Способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука

(088.8)кое свидетелС 08 С 2./06,е свидетельсС 08 С 206,ство СССР1970.во СССР1976 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(54)(57) СПОСОБ АВ)ОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОДНОИ ДЕГАЗАЦИИКАУЧУКА в дегазаторе непрерывногодействия, снабженном мешалкой, путемизмерения расходов полимеризата и воды в дегазатор, концентрации полимера в полимеризате, измерения истабилизации уровня пульпы каучукав дегазаторе, а также изменения расхода пара в зависимости от расходаполимеризата и концентрации полимера в нем, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения расхода 3(51) С 08 С 2/06; С 05 Р 27/00 пара на дегазацию каучука, измеряют мощность, потребляемую электродвига телем мешалки в дегазаторе, по измеренным величинам расходов полимеризата, воды и концентрации полимера в полимеризате определяют концентрацию крошки в пульпе каучука и стабилизируют ее изменением расхода воды, сравнивают уровень пульпы каучука в дегазаторе и концентрацию крошки в пульпе каучука с допустимыми пределами и при соответствии указанных параметров их допустимым пределам корректируют расход пара в зависимости от отклонения мощности, потребляемой электродвигателем мешалки в дегазаторе, от заданного ю значения, а при несоответствии хотя бы одного из указанных параметров его допустимым пределам оставляют рас;од Лара на достигнутом значении, (, причем при увеличении указанной мощности увеличивают расход пара и наобо- ф рот, а допустимь:е пределы концентра 1 ции крошки в пульпе каучука устанав ливают в диапазоне 4,5-5 мас,Ъ, 1087527Изобретение относится к автоматизации процессов производства синтетических каучуков, а именно процессов дегазации, и может быть использовано в производстве каучуков СКИ, СКД и других в химической и нефтехимичес кой промышленности.Известен способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука путем измерений и стабилизации уровня пульпы каучука в дега заторе, измерения остаточного содержания растворителя в дегазированной крошке каучука и его отклонения от номинала, изменения расхода пара в зависимости от величины и знака указанного отклонения. При отклонении остаточного содержания растворителя в дегазированной крошке каучука от номинала в меньшую сторону увеличивают, расход полимериэата в дегаэатор, З) а при отклонении его в большую сторону от номинала увеличивают расход пара (1 .Однако известный способ имеет недостаточно высокое качество дегазации и, как следствие, перерасход пара в процессе дегаэации, Расход полимеризата используется в качестве управляющего воздействия, однако из" менения расхода полимеризата отрицательно сказываются на устойчивости 30 системы регулирования, так как этот расход является наиболее сильным возмущающим воздействием, а также на" рушает ритмичность последующих стадий производства - выделения каучу ка. Кроме того, не учитываются концентрации полимера в полимеризате и размеры дегазируемой крошки, которые имеют существенное влияние на результаты дегазации. Все это является причинами перерасхода пара на дегазацию.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ автоматического управления процессом водной дегазации каучука в в дегазаторе непрерывного действия, снабженном мешалкой, путем измерения расходов полимеризатов и воды в дегазатор, концентрации полимера в полимеризате, измерения и стабилизация уровня пульпы каучука в дегазаторе, а также изменения расхода пара в зависимости от расхода полимеризата и концентрации поли- у мера в нем 2) .Недостатком изьестного способа является ограниченная возможность экономии расхода пара, так как не учитываются размеры дегаэирувмой крошки каучука.Целью изобретения является снижение расхода пара на дегазацию каучука,65 Поставленная цель достигается тем,что согласно способу автоматического управления процесссом водной дегазации каучука в дегазаторе непрерывного действия, снабженном мешалкой, путем измерения расходов полимериэата и воды в дегаэатор, концентрации полимера в полимеризате, измерения и стабилизации уровня пульпыкаучука в дегаэаторе, а также изменения расхода пара в зависимости отрасхода полимеризата и концентрацииполимера в нем, дополнительно измеряют мощность, пстребляемую электродвигателем мешалки в дегазаторе,по измеренным величинам расходов полимериэата, воды и концентрации полимера в полимериэате определяютконцентрацию крошки в пульпе каучукаи стабилизируют ее изменением расхода воды, сравнивают уровень пульпыкаучука в дегаэаторе и концентрацию,крошки в пульпе каучука с допустимыми пределами и при соответствии ука,занных параметров их допустимым пределам корректируют расход пара в зависимости от отклонения мощности,потребляемой электродвигателем мешалки в дегазаторе, от заданного значения, а при несоответствии хотя бы од,ного из укаэанных параметров его допустимым пределам оставляют расходпара на достигнутом значении, причемпри увеличении указанной мощностиувеличивают расход пара и наоборот,а допустимые пределы концентрациикрошки в пульпе каучука устанавливают в диапазоне 4,5-5 мас.Ъ.