Устройство для моделирования содержания летучих продуктов в полимере

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 58 НИЯ а вт од ен вог 1 тор е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГ ПИСАНИЕ ИЭ(56 1. Дроздов В,А Нильна С.Я., Гурари В,Э. и др. Изучение кинетики реакции образования линейных димеров изопрена н присутствии катализатора на основе тетрахлорида титана и триизобутилалюминия, - ЖПХ, ЬШ, У 8, 1980, с.1803.2, Авторское свидетельство СССР Р 769569, кл. 6 06 6 7/75, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕТУЧИХ ПРОДУКТОВ В ПОЛИМЕРЕ, содержащее блок регистрации, четыре умножителя, три масштабирующих усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчики концентрации мЬномера в первом и вто-, ром реакторах, датчики температуры в первом и втором реакторах, датчик концентрации водорода, датчик потока реакционной смеси, датчик потока катализатора, датчик концентрации полимера, четыре блока нелиней ности типа фэкспонентами, пять сумматоров, два блока деления, квадратор, источник постоянных напря- жений и четыре умножителя, причем выход датчика концентрации мономе-, ра в первом реакторе соединен с первыми входами перного и четвертого ; умножителей, выход датчика концентрации мономера во втором реакторесоединен с первыми входами второго и третьего умножителей, выход датчика температуры в первом реакторе через соответствующие блоки нелиней".801 О 24944 А ности типа экспонента подключен 1 к вторым входам первого и четвертого умножителей, а выход датчика температуры во втором реакторе через со. ответствующие блоки нелинейности типа экспонента подключен к вторым входам второго и третьего умножителей, выходы первого и второго умножителЕй подключены соответственно к входам первого сумматора, а выходы третьего и четвертого умножителей - к входам четвертого сумматора, выход датчика концентрации водорода через соответствующиемасштабирую щие усилители соединен с первыми вхОдами орого.и третьего сумматоров, вых ы которых подключены соответств но к первым входам пятого и шестого умножителей, вторые входы которых подключены к ныходу перо блока деления, первый вход яо- Сого соединен с выходом датчика потока катализатора, а второй вход - с выходом квадратора, вход, которого подключен к выходу датчика потока реакционной смеси, выходы первого сумматора и пятого умножителя подключены соответственно к входам седьмого умножителя, выход которого через третий масштабируквщй усилитель соединен с перным входом пятого сумматора, выходы четвертого сумматора и шестого умножителя подключены соответственно к входам восьмого умно- жителя, выход которого соединен с вторым входом пятого сумматора,.выход которого подключен к первому входу второго блока деления, второй вход кото. рого соединен с выходом датчика концен 1 рации полимера, выход второго блока деления подключен к. первому входу шестого сумматора, выход которого соединен с вхо . дом блока регистрации, вторые входь 1 второго,третьего и шестого сумматоров соединены с соответствующими выходами ис- точника постоянных напряжений.Изобретение относится к устройствам для моделирования процессов полимеризации и может найти применение в промышленности для моделирования содержания летучих продуктов в полимере.Содержание летучих продуктов, определяемое по потерям массы полимера при 105 С, является одним из важнейших показателей его качества и,: в конечном счете, оказывает существенное влияние на качество вул" канизатов, полученных на основе, например,полиизопрена, и на загазо" ваннооть рабочих помещений. При этом содержание летучих продуктов опре деляется в основном концентрацией олигомеров (димеров и тримеров) изопрена, образующихся на стадии полимериэации.Известны устройства для математи ческого моделирования процессов оли-. гомеризации Г 13.Эти устройства применяются для об.: разования линейных димеров изопрена, но не для образования тримеров и ", р 5 определения летучих продуктов в по- лимере.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . устройство для моделирования динами- З 0 ки распределения по Фракциям состава компонентов вещества, содержащее ключи, интеграторы, блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки умножения блок регистрации и пороговые элементы, соединенные таким образом, что они позволяют определить фракционный состав полимера в реакторе полимеризации и рас- считать его динамику 23.Это устройство дает воэможность 40 проследить изменение концентрацяи всех Фракций продукта,. но не позво-, ляет определить концентрацию олиго- меров и,следовательно, содержание ,летучих продуктов в полимере; От сутствие этой информации не обеспечивает достаточную точность моделирования процесса и не позволяет использовать ее для расчета и, управления качеством полимера. 