Способ управления процессом сажеобразования в реакторе с камерой смешения

(19) 51)4 С 09 С 1/48, С 27 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ь,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИПРИ ГКНТ СССР АЭТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССРВ 478045, кл, С 09 С 1/48, 1973.Авторское свидетельство СССРУ 1405292, кл. С 09 С 1/48, 1985(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМСАЖЕОБРАЗОВАНИЯ В РЕАКТОРЕ С КАМЕРОЙСМ БИЕНИЯ(57) Изобретение позволяет увеличитьвыход сажи при получении ее в реакторах с камерой смешения. В реактор,подают следующие потоки: в камерусмешения - около 60% суммарного расхода топлива (Т) и воздух для горениятоплива (ВГТ); в камеру горения -около 40% суммарного расхода Т; вреакционную зону - сырье и воздухна распыл сырья (ВРС); в зоны предзакалки и закалки - химически очищенную воду (ХОВ). Регулируют расход ХОВ на закалку по температурев зоне закалки. Расход ВГТ, сырья,ВРС, ХОВ в зоне предзакалки стабилизируют. Измеряют частоту вибрацииреактора и по ее текущему значениюизменяют. прямо пропорционально расход Т, подаваемого в центральнуюгорелку, и обратно пропорционально расход Т, подаваемого на смешение с воздухом для горения, сохраняяпри этом суммарный расход Т, подавае"мого в реактор. 1 ил. , 1 табл.Изобретение относится к управлению процессом получения сажи из жидкого углеводоРодного сырья в реакторе с камерой смешения и может бытьиспользовано в нефтехимической промышленности при производстве сажрзличных марок.Целью изобретения является увеличение выхода сажи.10На чертеже представлена схема управления, реализующая способ.Схема содержит реактор 1, центральную горелку 2, камеру 3 сгораняя, камеру 4 смешения, реакционнуюз ну 5, зону б предзакалки, зону 7зякалки, датчик 8 и регулятор 9температуры, регулируниций клапан 10,датчики 11-14 и регуляторы 15-18 расходов, регулирующие клапаны 19-22,датчик 23 вибрации, устройство 24усиления, анализатор 25 спектра, саписец 26, преобразователь 27 час,оты, электропневмопреобразователь8, регулятор 29, задатчик 30, блок 2531 умножения, регулятор 32, датчик 33расхода, регулирующий клапан 34, блок35 суммирования,регулятор 36 расхода,датчик 37 расхода и регулирующий клапан 38.30Способ управления осуществляютСледуяцим образом,Процесс получения сажи осуществляЦтся в реакторе 1, в который подаюттопливо двумя потоками, один из котоых, составляющий приблизительно 2(5подаваемого суммарного расхода топлива, направляется через центральнуюгорелку 2 непосредсгвенно в камеру 3Югоранияу я другой пОтОк топлива 1 40оставляющий приблизительно 3/5 подаваемого суммарного расхода топлива,Э камере 4 смешения смешивается сВоздухом на горение, после чего обраЗовавшяяся .горючая смесь попадает в 45камеру 3 сгорания. Сырье и воздух нараспыл сырья подаются в реакционнуюзону 5, химически очищенная водаХОВ) - в зону 6 предзакалки сажегазовой смеси (СГС) и в зону 7 закалкиСГС.Геометрические размеры реактора,размеры зон и места ввода материаль;ных потоков определяют при проектировании реактора на основании технологических расчетов,Расход ХОВ на закалку сажегазовойсмеси на выходе из реактора регулируют в зависимости от температуры в зоне 7 закалки стабилизации температуры в зоне закалки), измеренной датчиком 8 температуры с помощью регулятора 9 температуры в комплекте . с регулирующим клапаном 10. Расход сырья, расход воздуха на распыл сырья и расход ХОВ на предзакалку СГС стабилизируют путем измерения расходов описанных потоков с помощью датчиков 11-14 расхода, сравнения в,регуляторах 15-18 расхода сигнала от датчиков 11-14 расхода с заданием и при отклонении измеренного расхода от заданного изменяют в помощью регули рующих клапанов 19-22 расходы воздуха на горение, сырья, воздуха на распыл сырья и ХОВ на предзакалку СГС. Измеряют с помощью датчика 23 вибрации вибрацию реактора, полученный сигнал усиливают по амплитуде устройством 24 и выделяют рабочий диапазон частот вибрации посредством анализатора 25 спектра. Полученный сигнал подают на двухканальный самописец 26 для регистрации и на преобразователь 27 частоты в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА). Далее сигнал подают через электропневмопреобраэователь 28 в камеру "Переменная" пневморегулятора 29. Сигнал, пропорциональный заданному значению частоты вибрации, подают в камеру "Задание" регулятора 29 с задатчика 30. При наличии рассогласования между текущим и заданным значениями частоты вибрации реактора сигнал с регулятора 29 через блок 3 1 умножения на постоянный коэффициент поступает в камеру "Задание" регулятора 