Способ автоматической защиты потенциально опасных химико технологических процессов и устройство для его осуществлениия

СОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 12 5 Р Л 19/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 45 но-производствавтоматика" интетических души(71) Грозненское научное объединение "ПроКалужский комбинат сстых веществ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматической промышленности для защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, в частностиацетиленового синтеза, может бытьиспользовано в химической, медицинской и пищевой промышленности и позволяет повысить надежность защитыпроцесса. Измерение давления ацетилена в реакторе 1 осуществляется датчиком 2 давления и в магистрали1526812 11 подачи ацетилен датчиком 14 давления. При достижении нижнего критического значения давления в реакторе1 включается звуковая сирена 5, придостижении нижнего критического значения давления в магистрали 11 закрывается клапан 10 на линии подачиацетилена и открывается клапан 9 налинии подачи азота, Генератор 25 импульсов периодически открывает клаИзобретение относится к области автоматизации физико-химических процессов, в частности процесса ацетиленового синтеза, и может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промьппленности.Цель изобретения - повышение надежности защиты процесса от аварийных режимов.На чертеже приведена схема устройства для автоматической защиты процесса ацетиленового синтеза в производстве дегидролиналоола.Устройство содержит реактор 1, датчик 2 давления, изодромный регулятор 3, первый позиционный регулятор 4, звуковую сирену 5, первое переключающее реле 6, второе .и третье переключающие реле 7 и 8, клапан 9 на линии азота, клапан 10 на магистрали 11 подачи ацетилена, четвертое переключающ е реле 12, второй позиционный регулятор 13, датчик 14 давления, установл нный на магистрали 11 ацетилена, первое трехмембранное реле 15, имчульсатор 16, блок 17 временной задер:кки, обратный клапан 18, элемент ИЗИ 19, второе трех- мембранное реле 20, клапан 21, установленный на линии сброса газа из реактора 1, триггер 22, первую кнопку 23 управления, вторую кнопку 24 управления, генерагор 25 импульсов.Устройство рабогает следующим образом.После загрузки в реактор 1 реакционной массы, сосгоящей из смесиетолуола, щелочи и изобутилового спирта, нажимают кнопку 23, Включается триггер 22, выходной сигнал с которого переключает первое, четвертое переключающее реле 6 и 12 и первое трехмембранное реле 15,Выходной сигнал с иэодромного регулятора 3 через пан 21 на линии сброса газа из реактора 1, происходит сброс фосфорноговодорода и кислорода, накопившихсяв свободном объеме реактора. Послевосстановления давления в магистрали 11 подачи ацетилена реактор продувается ацетиленом и процесс возвращается в рабочее безаварийноесостояние, 2 с,п. ф-лы, 1 ил.1 первое и третье переключающее реле6 и 8 поступает на клапан 10, установленный на магистрали 11 ацетилена.Давление в магистрали ацетилена 20 должно быть 0,03-0,07 МПа. Давлениев реакторе 1 измеряется датчиком 2давления и поддерживается на уровне53,2 КПа иэодромным регулятором 3.Максимальный расход ацетилена на 25 насыщение составляет 7,0 м/ч. Потехническим условиям ацетилен можетсодержать кислород до 1 Х и фосфористый водород до 0,02 Х. Свободныйобъем газовой смеси для реактора 30 общим объемом 3 м составляет 0,9 мПредельно допустимая концентрациякислорода в свободном объеме реактора 2,5 об,Х,Объем кислорода в свободном объе 092535 ме составит Ч = - - = 0 023 мэ .100 фПри максимальном расходе ацетилена 7,0 м /ч и содержании в нем кислорода 1 Х время накопления кислорода 40 составит0 023 60- ь- -- = 19 7 мин а 20 мин.7,0 0,01Минимальный расход ацетилена нанасыщение составляет 3 м/ч45 Время накопления взрывоопаснойконцентрации при минимальном расходе ацетилена составитл 0 02360с = --- = 46 мин.3 0,01Следовательно, время периодичности сброса взрывоопасной смеси можнопринять 30 мин.Время, необходимое для полного обновления свободного объема, составит096055 = -- = 0 82 мин : 50 с.65При полностью открытой линии сброса газа в атмосферу расход ацетиленаможет достигать 65 мэ/ч.40 5 15268Генератор 25 импульсов через 30 миноткрывает клапан 21 на линии сбросагаза из реактора на 50 с. Производится сброс Фосористого водорода и ки-.5слорода, которые накапливаются в свободном объеме реактора 1, в процессеацетиленового синтеза,При понижении давления в реакторе1 до 13,3 КПа датчик 2 давления через 1 Опервый позиционный регулятор 4 включает звуковую сирену 5. При понижении давления в магистрали 11 ацетилена до 0,05 ИПа датчик 14 давления через первый позиционный регулятор 13 с 15настраиваемой зоной возврата, выдаетединичный сигнал, который поступаетв отключающие камеры первого трехмембранного реле 15 и импульсатора16. Одновременно выходной сигнал второго позиционного регулятора 13 черезобратный клапан 18 поступает в управляющую камеру импульсатора 16 и черезчетвертое переключающее реле 12 поступает в управляющие камеры третьего 25и второго переключающих реле 8 и 7.Клапан 1 О на магистрали 11 ацетиленазакрывается, а клапан 9 на линии подачи азота открывается, выходной сигнал с изодромного регулятора 3 через 30первое и второе переключающие реле6 и 7 поступает на клапан 9, установленный на линии азота, тем самымподдерживается давление азота в реакторе 53,2 КПа.35При появлении давления в магистрали 11 ацетилена больше 0,05 ИПадатчик 14 давления через второй позиционный регулятор 13 снимает давление с управляющих камер второгои третьего переключающих реле 7 и 8,с отключающих камер первого трехмембранного реле 15 и импульсатора 16.Второе и третье переключающие реле7 и 8 возвращаются в исходное состояниеВыходной сигнал с изодромного регулятора 3 через первое и третьепереключающие реле 6 и 8 поступаетна клапан 10 на магистрали 11 ацетилена. Клапан 9 на линии азота 50закрывается. Выходной сигнал с импульсатора 16 через элемент ИЛИ 19и второе трехмембранное реле 20 открывает клапан 21 на линии сбросагаза из реактора 1. Время открытияклапана 21 настраивается блоком 17временной задержки.По истечении 50 с импульсатор 16через элемент ИЛИ 19 и второе трех 12 6мембранное реле 20 закрывает клапан .21 на линии сброса газа из реактора 1.Процесс ацетиленового синтеза возвращается в рабочее безаварийное состояниеИспользование предлагаемого изобретения в процессе ацетиленового синтеза по сравнению с известным позволитпредотвратить образование взрывоопасных концентраций, тем самым уменьшается вероятностьобразованияаварийных ситуаций.Применение изобретения позволит сократить время перехода процесса из коцсервации к нормальному режиму. Формула изобретения 1. Способ автоматической защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, преимущественно процесса ацетиленового синтеза, заклЮчающийся в подаче в реактор ацетилена и инертного газа, измерении давления в реакторе, сравнении его с нижним критическим значением и при достижении величины давления в реакторе нижнего критического значения включении сигнализации, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности защиты процесса от аварийных режимов, дополнительно измеряют давление подаваемого ацетилена, сравнивают его с номинальным и нижним критическим значениями, регулируют подачу ацетилена в реактор в зависимости от давления в реакторе, осуществляют через первый заданный промежуток времени продувку реактора ацетиленом путем сброса газа иэ реактора в течение второго заданного промежутка времени, при достижении величиной давле,ния подаваемого ацетилена нижнего критического значения прекращают подачу ацетилена в реактор и осуществляют подачу в него инертного газа, а при достижении величиной этого давления номинального значения прекращают подачу инертного газа в реактор, осуществляют подачу в него ацетилена и продувку реактора ацетиленом путем сброса газа из реактора в течение второго заданного промежутка времени.2. Устройство для автоматической защиты потенциально опасных химико- технологических процессов, преимущественно процесса ацетиленового син1526812 Составитель Г, Огаджанов Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова Редактор . Папп Заказ 7439/12 Тираж 486 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина, 101 теза, содержащее датчик давления вреакторе, подключенный параллельно крегулятору давления и первому позиционному регулятору, связанному созвуковой сиреной, и клапана на линииподачи в реакторацетилена и инертного газа, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что оно дополнительно содержитдатчик давления на линии подачи ацетилена в реактор, клапан на линиисброса газа из реактора, триггер,четыре переключающих реле, два трехмембраннык реле, элемент ИЛИ, импульсатор, второй позиционный регулятор,генератор импульсо, две кнопки управления, блок временной задержки и обратный клапан, прн этом выход регулятора давления через первое переключающее реле подключен к входам второго и третьего переключающих реле,выходы которых соединены с клапанамисоответственно на линиях подачи инертного газа и ацетилена, управляющиекамеры второго и третьего переключающих реле связаны с выходом четвертого переключающего реле, датчикдавления на линии подачи ацетиленав реактор соединен с входом второгопозиционного регулятора, выход которого параллельно подключен к входучетвертого переключающего реле, котключающим камерам первого трехмембранного реле и импульсатора и черезпараллельно подключенные блок временной задержки и обратный клапан - куправляющей камере импульсатора, выходкоторого через первый вход элементаИЛИ соединен с управляющей камеройвторого трехмембранного реле, подключенному выходом к клапану на линии сброса газа из реактора, включающий и выключающий входы триггерасвязаны соответственно с первой ивторой кнопками управления, выходтриггера параллельно подключен к управляющим камерам первого и четвертого переключающих реле и первоготрехмембранного реле, связанного выходом через генератор импульсов свторым входом элемента ИЛИ.