Способ автоматического управления периодическим процессом получения ацетатов целлюлозы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИИ 19) (1 Р 27/00, С 08 Зев РЫТИЙИЗОБРЕТЕНИЯ И Н АВТОРСНОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Ю.Л.Муромцев, И.Н.Дорохов, В.В.Трейгер, В.И.Манушин; В,Я,Афонин, Т,М.Кубаенко и Л,П.Исаева (71) Тамбовский институт химического машиностроения и Владимирский химический завод(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 405905, кл,. С 08 В 3/06, 1971. (пр.от.отип) .(54) (5,7) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПО-. ЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем обработки целлюлозы активирующим агентом, порциального дозирования компонентов ацетилирующей смеси и последующего двукстадийного гидролиза последовательно при повышенном и атмосФерном давлении при перемешивании, включающии регулирс вание температуры реакционной смеси в реакторе,а т л и ч а ю щ и й с я тем,.что, сцелью повышения точности поддержания заданного значения фильтруемостицелевого продукта, определяют температуру реакционной смеси после обработки активирукзцим агентом, послеподачи первой порции ацетилирующейсмеси и время достижения максимальной температуры и ее значения, после подачи последней порции. ацетилируЮщей смеси определяют время достижения максимальной температуры, еезначение, время достижения заданного значения вязкости реакционнойсмеси и ее температуру, а гемпературу на стадиигидролиза при атмосферном давлении регулируют, в зависимости от заданного значения показателяфильтруемостии измеренных значенийвремени и температур.1 1123Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, а именно к автоматизации и управлению в производстве производных целлюлозы. 5Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления периодическим процессом получения ацетатов целлюлозы путем обработки целлюлозы активирующим аген- О том, порциального дозирования компонентов ацетилирующей смеси и последующего двухстадийного гидролиза по - . следовательно при повышенном и атмосферном давлении при перемешивании, 15 включающий регулирование температуры реакционной смеси и корректирование количества катализатора, дискретно подаваемого на приготовление последней. порции ацетилирующей смеси, в зави симости от скорости изменения вязФкости смеси при обработке целлюлозы предпоследней порцией ацетилирующей смеси 11 .Недостатком известного способа 25 является то, что в процессе не учитывается влияние стадии гидролиэа на качественный показатель ацетата .целлюлозы-фильтруемость, что приводит к нестабильному его значению. З 0Величина показателя фильтруемости ацетата целлюлозы формируется в ходе стадий ацетилирования и гидролиза получаемого триацетата целлюлозы. Она зависит от качества применяемо" го сырья, времени ацетилирований и гидролиза, а также от технологических параметров этих стадий, в частности от температуры в момент начала . гидролиза, а в известном способе 40 эта зависимость не учитывается, что приводит к нестабильнаму значению показателя фильтруемости ацетата целлюлозыЦель изобретения - повышение точ ности поддержания заданного значения фильтруемости готового продукта ацетата целлюлозы.Пбставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматическо го управлення периодическим процессом ацетилирования целлюлозы путем обработки целлюлозы активирующим агентом, порциального дозирования . компонентов ацетилирующей смеси и 55 последующего двухстадийного гидро- лиза последовательно при повьшенном и атмосферном давлении при перемеши 026вании, включающему регулирование температуры реакционной смеси в реакторе, определяют температуру реакционной смеси после обработки активирующим. агентом, после подачи первойпорции ацетилирующей смеси и времядостижения максимальной температурыи ее значения, после подачи последней порции ацетилирующей смеси определяют время достижения максимальной температуры, ее значение, времядостижения заданного значения вязкости реакционной смеси и ее температуру, а температуру на стадии гидролиза при атмосферном давлеении регулируют в зависимости от заданного значения показателя фильтруемости и измеренных значений времени и темпера т урСпособ" осущест.вляют следующимобразом.Активированную уксусной кислотойцеллюлозу дополнительно обрабатываютуксусным, ангидридом в. течение 1 б1,.5 ч при 18-28 С, а затем поочереднодвумя порциями ацетилнрующей смеси.После добавления второй порции ацетилирующей смеси через определенноевремя в реакторе смесь переходит впастообразное состояние, и в этот момент привод мешалки реактора: достигает максимального значения силы токаПосле окончания процесса ацетилирования, определяемого по "частотеполя" смеси и достижения заданнойовязкости реакционной смеси 120 с, проводят гидролиз в две стадии: перваяпод давлением в течение 2-3 ч, вторая - при атмосферном. давлении 89 ч.На .чертеже представлена блок-схе-ма системы управления, реализующаяпредлагаемьй способ,В реактор 1, снабженный рубашкой2, загружают целлюлозу, обрабатывают ее уксусным ангидридом и последовательно заранее приготовленнымипорциями ацетилирующей смеси . Содержимое реактора непрерывно перемешивают . Одновременно с загрузкой целлюлозы в рубашку 2 подают хладоагент,датчиком 3 непрерывно измеряют температуру в реакторе 1 и поддерживаютее с помощью регулирующегоблока 4,воздействуя на клапан 5 подачи хладоагента. Количество уксусного ангидрида 1 подаваемого в реактор 1, измеряется счетчиком 6 и в момент ра11230 15.76. 