32 расхода топлива на смешение. На другой вход регулятора 32 поступает сигнал от датчика 33 расхода. В регуляторе 32 расхода сравниваются сигналы от датчика 33 расхода с сигналом задания, подаваемого с блока 31 умножения, и вырабатывается управляющий сигнал, поступающий на регулирующий клапан 34Одновременно с блока 31 умножения сигнал подают в минусовую камеру блока 35 суммирова- нияа В блоке суммирования 35 реализуется алгебраическое сложение по фор- мулез 14528 выходной сигнал блока 35 суммирования, являющийся заданием регулятору 36 расхода топлива в централь 5 ную горелку;постоянный сигнал в плюсовой камере блока 36%суммирования; где Рг Из приведенного в таблице примера видно, что способ управления обеспечивает максимальный выход сажи для данного вида сырья. Так, например, при переходе от низкокачественного сырья (опыт 1) к высококачественному (опыт 2) возрастают и удельная геометрическая поверхность. сажи Я и выход сажи В. Приведение частотй вибрации к Г 1 с, = 860 Гц (опыт 3) 45 50 10 = К х Р, - сигнал, поступающий в минусовую камеру блока 36суммирования, равный повеличине заданию регуля .тора 32 расхода топлива 15на смешение;К - постоянный коэффициент,устанавливаемый на блоке31 умножения;Р - сигнал с регулятора 29,Значения С и К подбираются в зависимости от величины шкал регуляторов 32 и 36 расхода, регуляторы 29 частоты вибрации и от величины25 суммарного расхода топлива в реактор.Выходной сигнал с блока 35 суммирования поступает в качестве задания регулятора 36 расхода топлива в центральную горелку, На другой вход регулятора 36 расхода поступает сигнал от датчика 37 расхода. В регуляторе 36 расхода сравниваются сигналы от датчика 37 расхода с сигналом задания и вырабатывается уп равляющий сигнал, поступающий на регулирующий клапан 38.В таблице приведены данные испытаний, проведенные на реакторах с камерой смешения, по реализации предло женнсго способа управления. позволяет увеличить выход сажи на 1,27 При переходе к еще более низкокачественному сырью (опыт 4) падают и удельная геометрическая поверхность 5 и выход сажи В. В этом случае стабилизация й. = Езд(опыт 5) позволяет получить сажу необходимого качества. Сравнивать выход сажи в опытах 4 и 5 не имеет смысла, так как при получении сажи П 234 (ПМ) продукция с Б 95 м /г (опыт 4) явгляется бракованной. При переходе опять к высококачественному сырью (опыт 6) возрастают и удельная геометрическая поверхность 8и выход сажи В. Стабилизация. 2,. =Г , позволяет дополнительно увеличить выход сажи В на 2,7% (опыт 7 в сравнении с опытом 6)Таким образом, данный способ управления реактором позволяет увеличить сраднестатистический выход сажи марки П 34 (ПМ) на 1,8-2,2%.формула изобрет единияСпособ управления процессом саже- образования в реакторе с камерой смешения, заключающийся в стабилизации расходов сырья, воздуха на распыл сырья и на горение топлива, химически очищенной воды на предзакалку, стабилизации температуры в зоне закалки изменением химически очищеннойводы на закалку и суммарного расхода топлива, подаваемого в реактор двумя потоками - на смешение с воздухом для горения и в центральную горелку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода сажи, дополнительно измеряют частоту вибрации реактора, выделяют сигнал, соответствующий рабочим частотам вибрации, сравнивают его с заданным значением и при отклонении измеренного значения,выделенногс сигнала от заданного из" меняют прямо пропорционально расход пстска топлива, подаваемого в центральную горелку, и обратно пропорционально расходу потока топлива, подаваемого на смешение с воздухом для горения1452824 Параметры ре азатели для опыта 3 4 5 6 7 115 125 125 108 108 125 125 1059 935 935 116 116 935 935 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 300 300 300 140 140 155 смна смешение, Ч160 160 145 145 170 170 145 600 600 600 600 600 600 600 Расход сырья, С ., кг/ч 95,31 97,31 95,01 93,0 95,01 98,4 95,42 51,5 53,4 54,6 48,7 46;7 52, 1 54,8 860 930 860 760 860 Частота вибрации, й. Гц 860 780 Индекс корреляции .сырья, 1 К, б/р Стехиометрическийкоэффициент сжигания сырья, Ьнм /кг Расход воздуха нагорение Ч, нм/ч Расход топлива, нм /ч: суммарный, Ч в центральнуюгорелку, Ч о Удельная геометрическаяповерхность сажи, 8,м 3 г Выход сажи (на сырье),В, мас.Х 300 300 300 300 155 130 130 1551452824 ставитель Г.Огаджанов орректор О актор Н.Гунь ехред М.Дидык Подп Тираж 6 и ГКНТ СССР м и открыти б д. 4/ енного комитет 13035, Москва,оектная зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород аказ 7135/17 НИИПИ Госуда по изобретен