Способ управления температурным режимом химического реактора Советский патент 1983 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химической промьшшенности при автоматизации работы реакторов, в которых требуется поддерживать заданное распределение температуры по высоте реактора.

Известен способ управления температурным режимом химического реактора путем регулирования температуры в нижней части реактора изменением температуры исходных реагентов QL .

Известен также способ управления температурным режимом химического реактора путем регулирований температуры в верхней части реактора изменением давления водяного пара в системе теплоотвода реактора 2 .

Однако известные способы не позволяют реализовать оптимальный температурный профиль в реакторе,что приводит к увеличению затрат на сырье и снижению селективности процесса .

Цель изобретения - уменьшение затрат на сырье и повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления температурным режимом химического реактора путем регулирования температуры в нижней части реактора изменением температуры исходных реагентов и температуры в верхней части реактора изменением давления водяного пара в системе теплоотвода реактора, температуру в нижней и верхней частях реактора регули- руют с коррекцией по температуре в средней части реактора.

На чертеже представлен пример реализации способа.

Расход исходных реагентов, подаваемых в реактор 1, стабилизируют с помощью регулятора 2, а уровень в системе теплоотвода реактора - с помощью регулятора 3.

Температуру в верхней части реактора регулируют регулятором 4 путем воздействия на регулятор 5 давления водяного пара Е: системе теплоотвода реактора.

Температуру в нижней части реактора регулируют регулятором б путем воздействия на клапаны 7 и 8 холодного и горячего потоков исходных реагентов соответственно. Коррекция по температуре в средней части реактора осуществляется с помощью блока 9 дифференцирования и регулятора 10 Температура горячего потока стабилизируется регулятором 11 путем изменения подачи пара в подогреватель 1

Способ осуществляют следующим образом.

Поток исходных реагентов перёд реактором разделяется на две части:

одна часть проходит через подогреватель 12, вторая - минует его, смешиваясь с подогретым потоком перед реактором. На линиях горячего и холодного потоков установлены клапаны

0 7 и 8 разного исполнения. На линии горячего потока, например, Воздух закрывает, на линии холодного по. тока Воздух открывает. Эти клапань связаны с регулятором б температуры

5 в нижней части реактора. При повышении, например, температуры в нижней части реактора выходной сигнал регулятора б возрастает, что приводит к закрытию клапана 8 на линии горячего

„ потока и открытию клапана 7 на линии холодного потока. Суммарный расход при этом не меняется, а температура входного потока падает, вследствие чего температура в нижней части реак тора приходит к заданному значению.

Температура в верхней части реактора поддерживается на заданном уровне с помощью регулятора 4 температуры, воздействующего на регуля0 тор 5 давления.

Наибольшей параметрической чувствительностью к действию неконтро-. лируемых возмущений (изменение гидродинамической обстановки в реакто5 ре, изменение активности катализатора и др.) обладает температура в средней части реактора, поскольку здесь скорость реакции максимальна, поэтому эта температура использова0 на для ввода корректирующих воздействий как в регулятор температуры нижней части, так и в регулятор температуры верхней части реактора.При повышении, например, температуры

5 в средней части регулятор 10 через регулятор 6 температуры нижней части реактора уменьшает входную температуру потока исходных реагентов. Одновременно через блок 9 дифференг, цирования, регулятор температуры верхней части реактора и регулятор давления пара выдается исчезающий сигнал на уменьшение температуры хладагента в системе теплоотвода реактора, что приводит к восстановлению температуры в средней части реактора.

Поддерживая таким образом температуру в трех разных точках по

60 высоте реактора на заданных уровнях, удается приблизиться к оптимальному температурному режиму и тем самым добиться улучшения технико-экономических показателей работы реак65 тора.

Использование предлагаемого спо- выходе реактора - окиси этилена с сова управления позволяет повысить 1,8 да 2,5% при одновремениом увеличвконцентрацию целевого продукта на нии селективности процесса с 70 до 75

1060216

(

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ ХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА путем регулирования температуры в нижней части реактора изменением температуры исходных реагентов и температуры в верхней части реактора изменением давления водяного пара в системе теплоотвода реактора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения затрат на сырье и повышения селективности процесса, температуру в нижней и верхней частях реактора регулируют с коррекцией по температуре в средней части реактора.