Способ автоматического управления процессом окисления диацетон- @ -сорбозы Советский патент 1983 года по МПК C07B3/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом окисления диацетон- L, -сорбозы, может быть использовано, например, в медицинской промышленности. Процесс окисления диацетон- L-со бозы (ДАО осуществляется кислородом, который выделяется в реакционной -массе в результате взаимодействия гипохлорита натрия и сернокис лого никеля. Концентрация кислорода в реакционной массе является одним из параметров процесса, определяющим скорость протекания реакции окисления и ее глубину. По основному авт. св. 1 566811 осуществляют воздействие на расход раствора диацетон- L,-сорбозы в зави симости от изменения концентрации и расхода раствора диацетон- L-сорб зы, подачу раствора сернокислого никеля п оиэводят в зависимости от суммарного расхода растворов диацетон- L. -сорбозы и гипохлорита натрия а температуру низа колонгал стабилизируют воздействием на подачу горячей воды в теплообменник Cl Однако при ведении процесса окис ления диацетон- L-сорбозы имеют место .частые случаи получения нестабильного по качеству целевого продукта. Это связано с произвольным изменением во времени концентрации активного хлора в растворе г похлорита натрия и колебаниями концен трации сернокислого никеля в приготовляемом рабочем растворе. Эти возмущения приводят к.снижен выхода целевого продукта и перерасходу раствора гипохлорита натрия. Цель изобретения - сокращение расхода раствора гипохлорита натрия и увеличение выхода целевого продук та.. Поставленная цель достигается Тем, что согласно способу расход раствора гипохлорита натрия дополни тельно корректируют по концентрации кислорода в реакционной массе колон ны. Окисление ДАС осуществляется кис ло)родом, образуквдимся в результате взаимодействия катализатора - -сернокислого никеля и гипохлорита натрия. Согласно уравнения реакции изменение концентрации активного хлора растворе гипохлорита натрия вызывае изменение концентрации кислорода в реакционной массе, что в свою очередь сказывается на изменении глубины окисления ДАС. Данный способ позволяет стабилизировать количество активного хлора в реакционной массе за счет соответствующего изменения расхода раствора гипохлорита натрия, подаваемого на реакцию по измеренной величине концентрации кислорода, что увеличивает выход целевого продукта. Кроме того, поддержание концентрации кислорода в реакционной массе на определенном уровне позволяет подавать гипокрорит натрия в строго определенном количестве, которое необходимо для окисления ДАС, что в свою очередь позволяет сократить удельную норму расхода гипохлорита натрия на окисление 1 кг ДАС. На чертеже представлена принципиальная схема устройства для реализации данного способа управления процессом окисления диацетон- L-сорбозы. Устройство содержит концентратомер 1 диацетон- L-сорбозы в растворе, связанный последовательно с функциональным блоком 2, регулятором 3 расхода раствора диацетон- L-сорбозы, программный задатчик 4, реализуквдий зависимость расхода раствора диацетон-L-сорбозы - расход сернокислого никеля, регулятор 5 расхода раствора сернокислого никеля, связанный с сумматором 6, и регулятор 7 температуры низа колонны, регулятор 8 температуры верха колонны, регулятор 9 расхода раствора гипо- хлорита Натрия, программный задатчик 10, реализующий зависимость расход раствора гипохлорита натрия расход раствора сернокислого никеля, регулятор 11 концентрации кислорода в реакционной массе. Устройство реализовано на узле окисления ДАС, содержащем колонну 12 окисления и теплообменник 13. Способ осуществляют следуюцим образом. С изменением, например уменьшением, концентрации диацетон- 1, -сорбозы в растворе,измеряемой концентратомером 1, уменьшается величина этого параметра, подаваемая на вход, функционального блока 2. В результате этого уменьшается произведение концентрации диацетон-U-сорбозы в растворе.на его расход, заданное в функциональном блоке. Сигнал рассогласования с функционального блока 2 поступает в регулятор 3 расхода раствора диацетон- L, -сорбозы, который увеличивает его величину до заданного значения изменением положения исполнительного механизма. Сигнал с регулятора 3 расхода раствора диацетон- I, -сорбозы поступает также в программный задатчик 4, который, реализуя зависимость расход раствора диацетон-Ь-сорбозы расход раствора сернокислого никеля, выдает через сумматор 6 управляющий сигнал регулятору 5 на увеличение расхода сернокислого никеля./ При изменении, например увеличении, расхода раствора гипохлорита натрия сигнал с регулятора 9 расхода раствора гипохлорита натрия пост пает, кроме клапана, также в програ мный задатчикЮ, который, реализуя зависимость расход.раствора гипохлорита натрия - расход раствора се нокислого никеля, выдает через сумматор 6 управляющий сигнал регулято ру 5 на увеличение расхода раствора сернокислого никеля. При одновременном изменении расходов растворов диацетон-U-сорбозы и гипохлорита натрия программные задатчики 4 и 10 совместно с сумматором 6 отрабатывают суммарный сигнал ре гулятору 5, чем обеспечи ваёТ ся постоянство Концентрации сернокислого никеля в реакционной массе. При изменении, например уменьшении, концентрации кислорода в реакционной массе колонны 12 регулятор 11 концентраций кислорода в реакцио ной массе изменяет задание регулятору 9 на увеличение расхода раствора гипохлорита натрия. Увеличение расхода раствора гипохлорита натрия приводит к определенному увеличению расхода раствора сернокислого никеля и возвращению концентрации кислорода в реакционной массе к заданному значению. Стабилизацию температуры в. нижней части колонны осуществляют регулятором 7 путем изменения подачи горячей воды в теплообменник 13, что приводит к различной степени нагрева раствора диацетон-U-сорбозы, подаваемого в колонну 12« В данном случае колебания температуры гипохлорита натрия, подаваемого s колонну, не оказывают влияние на температуру реакционной массы в нижней части колонны. Преимущества данного способа по сравнению, с базовым отражены в таблице материального баланса процесса окисления диацетон-L-сорбозы.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКИСЛЕНИЯ ДИАЦЕТОН-L-СОРБОЗЫ по авт. св. 566811, о тл и чающийся тем, что, с целью сокращения расхода раствора гипохлорита натрия и увеличения выхода целевого продукта, расход раствора гипохлорита натрия дополнительно корректируют по концентрации кислорода в реакционной массе колонны. Ф О ф о

1060

рита

180,7 1272,8

слого

лый

и

ДКГК

1060 164,3 15,0 15,0 880,7 880,7 1396,1 1530,0

164,3 54,0 76,5 1177,8

18,4

18,4

3,2

3,2 15,2 15., 2

2473 183,4 3,2

Анализ материального баланса показывает, что при окислении 164,3 кг/ч ДАС по известному спосббУ получается 172,1 кг/ч Ма-соли AkrK, выход целевого продукта составляет 92%..

При окислении этого же количестЧ ;ва ДАС по Д1анному способу получается 183,4 кг/ч Na-соли ДКГК, выход 98%, т.е. увеличение выхода на 6%,

Продолжение таблицы

кроме того количество гипохлорита натрия, пошедшего на окисление,уменьается на 10%.

Увеличение выхода позволяет дополнительно получить за год 35-.37 т Na -canH ДКГК. Экономия Гипохлорита натрия на 10% позволяет сэкономить 640 т гипохлорита натрия в год,

4tt составляет экожялический эффект 32 тыс. руб.