Способ управления процессомхлорирования

(53) УДК 66.012- -52( 088,8) во делам изобретений и открытий(71) Заявитель ПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ХЛОРИРОВАНИЯ ификации уж Изобретение относится к способамуправления химическими процессами заместительного хлорирования углевоцороцов и хлорпроизвоцных углевоцороцов, втом числе полимерных материалов, и может быть использовано и химической промышленности.Известен способ автоматического управления процессом хлорирования путемизменения расхоца хлора в зависимостиот состава газа 1),Оцнако этот способ не обеспечиваетнеобхоцимой нацежности системы, точности и непрерывности измерения ( в случае применения хроматографа). В связисо сложностью анализатора, их цороговизны, невысокой нацежности в настоящеевремя они нецостаточно широко используются в произвоцстве, кроме того, дляконтроля за большинством реакций такиепромышленные анализаторы отсутствуют,потому что цля анализа кажцого конкретного процукта требуется разработка совершенно нового прибора или значительное изменение у шест ующего,Известен о управлен ем экстреь способ та матическоя химическим про ссом пуия расхоаключаальн о регулированых потоков 2 а одного ецостаток цан способа еспечивает высо ется в том, что он не кой степени конверсии клора,увеличени 11 ель изобретения -конверсии хлора.Поставленная цельчто согласно способу рвхоцнык потоков регулт плотности абгазон абгазов опрецеляца ния на сужающем тепен тигаетс я т го аскоц оцно ируют в за им в. При этоют по перечстройств плот, ус вденном на ке абгазов г. 1 привецена, зависимо азов от управляющего п ть плотраметра;особа ст на фиг. 2 - пример реуправления процессомванного поливинилхлори изации олучеца,О П И С А Н И Е в 829607ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУмаксимально возможная степень преврашения хлора, или растет за счет увеличения проскока хлора (кривая б ), Характерная особенность этих кривых в том,что они имеют точку экстремума (точка 35) при том значении управляюгце опараметра, при котором достигается максимально возможная степень превращенияключевого компонента и дальнейшее воз 30 35 растание величины управляющего параметра не приводит к снижению плотносги газовой фазы на выходе из реактора. Точкаэкстремума смещается при изменении указанных неконтролируемых параметров 40(крлва А ). Необходимо так подбиратьзначение параметра управления, чтобы влюбых условиях обеспечить работу на точке экстремума, Поиск этой точки осуществляют следующим образом,Фиксируют плотность газовой фазы на выходе из реактора, Изменяют, например увеличивают, значение параметра управления и снова фиксируют соответствующую ей плотность газовой фазы на выходе из реактора. Если плотность упала, то снова шагами увеличивают значение параметра управления до тех пор, пока прирашение плотности абгазов не будет равно нулю или изменит знак. Это свидетельствует о том, что достигли искомой точки. После этого необхоцимо периодически несколько изменять значение параметра Предлагаемый способ управления основан на том, что.цля реакций указанного класса зависимость плотности газового потока на выходе из реактора от управляющего параметра (температуры в реакторе, соотпо,дания расходов исходных компонентов, расхода катализатора или их комбинации) имеет вид кривых (фиг, 1, А и Б ) .При изменении управляющего параметра ф от Ц цо 0,1 реакция егде не на чалась и абгазы на выходе из реактора - это газовый поток, подаваемый на вход реактора с равной ему плотностью. Приначинает протекать реакция, при О = О конверсия. исходного хлора мак симально возможная и на интервале отцо ,2.плотность абгазов уменьшается от значений плотности исходных компонентов в газовой фазе до значений плотности газового потока при максимально 20 возможной степени преврашения хлора в хлористый воцороц.При далы ейшем увеличении параметра управления плотность абгазов или не изменяется (кривая А ), поскольку не ме няется их состав, так .