Устройство автоматической защиты процесса нитрования в реакторе с мешалкой

.Ж 5 С 07 В 43/02, 6 05 О 27/00 НТг ОБРЕТЕНИЯ ПИСАН И КО ВИДЕТЕЛЬСТВУ А(71) Латвийское производственное биофармацевтическое объединение и Ленинградский технологический институт им, Ленсовета (72) В,И,Сахненко, В.В.Кашмет, К),В.Павлов, Г.Ф.Кумеров и В.Я.Павил(56) Обновленский П.А. и др, Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии, Л.О.: Химия, 1978, с, 224, 215 - 216.Обновленский П.А. и др. Эффективность автоматического управления химико-технологическими процессами, Л.: Машиностроениеб 1969, с. 159, 129, рис, 53(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПРОЦЕССА НИТРОВАНИЯ В РЕАКТОРЕ С МАШАЛКОЙ(57) Изобретение относится к управлению процессами нитрования, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной и химико-фармацевтической промышленности. Целью изобретения является повышение надежности автоматической системы защиты (АСЗ). Сущность данного технического решения состоит в использованиии трехканального мажоритарного принципа контроля перемешивания по гидродинамической составляющей, вызванной перемешиванием реакционной массы, вращению вала мешалки и подаче напряжения на одну из фаз статорной обмотки двигателя мешалки после силовых контактов . магнитного пускателя с выработкой противоаварийного управляющего воздействия на подачу сжатого азота в установленный внутри реактора барботер для продолжения перемешивания в случае останова мешалки. При аварийном повышении температуры реакционной массы выработка противоаварийного управляющего воздействия сводится к сливу в реактор предварительно охлажденного уксусного ангидрида в специальномм мер нике. Испол ьзование дан ного технического решения повышает надежность АСЗ за счет исключения режимов ложных срабатываний и опасных отказов, а также выработки дополнительных противо- аварийных управляющих воздействий по перемешиванию и снижению температуры реакционной массы. 1 ил. Изобретение относится к управлению потенциально опасными процессами химической технологии и касается, в .частности, вопросов автоматической защиты процессов нитрования и других экзотермических процессов, осуществляемых в реакторах полунепрерывного (РПНД) и непрерывного действия (РНД), с целью предотвращения опасного развития аварийных ситуаций, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной, химика-фармацевтической и пищевой промышленности при синтезе промежуточных и целевых продуктов,Цель изобретения - повышение надежнсти автоматической системы защиты.На чертеже показана функциональнсхема автоматической системы защиты.Устройство состоит из реактора 1, емкос2 с охлаждающим компонентом,аварийнсборника 3. набжен двигат паном выхода и выбро Реактор редуктором тером 8, кл системой 10 тов реакции ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР рубашкой 4, мешалкой 5, лем мешалки 7, барбовыгрузки 9, вытяжной газообразных продука реакционной массы, 1680684пэтрубками подачи 11 и выхода 12 хладоа ента в рубашку,Для отсечки подачи дозировки компонентов (НМОз и фурфурола) в реактор предназначены отсечные клапаны 13, а дляотсечки подачи хладоагента с более низкимэнергосодержанием в теплообменник реактора служит отсечной клапан 14.Для слива хладоагента с более высокимэнергосодержанием (одного из исходныхкомпонентов - охлажденного уксусного ангидрида) в реактор предназначен отсечнойклапан 15,Для аварийной подачи сжатого воздуха(азота) в барботер с целью продолжения перемешивания реакционной массы при внезапном останове мешалки предназначенотсечной клапан 16.Для охлаждения уксусного ангидридаемкость 2 снабжена змеевиком 17, черезкоторый подается рассол,Перед началом процесса (дозировки)реактор заполняется из емкости 2 уксуснымангидридом до уровня 18,По окончании дозировки компонентовуровень реакционной массы в мернике повышается до отметки 19,Для измерения температуры реакционной массы в реакторе предназначен первичный измерительный преобразователь(ПИП)20 и вторичный измерительный приборЯИП) 21, снабженный блоком уставок надва дискретных порога срабатывания.Для контроля уровня в реакторе и наличия циркуляции реакционной массы служитПИП 22 и ВИП 23, снабженный блоком установок на два дискретных порога срабатывания.Для контроля вращения вала мешалкипредназначен ПИП 24 и ВИП 25 с блокомуставки на один дискретный порог срабатывания,Для контроля подачи напряжения к двигателю мешалки служит логический элементДА 26,.С целью выработки противоаварийногоуправляющего воздействия на отсечку подачи дозируемых компонентов при повышении температуры, низкого значения уровняреакционной массы и отсутствие перемешивания предназначен логический элементИЛИ 27,Контроль перемешивания осуществляется по мажоритарному принципу, реализуемому на логическом автомате защиты ЛАЗ28, выход с которого параллельно связан содним из входов логического элемента (ЛЭ)27 и с приводом отсечного клапана 16, установленного на линии подачи (противоаварийной) сжатого воздуха в реактор. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом,При отсутствии заполнения реактора .уксусным ангидридом до отметки 18 с ВИП23 поступает сигнал на ЛЭ 27, вырабатывающий команду на отсечку подачи компонентов в реактор,Лишь после заполнения реактора дотребуемого первоначального уровня поступит разрешающий сигнал с ВИП 23 (первыйвыход) нэ открытие отсечных клапанов 13подачи компонентов в реактор.Контроль наличия перемешивания осуществляется по мажоритарному принципупутем наличия подачи напряжения на двигатель мешалки с помощью ЛЭ 26, вращения вала мешалки, фиксируемогопосредством ПИП 24 ВИП 25, и гидродинамического напора, развиваемого мешалкойи фиксируемого е помощью ПИП 22 и ВИП23 (второй выход).При отсутствии сигнала о налиии перемешивания реакционной массы хотя бы подвум информационным каналам с ЛАЗ 28поступает команда ЛЭ 27 нэ отсечку подачикомпонента и привод. отсечного клапана 16для подачи сжатого воздуха в барботер 8реактора с целью доведения процесса доконца и поедотвращения развития аварии,вызваннй остановом мешалки 5,Использование предлагаемого технического решения для процессов нитрования впроизводстве нитрофурановых препаратови фурозолидона позволяет существеннымобразом повысить надежность АСЗ, исключив режимы ложных срабатываний и отказов контроля наличия перемешивания. Это,в конечном итоге, предотвращает опасноеразвитие аварийных режимов до детонацииреакционной массы и взрывного разрушения реактора и здания,Формула изобретенияУстройство автоматической защитыпроцесса нитрования в реакторе с мешалкой, теплообменником, вытяжной системойи клапаном выгрузки, содержащее измерители температуры реакционной массы сблоком уставок на два дискретных значения, измеритель гидродинамического напора, развиваемого мешалкой, и измерительскорости вращения вала мешалки с блокамиуставок каждый на одно дискретное значение, отсечные клапаны на линии подачи дозируемых компонентов в реактор ихладоагента с более низким энергосодержакием в теплообменники реактора, логиче.ский элемент ИЛИ и логический элеменконтроля перемешиванияпричем первывыход с измерителя температуры соединенс первым входом логического ИЛИ, а выход1680684 20 Составитель А,ПрусковцовРедактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончак аказ 3281 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с логического элемента контроля перемешивания связан с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход с которого .соединен с приводами отсечных клапанов дозируемых компонентов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности автоматическсЛ системы защиты, оно дополнительно содержит барботер, установленый внутри реактора, с отсечным клапаном на линии подачи сжатого воздуха, емкость с хладоагентом с более высоким энергосодержанием. измеритель по гидродинамическому напору снабжен вторым дискретным выходом по уровню реакционной массы в реакторе, логический элемент ДА наличия подачи напряжения на двигатель мешалки, логический элемент контроля перемешивания выполнен в виде мажоритарного аатомата защиты, причем второй выход с измерителя температуры реакционной массы связан с приводом отсечного клапана на линии подачи хладоагента с более высоким 5 энергосодержанием в реактор, первый выход с измерителя гидродинамического напора в реакторе соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ, а его выход связан с пЕрвым входом логического мажори тарного автомата защиты, выход слогического элемента ДА соединен с вто-.рым входом логического мажоритарного автомата защиты, а выход с измерителя скорости вращения вала мешалки связан с треть им входом логического мажоритарногоавтомата защиты, выход с которого соединен с приводом отсечного клапана подачи сжатого воздуха в барботер реактора.