Устройство для автоматической защиты процесса метилирования Советский патент 1983 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматической защиты химичес&их процессов, например процесса метшщрования натриевой боля сульфаминоантипирина, и может быть использовано в зш- 5 мико-фармацевтической промыищенаоЬти.

Известно устройство для автоматйРЧёской аварийной защиты химичесрях проаеесов, содержащее датчик и регудатор рас- ю хода конденсата и исполнительшле меха- . . низмы на линиях подачи исхрдюьщ pegireHтов Cl.

Однако в данном устройстве система срабатывает уже после дост аж©ния пара- 5 метром его критического качения. . Наиболее близким к изобре-уенню по технической сущности и flocTtiraeMOMy результату является устройство для автомагической аварийной защитой процесса, 2Q .нйгрован{гя, . содержащее датчик и р8Гулятор давления реакцисяваой смеси, в.

реакторе, блок предварения, защиты, исполнительные ме 5иаизмь1 На линиях подачи реагента в реактор и вькода аб js газов из реактора ц привод мешалки С23 .

К недостаткам известного устройства относится малая над8 шс«:ть и сревнвтель х но большое количество о гтановбв процесса за счет срабатьтания системы, что

.о. 30

в свою рчередь, приводит к потерям це-

левого продукта и реагентов, которые при срабатывании системы уносятся из нн-Ератора вместе с газами,

Целью изобретения является снижение потерь целевого продукта и реагента за 35 счет повышения надежностиЗЕНИТЫ процесса.

Постаазледаия цель достигается тем,. что устройство доцолнительйр содержит три элемента ИЛИ, четъфе блока сравне кия, запоминающий блок и блок управлё кия мешалкой, при этом выход датчика давления параллельно подключён к входу блока предварения, первому входу первоГо элемента ИЛИ, первым входам третьего и четвертого блоков сравнения, входам блока защиты и регулятора давления, выход которого через первь1й бпок сравнения связан с исполнительным механизмом а линии подачи реагента, выход блока 50 редварения через второй бпбк сравнения подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход .которого связан с выходом запоминающего блрка, второй вход третьего блока сравнения соедщген 55 с выходом второго элемента ИЛИ, а выход параллельно подключен к входу запоминающего блока и первому входу третьего элемента И/Ш, соединенному своим вторым входом с выходом четвертого блрка сравнения, выход блока защиты параллельно подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, к испрлнительному механизму на линии выхода абгазов и к третьему входу третьего элемента ИЛИ, вьпсод которого через блок управлений связан с приводом мешалки, а выход первого алементаИ/М соединен с вторым исодом первого блока ср1авнения.

При взаимодействий реагента с реакционной массой вьзделяется брльшое Количество Гйзов Газы, уходя из реактора, уносят с собой часть реагента и целевого продукта, которые ковденсии этся в обратном хрлодйльнике и возвращаются в реактор.

Образование газов р.сяовяивает избыточное давление в реакторе, которое может йревысить допустимое, что приводит к срабатьтанию предохранительного 1слалана, а, следовательно, к выбросу реакционной массы из аппарата.

Глу:бина превращения исхрднрго сырья в целевой продукт максимальна при давлении, близком к преде;д номуего значению, при котором повьниается вероятность срабатывания схемы защитЬ, что ведет к выбросу реакционной масры из аппарата и ортанРву пррцесра.

На скорость реакции метиллирования. влияют Три фактора: температура, давление, скорость вращения перемешивающегр устройства

Температура в реакторе зартабилизиррвана. Резко понизить скорость реакции при всзншшовении авар1й& рй ситуаций путем изменения температуры нельзя вследствие большой виерционнорти объекта. Скорость реакции за счет рннженйя давлекия нежелательно резко уменьшать, так как это возможно тогацсо при прлном открытии клапана на линии газов из холодильника, что ведет к пртерям реагента и целевого продукта.

