Способ управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 0 За) С 0 САНИЕ РЕТ К ИДЕТЕЛЬСТ РСКО овасмол ИгнатГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ордена Трудового Красного Энамени всесоюзный научно-исслед тельский институт синтетических (53) 66.012.-52 (0888)(56) 1. Тезисы доклада конференции "Автоматизация периодических процессов в химической промыдленностиф, Северодонецк, 1979, М., НИИТЭХИМ, с. 90-98.2. Авторское свидетельство СССР В 798124, кл. С 08 С 63/22, 1978 (прототип).(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛЫ, осуществляемый при поликонденсации под атмосферным дав.ЯО. 1070140 А лением и в вакууме путем изменения скорости отгона дистиллята, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, скорость отгона дистиллята регулируют по температуре отгоняеьнх паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте при максимальном подводе тепла в рубашку реактора.2. Способ но п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что переход к поли- конденсации под вакуумом осуществляют при понижении температуры отгоняемых паров до заданной величины.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что набор вакуума в реакторе осуществляют по изменению температуры отгоняемых паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте.Изобретение относится к автоматизации процессов, проводимых в реакторах периодического действия, и можвт быть использовано в производствеполиэфирных смол.Известен способ автоматического 5управления процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемый в реакторе периодического действия при поликонденсации под атмосферным давлением и в вакууме, заключающийся в 10повышении температуры на атмосфернойстадии по линейной временной программе и постепенном понижении давленияпо линейному закону на вакуумнойстадии Г 11.15Однако данный способ не учитываетособенностей процесса и не обеспечивает максимальной производительностиреактора. Чтобы не допустить уносагликолей, обычно скорость подъематемпературы в реакторе делают меньшемаксимально допустимой величины, чтоприводит к снижению производительности. Недостатком способа являетсятакже уменьшение давления в реакторепо линейному закону, что также ведетк недоиспользованию мощности реактора,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ управления периодическим З 0процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемый при поликонденсации под атмосферным давлением и ввакууме путем изменения скоростиотгона конденсата. 35Однако известный способ.не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса. Это объясняется следующими причинами: учетом высокой чувствительности реакции поликон денсации к концентрации гликолей вреакционной массе задаваемая скорость отгона воды устанавливаетсязаведомо ниже максимально возможной, постоянная скорость подъема 45вакуума не обеспечивает максимальнойпроизводительности реактора и не учитывает индивидуальные особенностикаждого синтеза; определение моментаперехода на вакуумную стадию по соотношению скоростей отгона не является эффективным и надежным, таккак требуется непрерывное дифференцирование по времени сигнала.Уровнемера в приемной емкости дистиллята,кроме того,необходимо:применение запоминающего устройства и регуляторасоотношения.Цель изобретения - повышение производительности процесса.Укаэанная цель достигается тем, 60что согласно способу управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемому приполиконденсации под атмосферным давлением и в вакууме гутем изменения 65 скорости отгона дистиллята, скоростьотгона дистиллята регулируют по температуре отгоняемых паров на выходеиз дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте примаксимальном подводе тепла в рубашку реактора.Кроме того, переход к поликонденсации под вакуумом осуществляют припонижении температуры отгоняемыхпаров на выходе из дефлегматора дозаданной величиныНабор вакуума в реакторе осуществляют до изменению температуры отгоняемых паров на выходе иэ дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте.В начале, технологического процесса после загрузки исходных реагентов,обеспечивается максимальный подводтепла в рУбашкУ.Температура отгоняемых паров поддерживается постоянной путем изменения расхода хладагента в дефлегматор, При появлении гликолей в дистилляте производится коррекция расхода хладагента в дефлегматор. Помере протекания процесса концентрация реагентов в реакторе понижаетсяи скорость отгона уменьшается. Этоприводит к тому, что отгон паров водя существенно замедляется, температура паров за дефлегматором начинает понижаться и регулятор температуры паров закрывает регулирующий клапан на линии хладагента, С этого момента температура паров эа дефлегматором непосредственно связана соскоростью отгона. При понижениитемпературы паров до заданного значения подается команда перехода навакуумную стадию,Предлагаемый способ управленияпредполагает дискретное подключениеи отключение вакуумной линии к реактору. Увеличение величины вакуумавызывает интенсификацию отгона парови тем самым некоторое повышение температуры.