На чертеже изображена блок-схемасистемы управления, реализующая предлагаемый способ управления процессомводной дегаэации каучука.Блок-схема включает дегазатор 1,мешалку 2, электродвигатель 3, датчик 4 расхода электроэнергии, датчик5 расхода полимеризата, датчик б концентрации полимера в полимериэате,датчик 7 расхода воды, датчик 8 уров.ня пульпы каучука, управляющую вычислительную машину 9 (УВМ), регулятор 10 расхода пара, датчик 11 рас.хода пара, клапан 12 на трубопроводеподачи пара в дегазатор 1, регулятор 13 уровня пульпы каучука, клапан 14 на трубопроводе отбора пульпыиз дегазатора 1, регулятор 15 расхода воды и клапан 16 на трубопроводеподачи воды в дегазатор 1,В дегазатор 1 подают непрерывнопотоки полимеризата с концентрациейполимера 9-12 мас.Ъ, пара и воды.Под действием пара полимер нагревается до 105-110 С, при этом осущеоствляется отгонка растворителя и неэаполимеризовавшихся мономеров черезверх дегаэатора. Пульпу каучука,представляющую смесь частиц полимера (крошка) в воде, отводят черезкуб дегазатора на последующие стадии производства каучука (обезвоживание, сушку и упаковку). Пульпу каучука в дегаэаторе непрерывно перемешивают мешалкой 2, которая вращается электродвигателем 3, по величине потребляе 5 мой мощности, И, которую определяют по показаниям датчика 4 расхода электроэнергии, оценивают размеры (В радиус) крошки каучука согласно уравнению регрессии. Уравнение регрессии выведено по результатам исследований и имеет видИ : ай + ЬВ + С.ЯПри значениях уровня пульпы каучука 15 Н и концентрации крошки в пульпе каучука Сп в допустимых пределахННН уя Ь204 ССп и - Ся сСН Ъгде Н , Н - нижнее и ве хнее оп ср д утимые пределы уровняпульпы каучука, устанавливают в соответствии с паспортными данными на дегазатор;Сп ,Сп - нижнее и верхнее допустимые пределы концентрации крошки в пульпекаучука, соответственно 4,5-5 мас.В.При выходе указанных уровня и ( (или) концентрации за соответствующие пределы, что возможно при значительных возмущениях по расходу воды или полимера (30 шкалы прибора), на величину мощности, потребляемой электродвигателем мешалки, накладываются реакции от этих возмущений. 40 Поэтому в таких случаях показания мощности не используют для целей управления. Возмущения по расходам полимеризата и воды порядка 30 шкалы на практике имеют место лишь в ред ких случаях. Управление процессом водной дегаэации каучука осуществляют следующим образом.Датчиками 4-8 измеряют соответственно расход электроэнергии на электродвигатель 3 мешалки 2, расход полимериэата, концентрацию полимера в полимеризате, расход воды и уровень пульпы каучука в дегазаторе 1. Информацию от указанных датчиков вводят в УВМ 9.По информации с датчика 5 расхода Оп полимеризата, датчика б концентрации Спполимера в полимеризате и 60 заданногосоотношения Бдд расходовпар - полимер определяют задан" ный расход пара по формулезоДпсюр =оъ (1 Спол ) 8 (1) 65По информации с датчика 4 расходаэлектроэнергии определяют мощностьМ, потребляемую электродвигателем 3мешалки 2, по формуле ИКидО ф(3) ь + Сясь Сравнивают концентрацию крошки в пульпе каучука с верхним Сп и нижЬ ним Сп допустимыми пределами И Ь С 9 С,) ССравнивают уровень Н пульпы каучука в дегазаторе 1, измеренного датчиком б, с верхним Н и нижним Н доЦ пустимыми пределами Н с. НН (5) При выполнении условий но формулам (4)(5) корректируют заданныйрасход Оп пара по формулеаАЯОАгде И " заданное значение мощности, потребляемой электродвигателем 8 мешалки 21К - коэффициент пропорциональПности;О и, - скорректированное значение заданного расхода пара,Сигнал, соответствующий скорректированному значению заданного расходапара, выдают с УВМ 9 на регулятор 10расхода пара, ко=орый по информациис датчика 11 расхода пара воздействует на клапан 12 и изменяет расход пара в дегазаторе 1. Стабилизируют уровень пульпы каучука, воздействуя регулятором 13 по информации с датчика 6 на клапан 14, Стабилизируют расход воды, воздействуя регулятором 16по информации с датчика 5 на клапан16,При невыполнении одного из условий (4) или (5) (или того и другого вместе) коррекцию заданного расхода пара по формуле (6) не производят, а оставляют расход пара на достигнутом уровне, т.е. где и - количество импульсов от датчика 4 расхода электроэнергии;Ь 1 - дискретность определения мощности;К- постоянный коэффициент.По информации с датчиков 5 расхода полимеризата, датчика б концентрации Салоп полимера в полимеризате, датчика 7 расхода СЬ воды определяют концентрацию С )и крошки в пульпе каучука по Формуле.Рогулич Техред М.Тепер Коррек Демчи Редак 582/22 Тираж 4 НИИПИ Государственнопо делам изобретени 13035, Москва, Ж,е Зака Подпис омитета СССи открыти аушская н д. 4/ илиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектна При этом регуляторами 13 и 15 приводят текущие значения соответственноуровня пульпы каучука и концентрациикроюки в пульпе каучука в допустимыепрюилы а Таким образом, измеряя мощность,потребляемую электродвигателем мешалки в дегазаторе, косвенно судят оразмерах крошки каучука, а корректируя расход пара по измеренной величинемощности, добиваются улучшения ка 1 чества дегазации каучука, а такжеснижения расхода пара на процесседегазации ( лг 3-4),