58 Ъ щаю нП,И 2-0,602 1 ФЬ 1,582 +И 2 л л,в -ОЛИ, )т венства текущего и заданного количества уксусного ангидрида регулирукнций блок 7 выдает сигнал клапану 8 на прекращение подачи уксусного ангидрида. Одновременно блок 7 выдает сигнал, запускающий времязадающий блок 9 (электронные часы). Через заданный промежуток времени (2 ч) блок 9 выдает сигнал блоку 10 дця ввода значения температуры, изме О ряемой датчиком 3, в вычислительный блок 11, а также сигнал для загрузки в реактор 1 первой порции ацетилирующей смеси, Количество ацетилирующей"смеСи измеряется счетчиком 12 1: жидкости и в момент равенства текущего изаданного количества первой порции ацетилирующей смеси регулирующий блок 13 выпает сигнал на прекращение. подачи первой порции ацети лирующей смеси клапану 14, Одновременно подают сигнал на времязадающий блок 9, который устанавливается в нулевое положение и начинает отсчет времени с момента окончания подачи 5 первой порции ацетилирующей смеси, на.блок 1.0 для ввода значения температуры 6", измеряемой датчиком 3 в этот момент, в вычислительный, блок 11., а также. сигнал для включения диффе: ренцирующего блока 15; В момент достижения максимального значения тем" пературы блок 15 выдает. сигнал блокам 9 и .10 для ввода в вычислительньй блок 11 1 значения времени дости-.жения.максимальной температуры , и .значения максимальной температуры(".а также включает блок 16, которыйустанавливает. значение задания по температуре регулирующему блоку 4, рав Оное 1 ", (ЗООС)В момент равенства текущего и заданного значений температуры, иэмеряемой датчиком 3, регулирующий блок4 выдает сиГнална подачу второй. 45порции ацетилирующей смеси, Количество ацетилирующей смеси измеряется счетчиком 17 и в момент равенства текущего и заданного значений когдето - температура в начале стадииггидролиза при атмосферномда вл е нии, С,26 4личества второй порции апетилирующей смеси регулирующий блок 18 выдает сигнал клапану 19 на прекращение подачи второй. порции ацетилирующей смеси. Одновременно подаются сигналы на времязадающий блок 9, который устанавливается в нулевое положение и начинает отсчет времени.с момента окончания подачи второй порции ацетилирующей смеси и на. дифференцирующий блок 15 для определения максимального значения температуры, измеряемой датчиком 3. В .момент достижения максимального значения температуры блок 15 выдает сигнал блокам 9 и 10 для ввода в вычислительный блок 11 значения. времени достижения максимальной температуры, , ., значения максимальной температуры с, а такА ДУОЛ же .включает блок 20,который сравнивает текущее значение вязко.с.ти. реакционной смеси, измеряемой датчиком21 с заданным значением. В моментравенства текущего и задайного значения вязкости блок:20 выцает сигнал времязадающим блокам 9 и 10 наввод значения времени достижениязаданной вязкости с и значения тем 36пературы 15 в этот момент в вычислительный блок 11. Одновременно блок 20выдает сигнал на клапан 22 для пода-.чи гидролизной воды. Блок 11 рассчитывает оптимальное значение температуры в момент начала стадии гидролиза при атмосферном давлении 12 ичерез .блок 16 устанавливает это значение в качестве задания регулирующему блоку 4,. который воздействуя наклапан подачи хладоагента 5, поддерживает температуру в реакторе, изме-. ряемую датчиком 3Продолжительность начальной стадиигидролиза при атмосферном давлениисоставляет 45-90 мнн. Температурав конечной стадии этого гидролиза равна 60 ф 5 оСВ основу работы вычислительногоблока положена следующая статистическая зависимость.: о - температура конца обработкийцеллюлозы указанным ангидрнодом до ацетилировання, С ф.максимальное значение температуры при обработке 1-ой порцией ацетилирующей смеси, С,начальное значение температуры при обработке 1-ой порцией 5ацетилирующей смеси, Сф,максимальное значение температуры при обработке второйпорцией ацетилирующей смеоси, С,значение температуры в моментпостижения заданного значения вязкости, Свремя. достижения значениящм "температуры 11, чвремя достижения максимально-го значения температурывремя достижения заданногозначения вязкости реакцион 20 таИ 10то 1 49 ной смеси б, ч1 - требуемое значение фильтруемости ацетата целлюлозы. Данная статистическая зависимостьполучена по результатам пассивного эксперимента для следующих интервалов изменения режимных параметров: 18- д 28 49 М" 58 41 И"451, 5 38 %е 46 15 39 4 ф 25 ь вф 14,25О 75 36 ф й 46Примеры реализации предлагаемого способа управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы представлены в таблицеВследствие введения. дополнительного управляющего воздействия - поддержания требуемой температуры в начале стадии гидролиза, ацетат целлюлозы .имеет от партии к партии более стабильные и высокие значения показателя фильтруемости 9,9-15,8 гlсм по.сравнению с 5,5-10,2 г/см по известному. Это приводит к улучшению качества ацетата целлюлозы, снижению трудоемкости его дальнейшей переработ. ки и позволяет увеличить выпуск. продукции высшего сорта по ОСТУ 6-05- 451-80 на 53 по сравнению с известным способом.