Способ автоматического управления процессом поликонденсации в реакторе периодического действия

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 281077(51) М. Кл.фС 08 9 8/00 В 05 й 27/00 ГаейАвретеенный наентвтСаввта Ынннетрав СССРна Авлвэе нэабрвтеннйн атнрытнй(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМПОЛИКОНДЕНСАЦИИ В РЕАКТОРЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГОДЕПСТВИЯ Изобретение относится к химической промышленности, способам автоматического управления процессом поликонденсации в реакторе периодического действия, ;.пример, в производстве фенолоформальдегидных смол.Прототипом изобретения является сгтособ автоматического управления процессом поликонденсации в реакторе периодического действия, заключающийся в загрузке исходных компонентов, включая катализатор, подогреве реакционной смеси в реакционном объеме до 60-65 С с дальнейшим программным изменением температуры реакционной массы эа счет зкзотермической реакции до кипения, изменении давления в реакторе воздействием на производительность вакуумной системы, стабилизации интенсивности кипения реакционной массы 20 воздействием на расход теплоносителя (1 .Недостатком способа является то, что на начальной стадии вывода реакгора на режим по заранее заданной температурной кривой иэ-эа различной ре" акционной способности исходных компонентов возможно вспенивание реакционной массы и аварийный ее выброс в обратный холодильник. Кроме того, авто-;10 матическое определение момента окончания процесса по плотности или по вязкости не всегда возможно осуществить нз-за специфических свойств реакционной массы (наличне твердых и газовых включений в вязкой массе, высокая адгезия к материалам датчика, коррозионные свойства и т.д) и совмещенности технологических операций. Поэтому в известных решениях применяются методы замедленного вывода реактора на режим и лабораторные методы контроля момента окончания процесса поликонденсации.Целью изобретения является повьхдение производительности процЕсса эа счет интенсификации процесса поликонденсации при более быстром безаварийном выводе реактора на режим.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе автоматического управления процессом поликонденсации в реакторе периодического действия заключающемся в программном изменении температуры реакционной массы, изменении давления в реакторе, стабилизации интенсивности кипения реакционной массы воздействием на расход теплоносителя,. процесс поликонденсации заканчивают в момент стабилизации соотношениямежду количеством тепла, подводимым. к реактору, и разностью темперагур, измеренных в реакционной массе и на выходе теплоносителя иэ реактора.ю5Сущность способа поясняется схемой приведенной на чертеже, где в реакторе 1, взаимосвязанном с обратным холодильником 2, находится термопара 3, связанная с устройством 4, определяющим Йомент окончания процесса поли- конденсации, которое соединено с переключающими клапанами 5, с расходомером теплоносителя б и термопарой 7, стоящей на выходе теплоносителя из реактора 1. Термопара 3 также связана с устройством измерения скорости изменения температуры 8, которое соединенос устройством формирования задания 9регулятору абсолютного давления 10,соединенному с регулирующим органом 11,С выходом обратного холодильника 2 соединено устройство 12, определяющее интенсивность кипения реакционной массы. Выход устройства 12 соединен с регулятором 13, который через клапан 14 сое б динен с рубашкой реактора 1Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Исходные компоненты, включая катализатор, дозируют изагружают в реактор 1, взаимосвязанный с холодильником 2, Реакционную смесь подогревают теплоносителем дозаданной интенсивности кипения посредством регулятора 13, через клапан 14, стоящий иа линии подачи теплоносителя в реактор.Термопарой 3 измеряют температуру реакциойной массы и подают сигнал в устройство 8, предназначенное для определения Ътклоиения скорости измене,ния температуры реакционной массы от заданной по программе, и в устройстве 4 Сигнал с устройства 8 пропо циональный отклонению температуры в реакционной массе от заданной по программе, подают в устройство 9, формирующее закон управления заданием регулятору абсолютногодавления 10Выходом регулятора 10 воздействуют на ф регулирующий орган 11, который изменяет,производительность вакуумной системы. При отклонении скорости изменения температуры выше заданной на выходе устройства 9 появляется сигнал М уменьшения абсолютного давления в реакционном объеме. Реакционная масса эакипает;при более низкой температуре и осуществляет интенсивный съем теплаиз реакционного объема. Скорость изменения температуры в рЕакционном объеме приводится к заданной. Следует отметить,.что изменение абсолютного давления в реакционном объеме влияетна работу регулятора 13, однако автоколебаний не наблюдается в связи с тем, что регуляторы работают в раэных частотных областях и их воздействия одинаковы. по знаку.Это совместное управляющее воздействие регуляторов 13 и 10 позволяет эффективно управлять скоростью экзотермической реакции поликонденсации и позволяет полностью исключить возможности выброса реакционной массы иэ реактора 1. После того как реактор безаварийно выведен на заданный температурный режим, канал управления,по абсолютному давлению автоматически исчерпывает свои воэможности и управление режимом кипения реакционной массы при атмосферном давлении осуществляют по количеству конденсата, измеренного устройством 12 и посредством регулятора 13 изменяют подачу теплоносителя в реактор 1.Момент окончания процесса поликонденсации определяют устройством 4 по скорости иэмейения соотношения между количеством тепла, измеренного, например, по количеству теплоносителя, подводимого к реактору 1, устройством б и разностью температур, измеренных термопарой 7 на выходе теплоносителя иэ реактора 1 ф, и термопарой 3.Выход устройства 4 подают на переключающие клапаны 5, которые, переключая режим работы холодильника с обратного на прямой, переводят холодильник 2 в режим отгонки (выпарки, сушки) легколетучих компонентов иэ реакционной смеси.Предлагаемый способ позволит исключить аварийные выбросы из реактора, значительно повысить точность, оперативность и надежность управления процессом поликонденсации и повысить производительность установки на 2,5 эа счет увеличения коэффициента заполнения реакторов и сокращения времени процесса поликонденсацииФ формула изобретения Способ автоматического управления процессом поликонденсации в реакторе периодического действия, заключающийся в программном иэменении температуры реакционной массы, изменении давления в реакторе, стабилизации интенсивности кипения реакционной массы воздействием на расход теплоносителя, о т л и ч а ю щ и й с и тем, что, с целью повыаения производительности процесса, процесс поликонденсации заканчивают в,момент стабилизации соотношения. между количеством тепла, подмитет тений 5 Ра ударствеиного по делам иэобр 035 Москва ЖФилиал ППП Патен, г. укгсрод, ул. Проектная,водимым к реактору, и разностью температур, измеренных в реакционной массе и на выходе теплоносителя из реактора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1Воловик В.П., Жуковская Н.С., Стрельцов В.И, Автоматизация периодического процесса производства фенолоформальдегидных смол. Пластические массы, 1968, с. 55-56. Подписное Совета Министров СС открытий ская наб. д, 45