как достигнута управления в ту и другую сторону от егооптимального значения, т. е, от значения,соответствующего точке В При этомпри уменьшении параметра управленияплотность абгазов должна возрасти, апри увеличении остаться без измененияили также возрасти, Такое периодическое покачивание необхоцимо для того,чтобы при возможном смещении точкиэкстремума в системе сразу же началсяпоиск и найдено новое ее положение. Операция поиска- может быть осуществленавручную или с помощью серийно выпускаемого промышленного автоматического оптимизатора - экстремального регулятора.Поскольку в подавляющем большинствеслучаев в качестве управляюшего параметра используется температура в реактореили расход инициатора, то расход абгазовв ходе протеканля реакции не меняется,так как на один моль прореагировавшегохлора выделяется один моль хлористоговодорода, Тогда для определения плотности абгазов достаточно на линии абгазов поставить сужаюшее устройство (циафра гму 1 и определять на нем перепадда аления с помощью серийно выпускаемого цифманометра, поскольку перепац линейно зависит от плотности.Схема реализации данного способауправления полупериоцическим процессомполучения хлорированного поливинилхлорида включает реактор 1, обратный холодильник 2, фазоразцелитель 3, регулятор4 расхода хлора, корректирующий регулятор 5 температуры, стабилизируюгций регулятор 6 давления, датчик цнфманометр 7плотности абгазов по перепацу давленияна сужаюшем устройстве и экстремальныйрегулятор 8.Способ осугцествляют следующим образом,В реактор с мешалкой емкостью 20 м за гружается раствор полихлорвиниловой смолы в дихлорэтане в количестве 12 т, Посоле разогрева реактора до 90 С паром, подаваемым в рубашку, в реактор начинают подавать хлор и раствор порофора в дихлорэтане, который является инициатором процесса, Образовавшиеся абгазы, пройдя через обратный холодильник 2, гце конденсируется возврац 1 аемый в реактор растворитель, поступают на систему улавли . валияРасход инициатора, величина которого составляет порядка нескольких литров в час и который является основным параметром управления, так как от него в5 8296 наибольшей мере зависит степень превращения хлора, не стабилизирован и не из-.меряется, в связи с отсутствием серийно выпускаемых расхоцомеров на такие малые расходы. 1 5Дозировка инициатора осуществляется аппаратчиком визуально по смотровому фонарю. Кроме того, .в зависимости от партии катализатора может меняться его активность и концентрация. Уменьшение 1 ф расхоца инициатора или его активности уменьшает конверсию хлора и увеличивает его проскок в абгазы, что привоцит к потерям хлора; увеличение расхоаа или концентрации инициатора приводит к передозировке инициатора и повышенным затратам его на реакцию,С помощью регулятора 4 - 6 стабилизируется расход хлора, температура и давление в реакторе, Постоянство температу О ры обеспечивается путем выдачи корректирующего воэаействия на регулятор давления, С помощью дифманометра 7 замеряется перепаа на аиафрагме, который пропорционален плотности абгазов. Регулятором 25 8 отрабатывают расхоц порофора, соответствующий точке экстремума статической характеристики реактора, что обеспечивает максимально возможную степень 07превращения хлора при минимальном расходе инициатора.Использование предлагаемого способа управления позволяет снизить проскок хлора в абгаэы с 1 0 - 15 цо 2 - 3 %,Формула изобретения1. Способ управления процессом хлорирования путем экстремального регулирования расхоца одного из входных потоков, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что,с целью увеличения степени конверсиихлора, расхоц одного из входных потоковрегулируют в зависимости от плотностиабгазов,2. Способ по п. 1; о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что плотность абгаэовопределяют по перепаду аавления на сужающем устройстве, установленном на потоке абгазов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свицетельство СССР М 467026, кл. С 01 В 7/10, 1973. 2. Авторское свицетельство СССРЧара 8 лд ища ларам Рог, 1829607 Рис. Составитель Г. ОгацжановПетрова Тех рец М. Коштура Корр Рецак Иван аз 3618/72 Тираж 443 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушская