Способ управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы

1:а СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1191 111) ЕРИОДИАЦЕТАТАдозировай смесипереГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Тамбовский институт химического машиностроения и Владимирский химический завод(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 405905, кл, С 08 В 3/06, 1971 (прототип).(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем порционного сия компонентов ацетилирующ н последующего гидролиэа пр 31 Я) С 05 В 27/00 ф С 08 В 3 06 мешивании, включающий регулированитемпературы реакционной смеси изменением расхода хладагента, о т л ич а ю щ и й с я тем, чтс, с цельюповышения точности поддержания заданной вязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозы, после подачи последней порции ацетилирующейсмеси измеряют время достижения максимального значения тока привода мешалки реактора, время достижениямаксимальной температуры реакционнойсмеси и время достижения заданнойвязкости, а после подачи гидролизнойводы через заданный промежуток воемени температуру в реакторе регулируют в зависимости от измеренных Жзначений времени и заданной вязкостисмеси в течение определенного проме- уржутка времени,Изобретение относится к автоматизации производственных процессов,а именнок автоматизации и управлению в производстве высокомолекулярных продуктов иэ целлюлозы,Наиболее близким к предлагаемому5является способ автоматическогоуправления процессом ацетилированияцеллюлозы, в котором управление осуществляют дискретно корректируя количество катализатора, подаваемогона приготовление последней порцииацетилирующей смеси в зависимостиот скорости изменения вязкости смеси при обработке целлюлозы предпоследней порцией ацетилирующей смеси 15в технологическом процессе, состоящем из стадий ацетилирования, гидролиза, отгонки растворителя и т.д. 1.Недостатком способа является то,что в процессе не учитывается влияние стадии гидролиза на качественный показатель ацетата целлюлоэы -вязкость концентрированных растворов, что приводит к нестабильномузначению,вязкости. 25Величина вязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозыФормируется во время ацетилированияцеллюлозы и гидролиза получаемоготриацетата целлюлозы. Она зависитот качества применяемого сырья, времени ацетилирования и гидролиза, атакже от технологических параметровгидролиза, в частности от температуры. Температура гидролиза всвою очередь зависит от параметровпредыдущей стадии ацетилирования,Однако в известном способе управления не учитывается эта зависимость, что приводит к нестабильнойвязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозы 400-1100 с) .Низший предел вязкости снижает прочностные характеристики иэдели изацетатов целлюлозы, а высший - приводит к трудности переработки ацетата целлюлозы.Цель изобретения - повышение точности поддержания заданной вязкостиконцентрированного раствора готовогопродукта - ацетата целлюлозы. 50Указанная цель достигается согласно способу управления периодическимпроцессом получения ацетата целлюлозы путем порционного доэирования компонентов ацетилирующей смеси и после дующего гидролиэа при перемешивании,включающему регулирование температуры реакционной смеси изменением расхода хладагента, при котором послеподачи последней порции ацетилирую- бОщей смеси измеряют время достижениямаксимального значения тока приводамешалки реактора, время достижениямаксимальной температуры реакционнойсмеси и время достижения заданной вязкости, а после подачи гидролиэной воды через заданный промежуток времени температуру в реакторе регулируют в зависимости от измеренных значений времени и заданной вязкости смеси в течение определенного промежутка времени.На чертеже представлена блок-схемасистемы управления, реализующая предлагаемый способ.В реактор 1, снабженный рубашкой 2 и рамной мешалкой 3, загружают целлюлозу и последовательно заранее приготовленные порции ацетилирующей смеси. Содержимое в реакторе непрерывно помешивают. Одновременно с загрузкой целлюлозы в рубашку 2 подают хладагент, датчиком 4 непрерывно измеряют температуру в реакторе 1 и ре гулируют ее с помощью регулятора 5 температуры, воздействуя на. клапан б поцачи хладагента. С момента окончания подачи последней порции ацетилирующей смеси времязадающим блоком 7 непрерывно измеряют время, а датчи ком 8 измеряют значение тока привода мешалки 3. По мере достижения максимального значения тока, определяемого дифференцирующим блоком 9, время- задающий блок 7 передает сигнал врелмени ь. на вычислительный блок 10, В это ке время происходит переключе. - ние блока 9 на дифференцирование температуры, измеряемой датчиком 4. При достижении в реакторе максимального значения температуры, определяемого дифференцирующим блоком 9,времязадающий блок 7 вырабатывает сигнал времени достижения максимальной температуры ж . Интервал между максимумами тока привода мешалки и температурой реакционной смеси составляет/ от 15 до 90 мин, Одновременно включается блок 11 сравнения, который сравнивает, значение вязкости реакционной смеси, измеряемой датчиком 12, с заданным значением вязкостиВ момент равенства определяе 3,мой и заданной вязкостей реакционной смеси времязадающий блок 7 передает сигнал времени достижения заданной вязкостив вычислительный блок 10 и одновременно передает сигнал клапану 13 для подачи гидролизной воды в реактор 1. Вычислительный блок 10, используя поступившие сигналы времени с, сж,и заданное значение вязе Д лкости Концентрированного раствора готового. продукта 1 г , высчитывает значение температуры, которая выдается в качестве задания регулятору температуры. Через заданный промежуток времени с момента окончания подачи гидролизной воды с помощью регулятора 5 температуры, воздействуя на клапан хладоагента б, устанавливают вычислительную темгературу й1065831 2 ч с 1 т(5,75 ч 3,75 ч с зс 12,5 ч 2,25 чС, а 9,5 ч 600 с 6 У а 650 с Особенности технологического режима Номер партий ацетил- целлюло- зы Номерпартийдревеснойцеллюлозы Аналитическиепоказатели ацетатов цел- люлозы Время обра- эования. "тестами, ч Времяснижениявязкости "сиропа",Температура к(р ца гидролиэаФ С . А 4. .ье. Удельная вязкость по ВПЖВязкость23-20растворас Расчетная Действи тельная 1Нормы по ОСТ 6-05-451-80 по сортам 500-750 н/м 0,36 500-900 н/м 0,34 Высший сорт 1 сорт 0,34 147 3,00 3,00 62 75 3,00 5,50 57 76 1,75 3,75 58 97 6,25 3,75 64 62 500 433 0,35 58 1116 600 59 700 0,38 1121 1222 1178 770 0,36 60 0,36 570 90 4,00 3,75 61 ВНИИПИ Заказ 11044/48 Тираж 847 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в реакторе 1. При этом заданный промежуток времени равен 5-6 ч, в течение которого температура реакционнойсмеси повышается за счет теплоты реакции гидролиэа в пределах от 37-42до 55.-65 ОС в соответствии с технологическигл регламентом, а заданный ичтервал времени равен 2-3 ч.В основе работы вычислительногсблока лежит следующая статистическая зависимость:099845т, " ф365 1242У -л- - -,й + 1225"т "8 "ж1 де 1 - теМпература конца гидроэиэа, С,оУ - заданное значение вязкости".концентрированного раствора готового продукта, с;4 - время достижения максимального значения тока при вода мешалки реактора, чь, - время достижения максимальной температуры реакционной. смеси, чфл8 - время, достижения заданного 25значения вязкости реакцион-,.1ной смеси с момента оконча-,ния подачи последней порцииацетилирующей смеси, ч. Данная статистическая зависимость получена по результатам пассивного эксперимента для следующих интервалов изменения режимных параметров: В таблице представлены примеры реализации предлагаемого способа управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы. Вследствие введения дополнительного управляющеговоздействия поддержания постоянной температуры в конце Стадии гидролиза получаемый ацетат целлюлозы от партии к партии будет иметь более стабильные показатели вязкости концентрированного раствора в пределах 500-830 с по срайЪению с 400-1100 с при известндм :пособе, Это приводит к улучшению канества готового продукта и позволяет увеличить выпуск продукции высшего качества по ОСТ М 6-05-4581-80 на 16 по сравнении со способом-прототи-, пом.