Наиболее эффектчтным в данных условиях средствРм снижения скорости реакции является выключение перемещивающего устройства, так как это приводит к резкому уменьшению поверхности сопри- косновения реагирующих веществ, а, следовательно, к уменьшению скорости реакции и уменьщёник) количества образующихся rg.apB,

На фот. 1 приведена принципийльная схема ух:тройства, йа фиг. 2 - диаграмма изменения давления в реактрре.

Устройство для автоматической защиты процесса метилиррвания, осуществляемого 310 в 1)ёакторе i (ф1аг,1,. включающем мешапку 2с приводом к: обратный хоподшшник 3, содержит.датчик 4 давления, регу ifiHTop 5 давления, первый элемент 6 ИЛИ первый бцок 7 сравнения, испогаштельный : м езсанизм 8; на линии подачи реагента в реактор 1, блок 9 предварения, второй . блок 1О сравнения,: второй элемент ; li ИЛИ, блок 12 сравнения, за11ои;вё;вющиЙ . 13, третий элемент 14 ИЛИ, блок 15 управления мешалкой 2 блок 16 защкть исполнительный мехаяизм 17 на линии выхода абгазов, четвертый блок 18 сравнения. . Устройство работает следующим образон . ; температура в реакторе 1 и температура на линии абгазов застабилизированы (кон1уры рёгулир1Ьва ия jura упрощения зхем1 1 не показаны). ; (jt да1чщ5:а 4 давленИ1Я однов|ремённо поступает В: регулятор 5 давлэ. НИИ, блок 9 предварещя, третий блок 12 сНэненияСБСЗ), четвертый блок 18 сравнення (БС4), и блок 16 защиты ;V,m).- ;-r;;V :..-:-::;:;:;--.;-., - -.,;; cs i a:sйдaннpмyppвнe,li:(фиг.2)peгyля./. iTopOM 6да пения, сигнал с которого дроходит;черезупервыйбл(ж 7 сравнения (БС1)шиспрлнительяь1й механизм 8. При .достижении давлением в реакторе 1 допустимого начейнйР 1 первь1й блОк 7 сравнения посредством, ксполнительнохх механизма/8 кйруе подачу реагед«х в реактор 1.л .Ситаая от датчика 4 noctyлает в блок :9 предварения (БП), ЕОтррый вырабатывает сигнал текуййго зна- .ченияокорОсти;изме Цб1щя давления .V-I-. Сигнал у поступает далее во вто|юй блок 1О с рашяевия (BCS), где сравнивае ся,.1вдодустимым значением скорости дамен ения давления Уд . При Ч/т большем Уд второй блок 10 сравнения БС2 выдает сш нал/через второй элемент j 11 ИЛИ в. блок : 12 сравнения {БСЗ) который при дарении в реакто. 5мдопустимо гоегоа1начения Рд иролухжает оагвал ро второго блока 1О сщайненда третий элемент 14 ИЛИ : ва блок 15 уиравйёнвя (БУ) мёщалкой, и мешалка останаюшвается. Этот же сигнал noc yiiaeT на ааломшающий блок 13, где .он 9 оминается и вьздает ся черев.второй элемент 11 ИЛИ в третийбйсж 12 сравнения (БСЗ), ЗапомИнаюшай блок 13 введен для тогд,то мешалка включилась не |жшыпе, чём 044 нри достижении давпэннем в реакторе величины Р После выключений м иалки скорость повышения давления в реакто{№ резко уменьшается, но давление еще продол жает расти вследствие инерционности объекта, а потом начинает понижаться. При достижении давлением в реакто ре значения р мешалка не рстанавливается, чтобы сохранить скорость реакции, а при Достижении давлением в реакiTope значения Рд 21втв®Р 1й блок 18 сравнения (БС4) вьздает сигнал на чэсрановку мeuiaлkи 2. Внош меишлка . - - . включается четвертым блоком 18 ераанения (БС4) при давлении в реакторе 1, меньшем - На случай достижения давление в реакторе критического значен :я Ркр. предусмотрена схема защиты, которая дублирует все предыдуище операции (блокирует прилив реагента ft pesasrbp, .остадавливает мешалку) и дополнительно от Q защиШ (БЗ) идет ежнал ш . полное открытие исполкитеш ЙйРО механизма 17 на линии абгазов. . j р „ ер. В .метияатор припивают формалш на натриевую солв: еуяьфамяно- : антипирина. Степень открытия кягшана на линии;:абгазов из холодильника во всех опытах 20%. Во всех ошлфах при одной И той же температуре И одном и .том.же количестве исходного сьфья приливают то же количество формалина Хна сос-дозатор производатешаносты ; 400 л/ч во всех опытах paiSotaH 1 мин), После отключения насоса в одной серш опытов следят за изменением давленйя в метилаторе при работающей мещали: ке, в другой - пра отключенной i Результаты npejapTaBne№ a диаграмг ме (фиг. 2). кривая о( повазываеФ изменение давления в мет1ша7% ре при I работающей мешалке. Йри прешнве форца« лина в течение 1 мин (пршгав формалина I прекращают в момент времени i 2 ) ЯаЭ лениё резко начинает реюти и достигает какого -то максимальнохх значения РТ (2,6-2,8ат), затем начинает падать до следующего прилива формалина. Кривая сГ показывает изменение давления в метилаторе после осташзва мешалавчИ в момент времени -tj. До момента времвни -t давление еще растет, достигая ана-т :чения Р (2,05-2,1), а затем начинает падать и при давлении Рд мещалка вябвь включается (в времени t ), дав

