Способ регулирования процесса стабилизации полимера

(19) (11) 9 4 С 08 Л 3/2 5 П 27/ ПИСАН ИЭОБР К СКОМУ ЕЛЬСТВУ м твоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1098939, кл. С 08 Р 136/04, 1983.Авторское свидетельство СССР(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕСА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука путеизменения расхода раствора антиоксиданта в зависимости от расходараствора полимера, концентрации полимера и концентрации антиоксидантав растворе, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения расходаантиоксиданта, измеряют вязкостьпо Муни полимера, температуру реакции стабилизации полимера и расходхладагента в рубашку смесителя, определяют заданную температуру стабилизации полимера в зависимости отвязкости по Муни полимера, сравнивают найденное значение температурыс допустимыми пределами и, если найденное значение находится в допустимых пределах, то температуру оставляют на достигнутом значении, а если температура реакции стабилизацииполимера меньше минимального илибольше максимально допустимых пределов, то заданную температуру ограничивают соответственно минимальнымили максимальным допустимым пределом, и регулируют температуру реакции стабилизации полимера изменениерасхода хладагента в рубашку смесителя, корректируют концентрацию антиоксиданта в стабилизированном полимере в зависимости от измереннойтемпературы реакции стабилизацииполимера и определяют расход расра антиоксиданта в зависимости отскорректированной величины заданнойконцентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере.12Изобретение относится к автоматизации технологических процессовпроизводства синтетического каучукав частности к автоматизации процесса стабилизации полимера введениемв него антиоксидантов, и может бытьиспользовано в производстве каучуков СКИ, СКД и др. в химической инефтехимической промышленности.Цель изобретения - снижение расхода антиоксиданта.На чертеже показана схема регулирования, реализующая способ,На чертеже изображены смеситель 1,снабженный мешалкой 2 и рубашкой 3для теплосъема, датчик 4 расходараствора полимера, датчик 5 концентрации полимера, датчик 6 вязкостипо Муни полимера, датчик 7 концентрации антиоксиданта в растворе, датчик 8 температуры реакции стабилизации, контур регулирования расходараствора антиоксидантов, состоящийиз датчика 9, регулятора 10, клапана 11, контур регулирования расходахладагента, состоящий из датчика 12,регулятора 13, клапана 14 и управ-,ляющая вычислительная машина (УВМ) 15.Раствор полимера с концентрациейполимера 10-13 мас,7. подают в смеситель 1, куда также поступает раствор антиоксиданта, состоящий из 3,54,5 мас.7 неозона Д и 1,5-2,5 мас.7дифенил-П-фенилендиамина ( ДФФДА)в растворе толуола, В смесителе 1антиоксидант и полимер перемешиваютмешалкой 2. При этом осуществляетсяэкэотермическая реакция стабилизации каучука, Выделившееся в результате реакции тепло отводят с помощьюхладагента, который подводят в рубашку 3. Недостаточное количествоантиоксиданта в стабилизированном полимере не прекращает реакции окисления полимера и, следовательно, приводит к ухудшению физико-механическихсвойств готового каучука. Избытокантиоксиданта в полимере также нецелесообразен, так как приводит к перерасходу дорогостоящего антиоксиданта. Качество стабилизации полиме-ра зависит, кроме того, от температурного режима, при котором осуществляется реакция стабилизации, причемвыбор температурного режима зависитот качества"самого полимера, характеризуемого вязкостью по Муни. Приувеличении вязкости по Мунк полимера температуру реакции стабилизации(3) Определяют управляющее воздейставие Сщ на расход хладагента в зависимости от рассогласования изме ренной датчиком 8 температуры стабилизации от заданного значения, например по закону ПИ-регулирования СЧ501Тогде С(4) начально заданное значение расхода хладагента;пропорциональная и интегральная настройкирегулятора;время. К,1п и 24306 2следует увеличить и наоборот. Однакопри увеличении температуры вьппе некоторого допустимого предела (50 С)происходят побочные реакции, скоростькоторых увеличивается по мере увеличения температуры. При уменьшениитемпературы реакции ниже 20 С замедляется реакция стабилизации полимера,поэтому стабилизацию полимера целе сообразно осуществлять в некоторомтемпературном диапазоне.Регулирование процессом стабилизации полимера по данному способуосуществляется следующим образом, 15 Информацию от датчиков 4-8 вводятФв УВМ 15, с помощью которой производят следующие операции.По информации с датчика 6 вязкости (М) полимера по Муни определяютзаданную температуру Т реакции0,стабилизации полимера по следующейформулеТ = аМ+ь, (1)где й и Ь - константы.Проверяют найденную заданную температуру стабилизации полимера насоответствие минимальному (Т ) имаксимальному (Тца а) допустимымпределам.30Если значения заданной температуры стабилизации удовлетворяют условию (2), то заданную температуруоставляют без изменения на достигнуФтом значении.5 Если Т( Т или Т )Тто заданную температуру стабилизации ограничивают допустимыми пределами, соответственно:тра = т401224306 Составитель В.Шуваловедактор Л.Авраменко Техред И.Попович Корректор И,Эрдейи 1889/23 Тираж 470 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.Зак свое лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,По информации с датчика 8 температуры определяют заданную концентрацию антиоксиданта в стабилиэирозчванном полимере (С ,). С, =С.,+ К(Т - Т )(5) где С, - начально заданное значение концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере,К константа1Т - начальное значение температуры стабилизации(при пуске системы регулирования).По информации с датчика 4 расхода С, раствора полимера датчика 5 концентрации С, полимера, датчика 7 концентрации Сантиоксиданта в растворе определяют заданный расаход С раствора антиоксидантаамЛя Спол С по САня (6)дНСц 100Сигнал, соответствующий заданному расходу раствора антиоксиданта, выдают с УВМ 15 на регулятор 10, с помощью которого по информации с дат,чика 9, воздействуя на клапан 11,стабилизируют расход раствора антиоксидана на заданном значении.Приотсутствии датчиков 5-7 соответственно концентрации полимера, вязкостипо Муни полимера и концентрации антиоксиданта в растворе используютрезультаты лабораторных анализов.10 Таким образом, измеряя вязкостьпо Муки полимера, определяют соответствующий для полученного качестваполимера температурный режим реакциистабилизации полимера. Корректируязаданную концентрацию антиоксидантав стабилизированном полимере и изменяя соответственно этой концентрациирасход раствора антиоксиданта на смешение с полимером, достигают повышения качества стабилизации полимера.Экспериментальная проверка способа подтвердила его эффективность.Точность качества стабилизации поли мера возросла до 5 отн.7. (быпо10 отн.7), что снижает расходные нормы по компонентам (антиоксиданта) на0,06 кг/т каучука,