Способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука Советский патент 1983 года по МПК C08C2/06 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизацир riponeccoB водЕ- ой дегазации каучука и может быть использовано в произво/дстве стереорегулярных каучуков в химической и нефтехимической промышлек(остп,

Известен способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука в аппарате кецрерывног.о действия путем измс рения остаточного содержгшия растворителя в дегазированной крошке каучука и температуры дегазации и изменения расхода пара в зависимости от остаточного содержания pacтвop iтeля ij .

Недостатком способа являются oi раниченнне возможности в от(1О1. снижения расхода i;apa на Ц1)(цесс дегаэаци ;, так как при упраиле;;ии по данному способу не учгит1-;ва отся расход полимеризата и концентрация Б нем по-лимора, изменеш1я которого являются основной пр;;чиной KOJ e6aний остаточного содержания растворителя п , а следовательно, и расхода иара.

Наиболее близким по тех 1ической сущности i предлагаемОМу .является способ автоматического у1;равлен1- я процессом дегазации каучука, прО1зодимом г дегазаторах нспрепывного де йствия, путем измерения расхода полимеризата li концентрации полимера ; нем и измекеш- я расхода пара :; лписимости от уь-азаггных параметров и остаточного содеркания растворителя в дегазцропанной крошке к-аучука Г2 .

Недостатком известного способа является завышенный расход пггра на дегазацию, так как на расход пара не накладываются ограничения.

Водную дегазацию стереорегулярного каучука осу1цествляют в дегазаторе непрерывного действия в диапазонах температур 95-110с и /давлений 3,2-3,6 кг/см-. В дегазатор через кро111кообразователь подают раствор полимеризата с онцентрацией полимера 10-12 вес,%, воду в объемном соотношении к полимеризату 2:1 и с :г е м п е р а т у р о и 230В крошкообоазорателе под действием цара цодцмеризат нагревается и разбивается в крошку размером 1035 мм. этом из крошки отгоняетс основная масса растворителя. В дегазаторе осуществляют о;сончат€;льную отгонку растворителя, которая происходит за счет диффузии растворителя из крошки каучука в воду и удаления растворителя через перх дегазатора п виде паровой смеси растворитель-вода„

Качествй дегазации каучука, которое характеризуется остаточным

содержанием растворителя в дегазированной крошке, зависит от удельfioro расхода пара на 1 т дегазированного каучука и времени пребывания крошки каучука в дегазаторе; чем болы1 е удельный расход пара и время пребывания, тем меньше остаточное содержание растворителя в крошке. Причем эта зависимость имеет экспоненциальный характер: 0 X .

.X - л I, с м ц ц L

де X

-остаточное содержание растворителя в дегазированной крО1чке каучука;

1 - содержание растворителя

в исходном растворе полимеризата ;

Сил удельный расход пара на

Н(

jOHHy дегазированного каучука ;

-время пребывания крошки каучука в дегазаторе;

Ijb - константы.

Так как эта зависимость имеет экс5 поненциальный характер, то увеличение удельного расхода пара оправдано до некоторой величины (2-2,5 т/т), а дальнейшее снижение остаточного растворителя в крошке целесообразно осу„ Едествлять за счет увеличения време1Ш пребывания крошки каучука в дегазаторе .

Н.е/гью изобретения является сокращение расхода пара на дегазацию.

5 Поставленная цель достигается тем, -:то по способу автоматического упра1зления цроиессом водной дегазации каучука, проводимому в дегазаторе ненрерывного действия, путем изме0 рения расхода цолимеризата и концентрации полимера в нем и изменения расхода пара в зависимости от указанных цараметров и остаточного содержания растворителя в дегази j рованной 1срошке каучука, определяют удельный расход пара на тонну дегазированьюго каучука в зависимости от расхода полимеризата, концентрации цолимс ра в нем и отклонения остаточного содержания растворителя в дегазированной крошке от заданного значения, сравнивают найденную величину удельного расхода пара с его допустимым значением и при отклонении от допустимого значения в меньшую сторону остаздяют его на достигнутом ypOBiie, а при отклонении в большую сторону - поддерживают удельный расход пара на допустимом значении и увеличивают время пребывания дега0 зируемой Kpoi-jjcH каучук.- в дегазаторе путем уменьшения расхода воды в дегазаторе, при этом величину изменения времени пребывания определяют как частное от деления натурального

