Способ автоматического управления периодическим процессом гидрирования

(19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПЬСТВУ с) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Х АВТОРСХОМУ СВИ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ГИДРИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к способу автоматического управления периодическим процессом гидрирования, может быть использовано в химической промышленности а 04 ВО ) 1900,605 027 и позволяет повысить выход целевого продукта. Измеряют температуру (датчиком 5) в реакторе 1. По этой температуре определяют значение максимальной скорости изменения температуры (первая производная) и знак второй производной от температуры по времени. Вычисляют по максимальной скорости изменения температуры в реакторе значение конечной температуры с помощью вычислительного устройства 6, используя расчетную зависимость, полученную экспериментальным путем. При достижении конечной температуры в реак. торе своего заданного значения и положи. тельного знака второй производной с помощью управляющего блока 7 осуществляют подачу растворителя в реактор для а уменьшения концентрации исходного реагента до изменения знака второй произволной (отрицательное значение). 2 ил.С:Изобретение относится к автоматическому управлению периодическими процессами, в частности процессами гилрпрования циклических нитросоединений, и москет быть использовано в химической, нефтехимической промышленности и промышленности минеральных удобрений.Цель изобретенияповышение выхода целевого продукта.На фиг. 1 прелставлена блок-схема системы управления, реализуюьцая данный способ; на фиг. 2 -- температурная характеристика синтеза гидрирования нитросоелинений.При начальной температуре синтеза 70 С, начальной концентрации гидрируе мого нитросоединения 0,91 кмольм, лав 5 лении гидрирующего водорода 15610 Па была получена зависимость конечной температуры синтеза от максимальной скорости изменения температуры, которая имеет вид;То = 1,686 10 - 5,1 10 Т,с + 1,36 10(Т . )-Зависимость была получена после проведения серии опытов. Температурная характеристика синтеза гилрирования нитросоединений имеет вид, прелставлепный на фиг. 2, гле Таоба - конечная температура синтеза; Т,а 1 сс - максимальная скорость изменения температуры, С/мин; с - время синтеза, мин.Длительность протекания синтеза в за висимости от скорости превращения колеблется от 20 мин до 1,2 ч, а конечная температура синтеза -- от 120 ло 150 С при исходных параметрах Та. - 70 С, С =-.=1516 10 Па; С. =0,91 кмоль/м.В реакторе 1 (фиг. 1), снабженном рх башкой 2 лля начального разогрева реакционной смеси греющим паром, пропеллерной мешалкой 3 и циркуляционной трубой 4, происходит гидрирование нитросоелинения. 40Температура в реакционной зоне измеряется термопарой 5. Для управления процессом гидрирования применяется вычислительное устройство 6 и управляюцее устройство 7. Подача дозы растворителя (управляющее воздействие) происходит при по моши клапана 8.Давление гидрируюшего водорода регулируется по контуру клапан 9 - датчик 10 - управляющее устройство 7. До температуры начала реакции ,70 С) исхо,ьное нитросоединение нагревается греющим паром, который подается в рубашку реак.тора посредством клапана 11. Исхолное нитросоединение загружается в реактор посредством клапана2.Способ осуществляют слелующим оо- у разом.Значение температуры, замеряемое термопарой 5, поступает в вычислительное устрсЬстььо 6, гле рассчитывается скорость изх С 1 е и и я тем н с. р а ту р ы ( 1- 51 и э 0 и 3 1 ь О л и 3 51 ) . с 1 ТсКжС ПРО)ОСТ СКОРОСТИ ИЗЫЕНЕНИ 5 ТЕМ- пературы (2-я произволная). 111 еле этого по имен) пьейся зз Виси мости определяется расчетпая конечная тем пература синтеза. 1 рОцЕСС унрсВЛЕНИя НЗЧИНЗЕТСя ПрИ ЛОСтижении расчетной конечной температуры синтеза заланпого значения нри положительном значении 2-й произволной от температуры (происхолит нарастание скорости тепловылеления). При лостижепии конечной расчетной температуры заданного значения и положите ьном значении 2-й производной от температуры управляющее устройство 7 сп.рез клапан 8 производит подачу лозы растворителя для уменьшения концеИгра;ии исхс,ьнсго реагента. На Э Т О М 3 3 К а Н 1 И В с 1 С 1 Т С 51 Ц и К.Р 3 С Ч С Т 3 и У П ) а В- ления. Слелующий цикл Начинает осуществляться после окончания управляющего воздействия (полачи лозы растворителя) в той же послеловательности.Управление процес ом В описанной нослеловательности прололжается ло полу- :.ения значения 2-й произволной от температуры отрицательного значения, что говорит об уменьшении скорости тепловых процессов, после чего процесс .ьакьНчивается В ЗЕЬТОМ ЗТИС.СКОМ РЕЖИМПри прооной практическои реализации указанного способа эффект был лостигпут при осуцествлении пе более лв) х циклв управленья. при этом кон.чнаяратура си;теза пе выхолила за прелелы 36 С с получением 1 иказателя цветности 8 24 елиницы (пролукт считаегся высоко О КЗЧЕСТВс 1 ИРИ ЗНЗЧЕНИИ ПОКЗЗЗТЕЛЯ ЦВСТ- ности пе более 30 елинип), 11 ри этсм з 1:.аченис заланнсй конечной тем пературы было 125 С, лоза растворителя бььла полобрана экспериьментальнс и ссставил з 50 кг (процесс не должен выхо;ьить и области устойчивости).Реализация лзнноо сособа шлностью исключает браковсннуо пролукпик с лы.ьпейшей очисткой не Оолее 55 о 1 слу С 1;ои пролукции. Фор,ула избетенисСпособ автоматического управления периолическим процессом . Илрировапия циклических нитросоеЛинений в реакторе с мешалкой, включающий на:1 зльпьй плогрев сырья ло тем пературы пачала реакции, поддержание ем пера гурь в рс акторе на :1 ЗЛЗННОМ ЗНсЧЕНИИ, СТЗОИГ 1 ИЗЗЦИЮ Лспв.1 Е. пия гилрирукснего волороЛс, ог.и аои(и,5 ТЕМ, 1 ТО, С 1 ЬС,1 ЬК) ПОВЫП 1 ЕНИЯ ВЫ ХО ьс целевого пролукта, определяют по измеренНОй тЕМПЕРатУРЕ В Р.ЗКТОРЕ ЬНЗЧсНИС Максимальной скорости из)епепия емсра.уры в реакторе и знак второй рс 5 вас.ьЬ;и1 3 134 с)8 Составитель 1. ГоленшинаРедактор М. Циткина Текред И. Верее Хори ктор . ЗрдсйиЗаказ 9967 Тираж 5 1 11 о тпи ниБ 1 ИИ 11 И Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4 511 роизнолственно.полиг 1)афинеское предприятие, г. ужгород, л. 11 росктная, 4 от температуры по времени, вычисляют Го максимальной скорости изменения температуры в реакторе значение конечной температуры в реакторе и при лостижеии конечной температурой в реакторе заданного значения и положительном знаке второй производной от температуры по времени осуществляот по;и у растворителя в реактор, а при лостижеции второй произволной от температуры по времени своего отрицательного значения полачу растворителя в реактор прскранаот.