При этом запоминается минимальноезначение температуры и оцениваетсяее приращение. При увеличении температуры на определенную величину вакуумная линия отключается от реактора, При уменьшении температуры паровдо минимального значения снова подключается вакуумная линия. Вследствиеинерционности системою температура паров продолжает уменьшаться до некоторогс значения, после чего начинаетповышаться. Снова запоминается новоеминимальное значение температуры иоценивается ее приращение. Далее весьцикл повторяется.Алгоритм подключения вакуумнойлинии к реактору следующий:ОдО При Т 7, Т . (11+ОТ(при О =1 вакуумная линия подключена к реактору ); 5Т - текущая температура паров эа дефлегматором,Т . 11 - минимальная температура паров после 1 -гоподключения вакуумнойлинии;йТ - заданное приращение температуры.При данном способе управления скорость набора вакуума в реакторе не является жесткой, а определяется текущей скоростью отгона.Если скорость отгона паров большая то время подключения вакуумной линии к реактору небольшое и наоборот.20Если по каким-либо причинам произошел проскок гликолей, дается команда на стабилизацию величины вакуума в реакторе до тех пор, пока содержание гликолей не достигает требуемого значения.На чертеже представлена система, реализующая предлагаемый способ.Система содержит реактор 1 с насадочной колонкой и дефлегматором 2. З 0 Реактор обогревается рубашкой в которую по трубопроводу 3 поступает пар. В дефлегматор для конденсации гликолей по трубопроводу 4 подается хладагент. Температура в реакторе 35 измеряется термопарой 5 и с помощью регулятора б и клапана 7 стабилизируется на заданном. значении. Температура отгоняемых паров эа дефлегматором контролируется с помощью термопары 8 и вторичного прибора 9 и поддер 1 живается на требуемом значении с помощью регулятора 10 и клапана 11, Содержание гликолей в дистилляте измеряется прибором 12. Регулятор 13 служит для коррекции расхода хлад- агента в дефлегматор. Момент перехода с атмосферной стадии процесса на вакуумную определяется регулятором 14, который, воздействуя на переключающее реле 15 и клапан 16, подключает вакуумную линию 17 .к реактору. Формирующее устройство 18 определяет момент подключения и отключения вакуумной линии. Величина вакуума в реакторе контролируется прибором 19 и при проскоке гликолей стабилизируется с помощью регулятора 20, Момент проскока гликолей фиксируется регулятором 21, который воздействует на эадатчик 22 с памятью 60 и переключающее реле 23.Способ осуществляют следующим.образом.В реактор 1 загружают исходные реагенты, герметизируют, продувают 65 азотом. Регулятору б устанавливается задание 205 фС и тем самым обеспечива.- ется максимальный подвод тепла в рубашку в начальный момент времени.При достижении температуры в реакторе примерно 120 оС скорость реакции в реакторе заметно повышается и начинается интенсивный отгон выделяющейся в результате реакции воды. Расход хладагента в дефлегматор устанавли.вается регулятором 10 в зависимости от температуры паров с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте. Таким образом, отгон воды идет с максимальной скоростью, которая ограничивается регулятором 13. При выходе реактора на заданный тепловой режим температура в дальнейшем поддерживается постоянной на значении 205 фС. По мере уменьшения скорости реакции температура за дефлегматором уменьшатеся, клапан 11 закрывается.При достижении температуры паров примерно 93 фС происходит срабатывание регулятора 14, который через переключающее реле 15 подключает вакуумную линию 17 к реактору, С этого момента формирующее устройство 18 начинает оценивать изменение текущей температуры паров за дефлегматором и Формировать управляющее воздействие, согласно1).При наличии гликолей в дистилляте срабатывает регулятор 21, выходной сигнал с которого включает эадатчик 22 с памятью, эадатчик 22 запоминает текущее значение вакуума и пересылает его в качестве задания в регулятор 20. Кроме того, регулятор 21, воздействуя на.переключающее реле 23, соединяет выход регулятора 20 через переключающее реле 15 с клапаном 1 б. После того, как процесс войдет в нормальный режим и прибор 19 покажет отсутствие гликолей в дистилляте, выходной сигнал с регулятора 21 становится равным нулю, и переклкчающее реле 23 возвращается в исходное положение. После набора полной величины вакуума процесс продолжают при постоянной температуре до 1 получения требуемого качества полиэфирной смолы.Использование предлагаемого способа управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы обеспечивает по сравнению .с известными уменьшение времени выхода реактора на заданный режим по температуре на атмосферной стадии за счет применения индикатора наличия гликолей в отгоняемой воде и изменения подачи хладагента в дефлегматоре при измененйи их концентрации и одновременном максимальном подводе тепла в рубашку реактора; уменьшение времени выхода реактора на заданный режим по давлению на вакуумной стадии".Заказ 11637/25 Тираж 469 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 1 30 35 р Москва, ж, Раущская наб ., д . 4/5 филиал ППП "Патент",. г.ужгород, ул.Проектная, 4 за счет применения предлагаемого споссба регулирования величины вакуумапо изменению температуры отгоняемыхпаров на вйходе по содержанию гликолей в дистилляте; простоту и надежность определения момента перехода с атмосферной на вакуумную стадию процесса.Все это приводит к увеличению производительности процесса.