину (1 Е =Е -Е =О 04 « 3

«10 См/м, с учетом коэффициента усиления k, по каналу управления расходом (уменьшения) растительного масла, определенного для экспериментальна-промышленной установки мощностью

25 тыс.т/год, равного 23 1О кг"м/ч-См, изменение расхода масла составляет

96 кг/ч, а пентаэритрита примерно

26 «г/ч. После изменения (уменьшенкя1 расхода масла и соответственно пентаэритрита через 12, мин дол(л стигаются новые значения Е -Е4, равл (л ( ные Е =4,09 ° 10 См/м, E»=5,05 10 См/м, Е, --4,65 10 См/и. Б новом состоянии протекания процесса переэтерификации л, л л t цып(олняются условия Е с Е Е» Е„и (л(Е с Е . В этом состоянии системы необходимо согласно алгоритму провести (л, л( расчет величины d Е =Š— Е < и срав» нить его с заданным значением dE

-4 л

=0,5 10 См/м. Рассчитав д Е =0,4 "

«10 См/м и сравнив с ЛЕ „, устанавливают выполнение дополнительного условия, свидетельствующего о достижении нормального режима новом уровне подачи исходного сырья.

В процессе переэтерификации показания датчиков электропроводности принимают значение F. д =4,06 10 См/м, F. =4,98 10« См/м, F. 4 =4,01 10 См/м.

Производят последовательное сравне% fr ние Е(, Е», Е» Е, F< и Е4. Полусогласно алгоритму управления (фиг. 2) соответствует необходимости уменьшения температуры во втором реакторе на величину, пропорциональную величине

Š†-Е -E. равной в рассматриваемом режиме величине (» Е <4=0,97 1О См/м.

Экспериментально определенный коэффициент усиления по каналу управления температурным режимом во втором реакторе равен 6,,25 -10 С и/См и поэтому изменение (уменьшение) температуры во втором реакторе составляет 6,0 С, После достижения за время, равное 9,4 мин, нового значения температуры во втором реакторе, равной ",=t„-dt, =-244 0 показания датчиков

=лектропроводнс сти принимают следуф (( ющие значения: г. <=4,07 О См/и;

I 436

=5,02 10 См/м; Е =4,52 10 См/м при которых выполняются условия 1 а лц ли л

- 7 9н

=0,5 .10 Смlм. Поскольку в рассматA г + риваемом режиме dE =0,5 10 См/и, то установившийся режим соответствует нормальным условиям протекания процесса.

В процессе переэтерификации пока.зания датчиков электропроводности принимают значения Е =5,00 10 См/м, Е =4,96 . 10 См/м, E 4 =4,50. 10. См/м.

Производим последовательное сравнелуЧаем Е > Е, Ез )Е " и, следованi . ur тельно, Е z ) Е . Согласно алгоритму управления {фиг .. 2) показания датчиков электропроводности делают необходимым увеличение расхода растительного масла на величину dG и, соответственно, пентаэритрита на величину дГ „ (в соотношении примерно

3 7:1), для чего определяют величину dE<>=E -F.3, которая для возник1З 3» шего режима переэтерификации состав-. ляет d Е =Е -E з =0,04 . 10 См/м. Экспериментально установленный коэффициент усиления по каналу управления (увеличения) расхода растительного масла составляет 23 .10 кг.м/ч.См, 6 что приводит к увеличению расхода масла примерно на 84 кг/ч и, соответственно, пентаэритрита на 23 кг/ч.

После установления нового режима примерно за 11 мин показания датчиков электропроводности принимают значе>1( ния равные Е z =4,12 -10 CM/ ; E =

=4,94 .10 См/м, Е =4,47 10 См/м, ш и что соответствует условиям Е < (Е

Eg юF. g, F. E . Проверка дополнительного условия hE >„(dF.э„показывает, что л Е >„=0,47 меньше < Eau =0,5 х х10 4См/м и, следовательно, установив щийся режим можно считать нормальным.

В процессе переэтерификации показания датчиков электропроводности

iv -4 принимают значение Fq =4,08 10 См/м, F. 9 =5,02 10 См/м, Е " =4,40 .10 См/м.

Производят последовательное сравненаходят, что основные условия выполiv iv iv v iv w няются, т.е. F. < Е,, Е > Е 4, Е Е4,.

Проверяем дополнительное условие

4Е> «

dE =О,б2 10 См/м, т.е.4Е „)Е, рав ного 0,5-70 См/м, что означает не703 4 выполнение дополнительного условия и согласно алгоритму управления (фиг.2) делает необходимым изменение (уменьшение) температуры в первом реакторе на величину, пропорциональную

E=dEgg 4Е „, которая в рассматриваемом случае составляет 0,12 -10 См/м, что при экспериментально установлен10 ном коэффициентом усилением по каналу управления температурой в первом о реакторе 4,2 С м/См составляет вели чину dt „ равную 5 С. Регулирующее воздействие, отработанное за время, 15 равное 8 мин, приводит систему в состояние, характеризуемое величинами

=4,08 10 См/м, Е =4,95 10 См/м, Е," =4,45.10 См/м, что соответствует выполнению основных и дополнительных

20 условий и характеризует режим как нормальный.

Использование предлагаемого способа управления позволяет повысить производительность установки непрерыв2В ной переэтерификации Hà IOX.

Формула изобретения

Способ управления непрерывным про30 цессом переэтерификации при производстве алкидных олигомеров путем измерения температуры в двух последовательно соединенных реакторах и электропроводности во втором реакторе, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности установки, дополнительно измеряют электропроводность реакционной массы на выходах из первого и второ40 ro реакторов и последовательно сравнивают значения электропроводности после первого реактора и во втором реакторе, во втором реакторе и на выходе из него, на выходах первого

45 и второго реакторов и на выходе из него, на выходе первого и второго ре- акторов и, если электропроводность реакционной массы на выходе из первого реактора меньше электропровод50 ности во втором реакторе, а последняя больше электропроводности на выходе из второго реактора и при этом электропроводность на выходе второго реактора больше электропроводности на

5я выходе первого реактора, вычисляют разность значений злектропроводностей во втором реакторе и на выходе из него, и, если зта разность больше заданной величины, уменьшают темпера5 I 4361 туру в первом реакторе пропорцианаль= но лревьипению текущего значения разности электропроводностей над заданной а, если электропроводность во

5 втором реакторе меньше электропроводности на выходе первого реактора, но больше злектропроводности на выходе второго реактора, то рассчитывают разность значений электропроводности (,после первого и во втором реакторе в пропорционально этой разности уве1 лнчивают расход масла и пропорциональ( но ему расход пентаэритрита, если же электропроводность реакционной массы ( на выходе первого реактора меньше ( электропроводности во втором реакто1 ре, но при этом последняя больше электропроводно сти на выходе второго реактора, которая в свою очередь меньше электропроводности после первого реактора, то рассчитывают разность между значениями. электропроводности после первого и второго реакторов и снижают температуру во втором реакторе пропорционально этой разности, когда же злектропроводность на выходс первого реактора меньше., чем во втором реакторе, которая в свою очередь меньше чем на выходе из второго реактора, то снижают подачу масла и пентаэритрита пропорционально разности значений электропроводностн на выходе нз второго реактора и в самом реакторе.

1436 103

Составитель А.Голланд

Редактор И.Шулла Техред N.Ходанич Корректор М.Васильева

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5645/47

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