Способ автоматического управления процессом сажеобразования в реакторе Советский патент 1983 года по МПК C09C1/48 G05D27/00 

со ел

О 4 4 Изобретение относится к управлению технологическими процессами и может быть использовано в химическо промьаиленности при автоматизации процесса сажеобразования в реактора Известен способ управления пррце сом получения сажи путем изменения подачи исходных реагентов в зависимости от соотношения выходд и качества сажи fl. Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического управления сажевым реактором путем ст билизации сажи в зависимости от тем пературы сажегазовой смеси в зоне с жеобразования путем изменения соотношения расходов исходных компонентов - сырья, топлива, воздуха, пода ваемых в реактор . Недостаток известных способов заключается в том, что они не обеспечивают высокого выхода сажи. Температуру сажегазовой смеси измеряют внутри зоны реакции, приче расстояние от начала реакционной ка меры до точки замера температуры для различных аппаратов изменяется, что приводит к систематической ошиб ке в измерении. ЭТа ошибка вызвана особенностью самого процесса - наличием температурного градиента по длине реактора. Измерение температуры сажегазово , смеси осуществляется с помощью пирометра, который вносит дополнительную погрешность с частотой 0,30,5 Гц, амплитудой 10-15 С. Основным недостатком данного способа является изменение выхода при наличии возмущающих воздействий связанных с изменением свойств сырья, топлива и т.п Цель изобретения - повышение выхода сажи. Поставленная цель достигается тем что согласно способу автоматического управления процессом сажеобразова ния измеряют температурный профиль в зоне сажеобразования, сравнивают его с заданным и при отклонении измерительного температурного профиля от заданного в начальной зоне сажеобразования изменяют соотношение расходов воздуха и топлива, а при отклонении указанного профиля в конечной зоне изменяют расход сырья. Измеряют температуру потока гаЗов в нескольких точках по длине зоны реакции. По полученным точкам аппроксимируют профиль температуры в зоне реакции уравнением второго порядка вида Tt ах +вх+с, где х - расстояние от начала зоны реакции, что соответствует экспериментальным данным. Путем активного эксперимента осуществляют оптимизацию режима на реак торе, т.е. при заданном значении внешней удельной поверхности достигают максимального выхода сажи, при этом фиксируют температурный профиль в зоне реакции. Полученный профиль принимают как згщанный, а переход к заданному профилю от текущего осуществляется посредством изменения соотношения расходов сырья, топлива и воздуха в реактор, причем начальный участок температурного профиля в зоне реакции приводят к заданному путем изменения соотношения воздух/топливо, а конечный участок изменением расхода сырья. Критерием оценки идентичности заданного и текущего профиля является оценка вида: 3J(F(t)))ay, 0) де ) и F(x) аппроксимация соответственно заданного и текущего температурных профилей в зоне реакции; . X - расстояние от начала зоны реакции до точки замера температуры в конце зоны реакции/X - текущее расстояние. При идентичности профилей оценки D 0. Поэтому, чем меньше значение ценки и, тем больее близкими являтся заданный и текущий профили емпературы. На чертеже представлен пример релизации данного способа управления. Температурный профиль в реакторе 1 оценивается по показателям датчиов 2, 3 и 4 температур. BhoK 5 апроксимаций определяет текущий темературный профиль в реакторе 1, а блок 6 задания хранит информацию об птимальном температурном профиле, лок 7 сравнения рассчитывает оцену 1 вида (1),, блок 8 управления существляет воздействие на испол-. ительные механизмы 9, 10 и 11. Расоды входных параметров измеряются атчиками 12-14. Способ осуществляют следующим обазом. Датчики 2, 3 и 4 измеряют темпеатуру газов по длине зоны реакций по информации, полученной от датчиов, решают систему уравнений вида: г axi + вх + с .а ах- + вх. н- с Тд) ах + вх + с Тд . По коэффициентам а, в, с опредеяют текущий профиль, который срав

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ САЖЕОБРАЗОВАНИЯ В РЕАКТОРЕ путем стабилизации качества сажи в зависимости от температуры сажегазовой смеси в зоне сажеобразоваиия посредством изменения соотно- . шенйя расходов исходных компонентов сырья, топлива, воздуха, подаваемых в реактор, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сажи, измеряют температурный профиль в зоне сажеобразования, сравнивают его с заданным и при отклонении измеренного температурного профиля от заданного в начальной зоне сажеобразования изменяют соотношение расходов воздуха и топлива, а при отклонении указанного профиля в конечной зоне изменяют расход сырья. §