S10167044

лёвие медленно падает до слоауюшвго срабатывания с ушествуюшей схемы залнва формалина.щит процесса, что за счет снижения чис

Применение предлагаемого устройства шению поте{ь реагента и целевого пропозволяет свести к минимуму вероятное) s -дукта на О,5%.

ла остановов щхжесса проводит к умевьf etm

фиг. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПРОЦЕССА МЕТИЛЙРОВАЙИЯ, .cQK&fo usiee датчик и регулятор давленая реагашонной смеси в реакторе, блок предшрения блок зазаягы, к полнктбльшые глеуааеашл на линиях подачи реагента в реактор и выхода из реактора и мешалки, отличающиеся тем, что, с целью сии жения лотерь целевого продукта и реаген та Ом счет, вошшния вадежности защит щюцеоса, Ьно Доволнйфельно содержит , три элемента ИЛИ, четзцре блока сравни ВИЯ, запом1гш о1квй бвок: и яок управления мешалкой, при этом выход датчика давления параллельно подключен к KKOtjuqr на предварения, первому txi элемента ИЛИ, входам | ё1ьегр и четверто о блоков сравнев%Ея,.(ада4 блока зшшпъ и регулятора ;Л в|дход которого jKf&Sij&iiiffi cfta нения связей с ш:апошшз е &|Ньдй М мом на лиши подачи реагвнфа выход: блока предгаре я через втррЬй бахук. . сравнения подключен к: пе{шомзг вхощг второгь элемента ИЛИ .вхвй(, itoторого связан с кахолЬм sutbdiinxs jpieino блока, второй вход Мяиса нения соединен с вьтодсо ЫесНрогр але мента ИЛИ, а вхлкод SK ключен к входу запомш1а Ь|ае п Сбпока и . . tiepBowy BXOfy третьего аавйейтй:, И Ли, соединёшому своим вто| с . выходом четве зтогр ощ isf K&aysit ьв ход блока аеаазагпл 1№ ащ1ёш т fixsnsfiiie& к второму вхо; первосч ffflN tf B к исполнитешлюму меяшЁ МУ Я1% лняии выхода в к TpexMiiy . третьего элемёЙ1| а ЙШ, nosEciii icoicoporo .через блок СвнжШ( с npBBfi |дом мешалки, а вцкоМ нфвсйпо ёлёмёв- .та ИЛИ соёдсшен с вхЬао«« го блока сравнения