Способ автоматического регулирования режима работы химических реакторов

ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ РЕТЕНИЯ ЛЬСТ 8.(57) Изобретение автоматизации те сов, проводимых и может быть исп кой промышленнос ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССУ 639860, кл, С 07 С 87/ 16, 1977Авторское свидетельство СССРВ 679573, кл, С 07 С 87/16, 197(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ относится к области нологических процес каскаде реакторов, льзовано в химичеси, например, в про.1 19/00, С 07 С 87/16,Р 27/00 цессе получения этилендиамина и полиэтиленполиаминов из аминохлоргидратов и позволяет повысить точностьрегулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе. Технологическая схема и системарегулирования содержат два последовательно соединенных реактора (Р) 1и 2, датчики (Д) 3 и 4 измеренияокислительно-восстановительного потенциала в Р 1 и 2, соединенные сблоком сравнения, выходной сигналкоторого поступает на вход экстремального регулятора (ЭР) 6. ЭР 6 воздействует на клапан К 7 подачи раствора щелочи в Р 1, Д 8, К 9 и регулятором 10 соотношения изменяют величину расхода раствора щелочи в Р 22 ил, 2 табл.Изобретение относится к. автоматизации технологических процессов, проводимых в каскаде реакторов, и может быть использовано в химической и5 других отраслях промышленности, например, в процессе получения этилендиамина и полиэтиленполиаминов иэаминохлоргидратов.Целью изобретения является повышение точности регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе.Па фиг.1 приведены. кривые титрования трех смесей, отличающихся со держанием аминохлоргидратов и аммиака; на фиг. 2 - функциональная схема регулирования, реализующая предлягаемый способ.Зависимости процесса Фиг.1) при недены в координатах Е - Ы, где Е неличина окислительно - восстановительного потенциала; о, = Ящ/8 я е - расход раствора щелочи, 8 расход реакционной смеси. 25В координатах С,ч -показано изменение концентрации избыточной щелочи Сц в нейтрализованном растворе после точкп эквивалентности при титровянии гих же трех смесей. 30Из фг. .ледует, что .бщ:.м свойтном всех представленых кривых титровяния .;вляется максимальная величина наклоня кривой в очке эквива,Еентностн, Следовательно, е.ли обеспечивать тякоп расход раствора щепо:и в перв,111 ргактр, котрыл соотьетствует м,ксимяльному углу наклона любой кривой титровяния, то полученный состав нейтрализованного ряство я будет слотв; тствоеять точке экви.ялентност 1 кривой титрояяния и, зяви.имо от содержания компонентов вре.;кциснн:.и смеси.В реактор(фиг,2) подается45 смесь аминох.оргидратов и раствора щелочи. олученняя реакционная сме ь поступает в реактор 2, Датчики 3 и 4 измеряк г величину окислительно-восстановительного потенциа 50 пя в реакторах 1 и 2. Вьеходные сигналы датчиков поступают ня блок 5 сравн,.ния, выходной сигнал которого пропорционален разности окислительновосстановительных потенциалов в реак 55 орах 2 и 1. Выходной спгн,:л блока 5 сравнения поГтулает ня вход экстремального регулятора 6, выход которого связан с клапаном 7 на е 1 нии псдачи раствора щелочи в реактор 1. Датчиком 8, клапаном 9 и регулятором 1 е)соотношения изменяют величину расходараствора щелочи во второй реактор.Расход реакционной смеси в реактор 1 измеряют датчиком 1.Способ регулирования осуществляютследующим образом,Если расход раствора щелочи вреактор 1 соответствует величине еО(фиг.1), я расход щелочи в реактор 2величине Е 1,(, то например, прн нейтрализяц 1 реакционной смеси1 вреакторе 1 устанавливается величинаокислительно-восстановителького потенциала Е а в реакторе 2-Е2 оВеличина разности Е - Е служит2 О Ооценкой наклона кривой титрования,Экстремяльнь регулятор 6 осуществляет поиск и достижени. максимальной величины разности окислительновосстановительных потенциалов в реакторах 2 и 1 путем воздействия нарасход раствора щелочи в реакторпри помощи клапана 7. При полной нейтрализации реакционной смеси1экстремяльнье регулятор устанавливаетрасход раствора щелочи в реактор 1,соответствующй величине с, (фиг.1).Суммярнье расход рястс ря щелочи вобя реактора соответствует ве.ичинев + 4, конц;нтрация 1 збыточной ще.почи в рея,торе 2 равна величине С1 :ш н реактор 1 будет поступатьреакционная смесь3, то экстремальный ргулятр установит расход раствора щелочи в ряктор 1, соответстеуюп 11111 н.личине а 7, суммарным расход в обя реяктс рбу;Ест сооветствовять вел Еч 11 е 7 + Л е и концентра 7ция 11 бт ной целои в реакторе 2 буде 1 опт 1 рлвня ее 1 ичипе С (А 1 Г. 1)При унелпч пии отношения рясходя раста ря щел .чи в реяктор 2 к рясх: - ду редкиинной смеси ео увеличивается и к 11 нтрация и.быточноп щелочи в нейтряел.овяном р,.створе в реакторе 2. ри осуществлении предлагаемого .по; оба р гулироняня концентрация избыточной ьелочи остается пос гоян 1 ч еэявисимо 1 т эменениясоо 1:1, 1 я компонентов в реакционНМ 1:1.,П.дл 1 емыи способ был проверен ня уст,ноеке.Д 1;11 я зоны измерения к нцентраций еьпоентое в реякцноннон смеси 1 редстявлены 1 гябл, 1,1380773 Т а блица 1 Содержание компонентов, мас,7 Компоненты Тсмесь 9смесь 9 2 1 смесь ьь 3 25, 04 42, 1 О 22,99 15,31 51,05 27,60 10,9430,03 Ион С 1 ЗЛА Н 0 9,87 6,04 4,32 Т а б л и ц а 2 Реакционные смеси Концентрация избыточной щелочи, мас,7. при- 0 ф 1 аЫ= 0,05 0,91 0,43 0,98 0,51 0,96 0,46 В табл, 2 приведены результаты аналитического определения концентрации избыточной щелочи в реакторе 2. 5Предлагаемый способ регулированияобеспечивает точность регулированияконцентрации избыточной щелочи внейтрализованном растворе + 0,047. 10Формула изобретения Способ автоматического регулирования режима работы химических реакторов, например, в процессе получе ния зтилендиамина и полиэтиленполиаминов из аминохлоргидратов, включающий регулирование подачи раствора щелочи в первый реактор в зависимости от окислительно-восстановительно го потенциала нейтрализованного раствора в нем и подачи реакционной смеси в первый реактор, о т л и ч а ю -щ и й с я тем,что, с целью повышеьия точности регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе, процесс ведут вдвух последовательно соединенныхреакторах, осуществляют подачу раствора щелочи во второй реактор в заданном соотношении с расходом реакционной смеси в первый реактор, измеряют окислительно-восстановительныйпотенциал нейтрализованного раствораво втором реакторе, вычисляют разность окислительно-восстановительных потенциалов нейтрализованного раствора во втором и первом реакторах иосуществляют поиск и регулированиемаксимальной величины этой вычислительной разности и потенциалов изменением подачи раствора щелочи в первый реактор.13 В 0773 Фиеоставитель Г.Огадкановехред М.ДидикКорректор С.Шек Редактор Н.Слободян 137 8 Тирак 519ВНИИПИ ГосУдарственного комипо делам изобретений и о3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.11 роектная,Е, его УМ Гщ Ею Подпистетач СССРкрытий