5 логарифма (зткошения отклонения остаточного содержания растворителя от его заданного значения к содержанию растворителя в исходном полимериэате на допустимое значение удельного расхода пара, причем содержание растворителя в исходном п лимеризате определяют по концентра ции полимера в нем. На чертеже дана блок-схема системы управления, реализующей предл гаемый способ, Блок-схема состоит из дегазатора 1 с крошкообразователем 2, датч ка 3 расхода полимеризата, датчика 4 концентрации полимера в полимери зате, контура регулирования расход пара, содержащего датчик 5, регулятор б и клапан 7,.контура регули рования расхода воды, содержащего датчик 8, регулятор 9 и клапан 10, датчика 11 остаточного содержания растворителя в крошке каучука и уп ляющей вычислительной машины (УВМ) Управление процессом водной дегазации каучука по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Информацию от датчиков 3,4,8,11 вводят в УВМ 12. Определяют по информации с датч ка 4 содержание Хн растворителя в исходном полимеризате по формуле н 7- -пол Затем находят по )ормации от датчиков 3 и 8 время пребывания крошки каучука в дегазаторе: 1пт чв где С| пт - расход полимеризата; GB - расход воды; V - рабочий объем дегазатора. . Определяют заданный удельный рас ход Q пара, требуемый для дегазации крошки каучука до заданного значения Х,, остаточного содержания растворителя / у . где а , Ь - константы. Корректируют заданный удельный расход пара по информации с датчика 11 остаточного содержания X растворителя в дегазированной крошке:(), (4 где К„ - коэффициент пропорциональности. Проверяют скорректированное значение заданного удельного расхода пара на соответствие допустимому значению по условию (5 ЧА ЧА,.Лоп(2 Если условие 5 не выполняется, то по информации с датчика 3 расхода полимеризата рассчитывают управляющее воздействие на расход пара по формуле пт 1полпт-1 П чпт пил ПТ И управляющее, воздействией ча расход воды - по формуле Пт 8. пт 9 где X ni - плотность полимеризата; ь-пт заданное соотношег{ие объемных расходов водаполимеризат. Если условие (5) выполняется, то заданный удельный расход пара оставляют на допустимом уровне: зад, л j/v-Aon Определяют по информации с датчика 4 концентрации полимера ожидаемое остаточное содержание растворителя в крошке, соответствующее удельному- расходу пара на уровне допустимо го зг ачения: 6 л Определяют требуемое увеличение J времени пребывания крошки каучука в дегазаторе для доведения остаточного содержания X растворителя в крошке до заданного значения X при допустимом значении С, ддрп удельного расхода пара: Определяют управляющее воздействие на расход воды, соответствующее заданному значению времени пребывания (А i i +&) по формуле „зад VC,g bL-Qs-tV По информации с 3 расхода полимеризата корректируют заданное соотношение объемных расход в вода-полимеризат по формуле -ъа А За OB. (12) Управляющие воздействия на расходы пара и воды с УВМ 12 выдают на регуляторы б и 9, которые, изменяя положение клапанов 7 и 10, приводят расходы пара и воды к заданным значениям. Таким образом, ограничивая удельный расход пара на тонну дегазированного каучука в соответствии с допустимым значением, уменьшают расход воды в дегазатор и тем самым увеличивают время пребывания дегазируемой крошки каучука в дегазаторе. При этом за счет увеличения времени пребывания доводят остаточное содержание растворителя в крошке

до требуемой величины, а за счет ограничения удельного расхода пара сокращают расход пара на процесс дегазации ( на 5%).

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦИИ КАУЧУКА, проводимом в дегазаторе непрерывного действия, путем измерения расхода полимеризата и концентрации полимера в нем и изменения расхода пара в зависимости от указанных параметров и остаточного содержания растворителя в дегазированной крошке каучука, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода пара на дегазацию, определяют удельный расход пара на тонну дегазированного каучука в зависимости от расхода .№/:, лимеризата, концентрации полимера в нем и отклонения остаточного содержания растворителя в дегазированной крошке от заданного значения, сравньзают найденную величину удельного расхода пара с его допустимым значением и при отклонении от до.пустимого значения в меньшую сторону оставляют его на допустимом уровне, а при отклонении в большую сторону - поддерживают удельный расход пара на допустимом значену и и увеличивают время пребывания дегазируемой крошки каучука в дегазаторе путем уменьшения расхода воды в дегазатор, при этом величину изi менения времени пребывания определяют как частное от деления на(Л турального логарифма отношения отклонения остаточного содержания растворителя от его заданного значения к содержанию растворителя в исходном полимеризате на допустимое значение удельного расхода пара, причем содержание растворителя в исходном полимеризате определяют по концентрации полимера в нем.

По/1иперизат Ц