Способ автоматического регулирования реактора непрерывного действия

(84) (87) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТОРА НЕПРЕРЫВНО 1 Т ДРЙСТВИЯ путем регулирова-ния соотношения расходов тетрахлоридатитана в реактор и спирта в первый вводреактора с коррекцией по температурев реакторе соотношения расходов тетрВфхлорида титана и спирта на разбавлениеи подачи десорбента в реактор в зависимости от содержания хлористого водородав растворе на выходе реактора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени конверсии тетрюц 1 оридатитана, дополнительно регулируют соотношение расходов тетрюцвридв и спиртаво второй ввод реактора с коррекцией Фпо количеству образовавшегося в процессе хлористого водорода. тельство СССР 00, 1978.: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(86) 1. Эрриот П. Регулирование производственных процессов. 1967,с. 408 48.2. Манусов Е. Б. Контроль црегулирование технологических процессов ла-.,кокрасочных производств. М., "Химияф, .1977, с. 37-61.3. Авторское свидеИ 706101, кл. В 01 У 1/ Я 010363601 1036Изобретение относится к автоматизации химических реакторов непрерывно" .- го действия и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации реакторов для получения а.итанатов.Известен способ управления реактором непрерывного действия путем регулирования соотношения расходов исходных компонентов в реактор с коррекцией 10 по температуре в реакторе 1 .Известен также способ управимия реактором непрерывного действия путем регулирования подачи десорбента в реактор в зависимости от состава продукта 15 на выходе реактора 21 .Недостатком известных способов является то, что они не обеспечивают вы-, сокой степени конверсии сырья.Наиболее близким по технической 2 О сущности является способ автоматического го регулирования реактора непрерывного действия, например, в процессе получения титанатов путем регулирования соотношения расходов тетрахлорида титана 25 в реактор и спирта в первый ввод реактора с коррекцией; по температуре в реакторе, соотношения расходов тетрахлорида титана и спирта на разбавление и подачи десорбента в реактор в зависимости Зо от содержания хлористого водорода в растворе на выходе реактора 3 1.Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает высокой степени конверсии тетрахлорида титана, так как он не предусматривает корректировку режима процесса в зависи ., мости от хода реакции, характеризую щейся числом замещений. Сложность процесса получения титана 4 О тов заключается в том, что для его интенсификации образующийся хлористый водород необходимо удалить из реакционной массы, что приводит к совмещению реакционного процесса с массообменным. В реакторе это осуществляется следующим образом. На верхнюю тарелку произ ,водят. ввод тетрахлорида титана и первый ввод спирта в мольном соотношении, например 1: 1 - 1, 3), соответственно. 50 Ниже производят второй ввод спирта в количестве, которое в сумме с первым вводом обеспечивает два замещения, т. е. его мольное соотношение к тетрахлориду. титана составит .( 1 - 13): 1. Образую щийся хлористий водород десорбируется из реакционной массы путем барботиро вания сквозь нее азота, который подаеъЭОО .2ся под нижнюю тарелку реактора, а на нее подается спирт для разбавления в количестве, обеспечивающем общее соотношение тетрахлорид , титана-спирт 1: 12. На скорость процесса и конверсию тетрахлорида титана в значительной мере влияет соотношение реагентов, температура в конце реакции и степень десорбции хлористого водорода, которая в свою очередь определяется температурой и количеством десорбента,. Для обеспечения интенсивной работы реактора и максимальйой конверсии тетрахлорида титана необходимо регулировать и корректировать соотношение спирта к тетрахлориду титана в первом вводе по температуре а во вчором по степени превращения тетрахлорида титана, которую возможно определить только по количеству десорбированного и оставшегося в смеси хлористого водорода, так как прямых анали тических методов не существует.Целью изобретения является повышение степени конверсии тетрвхлоридатитана.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования реактора непрерывного действия путем регулирования соотношения расходов тетрахлорида титана в реак-/ тор испирта в первыйввод реактора с коррекцией по температуре в реакторе соотношения расходов тетрахлорида титана и спирта на разбавление и подачи десорбента в реактор в зависимости от содержания хлористого водорода в растворе на выходе реактора, дополнительно регулируют соотношение расходов тетрахлорида титана и спирта во второй ввод реактора с коррекцией по количеству образовавшегося в процессе хлористого водорода. На чертеже представлен пример реализации данного способа,Расход тетрахлорида титана в реактор1 измеряется датчиком 2 расхода и вторичным прибором 3 расход спирта в первый ввод измеряется датчиком 4 расходаи вторичным прибором 5, температура вреакторе замеряется датчиком 6 и вторичным прибором 7 и регулируется регулятором 8 соотношения, путем воздействия на исполнительный механизм 9 подачи спирта з первый ввод реактора 1,Расход спирта на разбавление измеряется датчиком 10 сЬ вторичнйм прибо-.ром 11 и регулируется регулятором 12соотношения путем воздействия на испог3 10363 нительный механизм 13 подачи спирта на разбавление.Концентрация хлористого водорода в растворе на,выходе реактора замеряется датчиком 14 со вторичным прибором 15 и регулируется регулятором 16 путем воздействия на исполнительный механизм 17 подачи десорбента (азота) в реактор расход которого регистрируют с помощью датчика 18 и вторичного прибора 19. 30Концентрацию хлористого водорода в газе, выходящем из реактора замеряют . датчиком, 20 со вторичным .прибором 21, а расход газа измеряют датчиком 22 и вторичным прибором 23, С помошью пер з вого блока 24 умножения определяют количество хлористого водорода в газе,- Расход раствора замеряется датчиком 25 и вторичным прибором 26. Система управлеиия процессом содержит так же второй блок 27 умножения, сумматор 28 и програмный задатчик 29.Расход спирта во второй ввод реактора измеряют датчиком 30 со вторичным прибором 31 и регулируют регулятором 25 32 соотношения путем воздействия на исполнительный механизм 33 подачи спирта во второй ввод.Способ осуществляется следующим об. разом. 30Регулирование расхода спирта в первый ввод реактора 1 производится регулятором 8, на входы которого поступают сигналы со вторичных приборов 3 и 5 датчиков 2 и 4 расхода и со вторичного35 прибора 7 датчика 6 температуры. При изменении соотношения расходов реагентов или температуры в реакторе регулятор, 8 выдает командный сигнал исполнитель-. ному механизму 9 подачи спирта в первый ввод реактораКонтур регулирования подачи спирта во второй ввод работает следующим образом. Сигналы со вторичных приборов 21 604и 23 поступают на первый блок 24 умножения, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный количеству хлористоговодорода в газе, выходящем иэ реактора. Аналогично, на выходе второго блока 27 умножения формируется сигнал, пропорциональный количеству хлористого водорода в растворе на выходе реактора. Эти сигналы поступают на сумматор 28, на третий вход которого поступает сиг нал с програмчцого задатчика 29, который пропорционален расчетному значению хлористого водорода, которое должно о 6 разов, ться, исходя из данного расхода тетрахлорида титана. Сигнал рассогласова ния расчетного и фактического количества хлористого водорода из сумматора 28 поступает в качестве корректирующего сигнала на регулятор 32, который выдает командный сигнал на исполнительный механизм 33 для соответсвующего изменения расхода спирта во второй ввод.Соотношени з расходов тетрахлорида титана и спирта на разбавлен.е регулируется с помошью регулятора 12, который выдает командный сигнал на исполнительный механизм 13 подачи спирта на разбавление.Реакция замещения протекает более интенсивно для удаления иэ реактора образовавшегося хлористого водорода. При отклонении концентрации хлористого водо рода в жидкой фазе от заданного (минимального) значения регулятор 16 отрабатывает командный сигнал на исполнитель- тельный механизм 17 подачи азота в реактор.Таким образом достигается наилу ппая конверсия тетрахлорида жтана для данныс конкретных условий.Использование предлагаемого способа позволяет увеличить конверсию тетрахлорида" титана на 6-8% и в результате снизить себестоимость целевого продукта, 10 ЭОЭ 60л ЖУ аюгеРаеютУ,бВНИИПИ Заказ 5882/6 Тираж 537 Подписноефилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4