Способ управления химической реакцией

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОееСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик/О присоединением заявки-Э 27/О осударстеенный комитетСовета Миннстроа СССРпо делам иэобретенийн открытий 3) Приоритет 3) Опублнков(088,8) 11. 7 юллетень 4 5) Дата опубликовани нсання 23,1 ф, Д, Роганин, Б. К. Плошенко, А. М, Ракитин и Т. Г. Тем, Миллералиев 2) Авторы изобретен о конргрукторскогоаботке и нефтехимии Волгоградский филиал Специ по автоматике в нефте) СПОС РАВПЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКБИЕ сырья, эбыткаях иэ-ааудет ьным птиения емго и е процесса.ью соотношения расхивают с учетом, гой по отношениюшего в реакцию, кнаходящегося в реареак.молей обпему чисэоне реакуюфпа Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано для управления химическими реакциями, проходящими с избытком одного иэ реагентов при непрерывном ведении процесса,Извес ген способ управления химической реакцией путем поддержания соотношения расходов реагентов с коррекцией по величи не избытка одного иэ реагентов 11.Известный способ не обеспечивает возможность поддержания оптимальной глубины реакции. Под оптимальным в ванном случае понимают такое значение глубины реакции, при котором дальнейшее увеличение избытка реагента приводит к снижечию технико-экономических показателей.Значение избытка реагента, соответств шее оптимальной глубине реакции, обычно выбирают на основании экспериментальных данных при стабильных значениях остальныхраметров процесса.Однако в производственных условиях довольно трудно стабилизировать все параметр 2ы, например качество используемот Поэтому выбранноеоднаждй значение реагентов в производственных услов зменения остальных параметров не Бель предлагмальное ведениС этой целгентов поддержции, определяемсырья, вступивлу молей сырьяции.На 1 п фиг. оказана схема предлагаемого устройства (один из вариантов); на фиг, 2- график зависимости избытка одного иэ реагентов в готовой смеси от соотношения расходов входных реагентов,Устройство состоит из регулятора 1 соотношения расходов реагентов, генератора 2 низкочастотных колебаний, блока 3 суммирования, исполнительного механизма 4, реактора 5, анализатора 6 избытка одного иэ реагентов, блока 7 сравнения амплитуды.Поскольку при синусоидальном изменениисоотношения расходов входных реагентовможно предсказать амплитуду переменнойсоставляющей избытка одного из реагентовв готовом продукте при условии, что реагенты не вступают в реакцию, что соответствует точке В, то измеряя действительнуюамплитуду переменной составляющей избытка, соответствующую соотношению расходовисходных реагентов и точке Б, и вычитаяее из предсказанной в точке В, получим ситнал, пропорциональный доле дополнительногореагента, не вступившего в реакцию, Примером осуществления предлагаемого способаможет служить способ управления реакциейокисления парафина до жирных кислот впроцессе производства синтетических жирозаменителей. На регулятор 1 соотношениярасходов "воздух-реакционная смесь" воздействует синусоидальный пневматическийпостоянный но амплитуде сигнал, вырабатываемый генератором низкочастотных колебаний 2, который вызывает изменения расхода воздуха.Выходной сигнал с регулятора 1 соотношения через блок суммирования 3 при помощи исполнительного мехе;.изма 4 управляет расходом воздуха, пос.упаюшего вреактор 5,Сигнал от анализатора 6 избытка кислорода в отработанных газах поступает в блок7 сравнения амплитуды, где сравнивают переменные составляюшие сигналов колебаниярасхода воздуха и избытка кислорода в отработанном газе,.Сигнал разности амплитуд переменных ЗОсоставляюших соотношения расходов входныхреагентов и избытка. одного иэ реагентов вготовом продукте, пропорциональный доленепрореагировавшего реагента, из блока 7поступает в блок 3 суммирования, изменяя %соотношение расходов входных реагентов иподдерживая заданное значение доли непрореагировавшего реагента,На оси абсцисс показаны три точки А, Би В. Если соотношение расходов для нормаль 40ного протекания реакции лежит в точке А,то реакция идет полностью беэ избыткареагентов в готовой массе. В точке В соот-.ношение расходов таково что дополнительный расход одного иэ реагентов не приводит к увеличению глубины реакции и весьдополнительный реагент идет в избыток.,В этом случае синусоидальные возмущения на соотношение расходов входных реаген.тов вызовут эначитепьные изменения избытка 50одного из реагентов в готовом продукте.В точке Б такие же синусоидальныевозмушения соотношения расходов входныхреагентов вызовут меньшие изменения избытка одного из реагентов в готовом продукте,Это объясняется тем, что при соотношениивходных реагентов, соответствуюшем точ: .Б, дополнительный расход реагента частьювступает в реакцию и лишь частично идетв избыток. 60 Сигнал разности амплитуд переменныхсоставляюших соотношения расходов: "реакционная смесь-воздух и избытка кислородав отработанных газах, пропорциональный доле непрореагировавшет о кислорода, из блока7 поступает в блок суммирования 3, изменяя соотношение расходов "реакционнаясмесь-воздух", поддерживая заданное значение непрореагировавшего кислорода, по величине которого судят о глубине реакции,Е:чи доля непрореагировавшего кислородасоответствует заданной, глубина реакциисоответствует оптимальной,о 7933Устройство управления химической реахцией работает следуюшим образом.На регулятор 1 соотношения расходовреагентов, воздействует синусоидальныйпневматический сигнал, вырабатываемый генератором 2,Выходной сигнал регулятора 1, состояший из постоянной и переменной составляющих, через блок 3 суммирования ц поМощьюиаполнительного, механизма 4 управляет рас-,Оходом одного из реагентов, поступаюших вреактор 5.Анализатор 6 избытка одного из реагентов в готовом продукте вырабатывает сигнал, состоящий из постоянной и переменной дс Оставляюших,Это обусловлено тем, что на соотношениерасходов входных реагентов наносятся синусоидальные возмущения с помошью генератора 2 низкочастотных колебаний, вызываюшие изменение избытка реагента в готовом продукте.Сигнал, вырабатываемый анализатором 6избытка одного из реагентов, поступает вРблок 7 сравнения амплитуды переменных со ставляюших колебаний соотношения расходов входных реагентов и избытка реагентовщ Фи готовом яродукте. формула из обретения Способ управления химической реакцией, например реакцией окисления парафина до жирных кислот, путем поддержания соотношения расходов реагентов с коррекцией по величине избытка одного из реагентов, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью оптимального ведения пооцесса, поддержаниесоотношения расходов реагентов осуцесчвляют с учетом глубины реакции, Опрепляемой по отношению числа молей сыре:,вступившего в реакцию, к обшему числумолей сырья, находяшегося и зоне реакции,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Червинский К, А, Управление реакциями нефтехимического синтеза, М"Химия,5 1968, с, 56,Заказ 4336/28 Тираж 540 Подп БНИИПИ Государственного кс л:;тета Совета но делам ю.бр"тений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская