Способ автоматического управления периодическим процессом получения ацетатов целлюлозы

(191 (11) 11 С 05 Р 27/ 8 В 30 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНОМ(54)(57) С ЛЕНИЯ ПЕРИ ЧЕНИЯ АЦЕТ работки целлтом, порци нентов аце дующего дв последоват модерном УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ ДИЧЕСКИИ ПРОЦЕССОМ ПОЛУТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем обюлазы активирующим агенального дозирования компоилирующей смеси и послехстадийного гидролиза ельно при повышенном и атавлении, включающий регулирование температуры реакционной смеси в реакторе, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью повьппения точности поддержания заданного значения цветностн целевого продукта, после подачи первой порции ацетилирующей смеси измеряют максимальное значение температуры реакционной смеси, после подачи последней порции ацетилирующей смеси измеряют время достижения максимального значения тока привода мешалки реактора и температуру, время достижения максимальной температуры и ее значение, а также время достижения заданного значения вязкости реакционной смеси и температуру в этот момент и после окончания подачи гндролизной воды через заданный промежуток времени в реакторе регулируют температуру в зависимости от измеренных значений времеви и температур и заданного значения цветности и поддерживают ее до окончания стадии гндролиза под давлением.Изобретение относится к областиавтоматизации производственных процессов, а именно,к автоматизации иуправлению в производстве производныхцеллюлозы. 5Наиболее близким к изобретениюявляется способ автоматического управления периодическим процессом получения ацетатов целлюлозы путем обработки целлюлозы активирующим аген Отом, порциального дозирования компонентов ацетилирующей смеси и последующего двухстацийногв гидролиза после"довательно при повышенном и атмосфер-ном давлении при перемешивании, 15включающий регулирование температурыреакционной смеси и корректированиеколичества катализатора, дискретноподаваемого на приготовление последней порции ацетилирующей смеси, в за висимости от скорости изменения вязкости смеси при обработке целлюлозыпредпоследней порцией ацетилирующейсмеси и .Недостатком известного способаявляется то, что в процессе. не учитывается влияние стадии гидролиза накачественный показатель ацетата целлюлозы - цветность, что приводит кнестабильному его значению,30Величина цветности ацетата целлюлозы формируется в ходе стадий ацетилирования целлюлозы и гидролизаполучаемого триацетата целлюлозы.Она зависит от качества применяемогосырья, времени ацетилирования и гид- З 5ролиза а также от технологическихпараметров этих стадий в частностиот температуры в момент окончаниястадии гидролиза под: давлением. Визвестном способе не учитываетсяэта зависимость, что приводит к нестабильному значению цветности ацетата целлюлозы.Цель изобретения - повышение точности поддержания заданного значенияцветности готового продукта ацетатацеллюлозы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автомати" 50 ческого управления периодическим процессом ацетилирования целлюлозы путем обработки целлюлозы активирующим агентом, порциального дозирования компонентов ацетилирующей смеси и 55 последующего двухстадийного гидролиза последовательно при повышенном и атмосферном давлении при перемешивании, включающему регулирование температуры реакционной смеси в реакторе,после подачи первой порции ацетилирующей смеси измеряют максимальноезначение температуры реакционнойсмеси, после подачи последней порцииацетилирующей смеси измеряют времядостижения максимального значениятока привода мешалки реактора и температуру, время достижения максимальной температуры и ее значение, атакже время достижения заданногозначения вязкости реакционной смесии температуру в этот момент и послеокончания подачи гидролизной водычерез заданный промежуток времени вреакторе регулируют температуру в зависимости от измеренных значенийвремени и температур и заданного значения цветности и поддерживают еедо окончания стадии гидролиза поддавлением.Способ осуществляется следующимобразом,Активированную уксусной кислотойцеллюлозу дополнительно обрабатываютуксусным ангидридом в течение1,5 ч при 18 - 28 С, а затем пооче 0редно двумя порциями ацетилирующейсмеси. После добавления второй порцииацетилирующей смеси через определенное время в реакторе смесь переходитв пастообразное состояние, и в этотмомент привод мешалки реактора достигает максимального значения силытока. После окончания процесса ацетилирования, определяемого по "частотеполя" смеси и достижения заданнойвязкости реакционной смеси 120 с,производят гидролиэ в две стадии:первую под давлением в течение 2-Зч;вторую - при атмосферном давлении8-9 ч.На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующейпредлагаемый способ. В реактор 1, снабженный рубашкой 2 и рамной мещалкой 3, загружают целлюлозу и последовательно заранее приготовленные порции ацетилирующей смеси. Содержимое реактора непрерывно перемешивают. Одновременно с за" грузкой целлюлозы в рубашку 2 подают хладагент, датчиком 4 непрерывно измеряют температуру в реакторе 1 и регулируют ее с помощью регулятора 5 температуры воздействуя на клапан 6 подачи хладагента. С момента окон-.Э 112302 ,чания подачи первой порции ацетилирующей смеси значение температуры, измеренное датчиком 4, дифференцируется в блоке 7, который в момент достижения максимального значения 5 температуры выдает сигнал(О) блоку 8, который вводит максимальное значение темпеРатУРы т,п,в вычислительный блок 9. Одновременно происходит переключение блока 7 на дифференци О рование значения тока привода мешалки 3, измеряемого датчиком 10. В момент окончания подачи последней порции ацетилирующей смеси запускается времязадающий блок 11.(электронные часы), непрерывно измеряющий время. В момент достижения максимального значения тока привода мешалки 3, измеряемого датчиком 10, блок 7 выдает сигнал (Ь) блоку 8, который вводит в 2 О вычислительный блок 9 значение температуры 1 и выдает сигналвремязадающему блоку 1 1, который вводит значение временив вычислительный блок 9. Далее происходит переключе ние блока 7 на дифференцирование температуры, измеряемой датчиком 4. При достижении в реакторе 1 максимальной температуры блок 7 выдает сигнал (С) блоку 8, который вводит это значение температуры 1 , в вычислительный блок 9, и выдает сигнал (С) блоку 11, который вводит значение времени ь в вычислительный блок 9. Вместе с этим происходит включение35 блока 12 сравнения (сигнал С ), который сравнивает значение вязкости реакционной смеси, измеряемой датчиком 13, с заданным значением вязкостиЬОВ момент равенства определяемой и заданной вязкостей реакционнойсмеси блок 8 вводит значение температуры Ъ в реакторе 1, а времязадающий блок 11 вводит значение времени 45ьЪ в вьгислительный блок 9 и одновременно передает сигнал клапану 14 для подачи гидролизной воды в реактор 1. Вычислительный блок 9, используяпоступившие значение температур 1,п1 Л Г лвремени ь, ьж, Ъ изаданное значение цветности ацетата целлюлозы 3, рассчитывает значение температуры 12, которая используетсяв качестве задания регулятору 5 тем пературы. Через заданный промежуток времени 1,5-2 ч в момент окончания подачи гидролизной воды, в течение7 4котороГо за счет экэетермической реакции гидролиза температура в реакторе поднимается до (60+5 С). С поОмощью регулятора 5 температуры, воздействуя на клапан 6 подачи хлад- агента, устанавливают в реакторе 1 рассчитанную температуру.В основу работы вычислительного блока положена следующая статистическая зависимость:1 54 6002= --- (2,0257 - . - - -- +0,0104 ф с-Т ),гдеГщах температура в конце стадиио гидролиза под давлением, С; максимальное значение температуры при обработке первойо ацетилирующей смесью, С; температура в момент достижения максимального значенияо тока привода мешалки; С; время достижения максималь ного значения тока привода,ч; максимальное значение температуры при обработке последней порцией ацетилирующей смеси, С;время достижения максимального значения температуры при обработке последней порцией ацетилирующей смеси, ч;температура в момент достижения заданной вязкости реакционного раствора, С; время достижения заданной вязкости реакционного раствора, ч;требуемое значение цветности ацетата целлюлозы, усл.ед. лТ.г "Ъ УТ Данная статистическая зависимостьполучена по результатам пассивногоэксперимента для следующих интерваловизменения режимных параметров: 41рюх 5151.43 сфт531 75 с(, с 8751 2,25 с6,75138 ь 464,25 и 14,25;41 с гПримеры реализации предлагаемогоспособа управления периодическимпроцессом получения ацетата целлюлозыпредставлены в таблице.г Са- Ь,1123027 БИ Заказ 8140/40 Тирах 841 Йодписно атеат"г,Ужгород, ул.Проектная,Вследствие введения дополнительного управляющего воздействия поддержания требуемой температуры в конце стадии гидролиза под давлением ацетат целлюлозы будет иметь от партии к 5 партии более стабильные значения цветности в пределах (0,38-0,53) по сравнению с (0,56-0,8) при управленииизвестным способом. Это приводит кулучг.ению качества готового продукта - ацетата целлюлозы и позволяет увеличить выпуск продукциивысшего сорта по показанию цветности на 7 7