50Цель изобретения - повышение точ. ности моделирования.Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок регист рации, четыре умножителя и три масштабирующих усилителя, дополнительно введены датчики концентрации мономера в первом и втором реакторах, датчики температуры в первом и втором реакторах, датчик концентрации Ю водорода, датчик потока катализатора, датчик потока реакционной смеси, датчик концентрации полимера, четыре блока нелинейности типа экспонента пять сумматоров, два блока деления, 65 квадратор, источник постоянных напряжений и четыре умножителя, причем выход датчика концентрации мономера в первом реакторе соединен с первая входами первого и четвертого умножителей, выход датчика концентрации мономера во втором реакторе соединен с первьии входами второго и третьего умножителей, выход датчика температуры в первом реакторе через соответствующие блоки нелинейности типа экспонентаф подключен к вторьи входам первого и четвертого умножигелей, а выход датчика температуры во втором реактере через .соот ветствующие блоки нелинейности типа, ффэкспонентаф подключен к вторьщ входам второго и третьего умножителей, выходы первого и второго умножителей подключены соответственно к входам первого сумматора, а выходы третьего и четвертого умножителей к входам четвертого сумматора, выход датчика концентрации водорода че-,рез соответствующие масштабирующие усилители соединен с первыми входа". ми второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первым входам пятого и шестого умножителей, вторые входы которых подключены к выходу первого блока деления, первыйвход которого соединен с выходом датчика потока катализатора, а второй вход - с выходом квадрйтора, вход которого под,ключен к выходу датчика потока реакционной .смеси, выходы первого сумматора и пятого умножителя подключены соответственно к входам седьмого умножителя, выход которого через третий масштабирующий усилитель соединен с первык.входом пятого сумматора, выходы четвертого сумматора и шестого умножителя подключены соответственно к входам восьмого умножителя, выход которого соединен с вторьм входом пятого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока деления, второй вход которого соединен с выходом датчика концентрации полимера, выход второго блока деления пОдклЮчен к первому входу шестого сумматора, выход которого соединен с входом блока ,.регистрации, вторые входы второго, третьего и шестого сумматоров соединены с соответствующими выходами источника постоянных напряжений.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для моделирования содержания летучих продуктов,Устройство содержит первый-четвертый блоки .1-4 .нелинейности типа фэкспонентафф, первый-четвертый блоки 5-8 умножения, квадратор 9, пятый-восьмой блоки 10-13 умножеа на выходе блока 11 в результатеперемножения выражений (5) и (6)(8) Таким образом, с помощью выражений (7) и (8) учйтывается влияние концентрации водорода, потоков катализатора и реакционной смеси на образование димеров и тримеров иэсп рена соответственно.На выходе блока 12 после перемножения выражений (2) и (7) вырабатывается напряжение, пропорциональное концентрации димеров С на выходе полимериэационной батареи, а на выходе блока 13 после перемножения выражений,(3) и (8) аналогично вырабатывается напряжение,. пропорциональное концентрации тримеров СрВыходные Напряжения с блоков 12 и 13 преобразуются в соответствии с формулой Ф,С+Ср ф цфб(9) с помощью масштабирующего усилителя 22 с постоянным коэфФициентом Е, сумматора 18,блока 24 деления суммы И С+ С , делятся на концентрацию полимера Ф, поступающую с датчика 32, и блоком 19 суммируются с постоянной величиной кз, поступающеЮот,источника 34.Таким образом, формулы (1) (9)являются математическим обоснованием решаемой задачи, а на выходеблока 19 образуется напряжение ПРо"порциональное содержанию летучих продуктов в полиизопрене, регистрируемоев блоке 33.В известном устройстве происходит 10 определение нескольких (в рассмот-ренном случае трех) фракций продукта, при этом легколетучие продукты,основой которых являются димеры итримеры изопрена, войдут как некото"рая доля в одну из фракций полимерасовместно с другими низкомолекулярными частями полиизопрена.Предлагаемое устройство позволяетопределить содержание летучих продуктов беэ примеси других фракций. полимера, что особенно важно, таккак содержание летучих продуктов является показателем качества товарного каучука, а его превышение сверх 25 допустимого значения приводит кбраку в резино-технических издели-ях.Таким образом, возможность независимо от других фракций полимера определять содержание летучих продуктов позволяет повысить точностьмоделирования процесса полимеризацииизопрена.