Способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука Советский патент 1984 года по МПК C08C2/06 G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления процессом водной дегазации каучука в установке непрерывного действия в присутствии актиагломератора и может использовано в производстве стереорегулярных ,изопреновых и полибутадиеновых каучуков в х1-шической и нефтехимической промьияленности, Известен снособ автоматического управления процессом водной дегазаци ка /чука в аппарате непрерывного дейс вия в присутствии антиагломератора путем стабилизации рН циркуляционной воды воздействием на расход раствора едкого калия, смешиваемого с циркуля ционной водой С11 о Однако этому способу присзтце недо статочно высокое качество дегазации каучука, обуславливаемое неоднородностью крошки каучука по размерам, так как данньй способ не учитывает соотношение расходов антиагломератора и полимера и не обеспечивает требуемой точности стабилизации рН циркуляционной воды. Все это. приводит к слипанию крошки каучука, что ухудшает качество ее дегазации. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматическогоуправления процессом водной дегазации каучука в последовательно соединенных смесителе циркуляционной воды с антиагло мератором и щелочью и дегазаторе путем измерения рН циркуляционной водь после смешения, концентрации полимера в полимеризате и антиагломератора в исходном растворе и регулирования соотношения весо)5ых расходов антиагломератора. и полимера изменением расхода антиагломератора 12 . Однако для известного способа характерна недостаточно высокая однородность кротки. каучука :по размерам н высокое содержание остаточных углеводородов в .ней, так как при осу ществлении способа не учитывается рИ по.лимеризатаэ которьш изменяется Бшироких пределах (от 3 до 9), и рН пульпы каучука на выходе из дегазатора, который является косвенным показателем слипаемости крошки каучука а следо зательно и размеров KDOUJKH . Это приводит к неоднородности крошки каучука по ее размерам, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на .качес1ве дегазации каучука. 1 31; Целью изобретения является повышение точности поддержания: ОДНОРОДНОСТИ кротки каучука по рвзмераг-.- и уменьшение содеряшьл т оств-Точнк углеводородов 3 ней.. Эта цель достигаете;; тем, что гго способ у а в т о ма и ч е с i: о i о у л р а гз л е н и я процессом водной дегазации: .;ау-чука 3 последовательно- соег;1-1неиных смеси-теле циркуляционной ВОДЬ с аитиагломератором и це.ггочью :и дегазаторе путем измерения рИ циркуляционной воды после смеи еиия, кокнентрапр:и полимера в полимеризате и антиагломератора в исходном растворе и регулировании соотношения масс:овых расходов компо1-5ептов а1ггиагломераторЕ и :толи-мера измc;::Gниe i pacxori:; а;;т ;аг1:омератора, дополннтель;;о измеряют pEi пулть1.:ы каучука на выходе -13 дегазатора н рН полимеризата, ста5и:п1зиру Э1 рН пульпы кЕучука изменением соотпоиюния массовьк расходе аптпа1:то гаратора и полимера, и пз енек1-|С:.1 р;.1с::-:ода :целочи, при этом cooTiiouiefine массовьп-с расходов антиаг.помератор, и по.пи::1ера корректируют Б зависимости от рМ по..пимсризата и рН цирку.1яц1- с;п1ой поды после смешскпя, сравгП1вают скорректированное значение cooTHoiiie;n-iH с допустимьми :лре.г|;ел ами i-: ггэи соответствии его допустимы:-.}, предела:-- ос газ.пяют без :изменения на достигн то1-1 уровне, при выходе его за -верхний ил:- нижний допустимые ,е.чы ограьп- чмвают .цостигнутым допустимым пределом, п изменение расхода ui;sj;04H опреде :я:от в зависимости от разности межд5 скорректированным п ограниченнлм значениями упомянутого соот:поиения, Ыа чертеже изображена блок-схема системы, раа.лизуюлтей способ .;-1ческого управления rrpouecco:-- водной дегазации полимера в П11оиззо.и..ствз каучука СКИ-3. Схема состоит из емкост - 1 для смешения г1отоко:Б пргркул;яциог :-1ой подь; антнагломсратора :и щелочи, дегазатора 2, датчиков 3 и 4 конце1:тра1ши :гюли ера :.9 полимерпзатс:; :к г1.тттпаг.помератора з его р лстзорс, ;j,ai4ifKOB 57 рН цирку.;1яциоиной зсды, пслимеризата и пульпы каучука., датчика 8 расхода по.пи:меризата5 управляюи1,ей вьгчис:лительно:й машиньл (УЗМ) 9, контура стабилизации расхода раствора антиагломератора, состояпегч:: из датчика 10, регулятора Г, клг.панк: 12, а также контура Сгаби.11-за:ак:11 расхода

елочи, состоящего из датчика 13, регулятора 14; клапана 15

Процесс дегазации каучука осуществяют в дегазаторе 2, куда подают поимеризат с рН 3,0-9,0, водяной пар и циркуляционную воду с 10-11, заправлен ую антиагломератором (стеаратом кальция) в весовом соотношении

0,9 1,4

антиагломератор - полимер Тлй-Т п

Из дегазатора 2 отводится пульпа каучука, представляющая собой взвесь крошки каучука в воде с рН 7,5-8,5. От точности стабилизации рН пульпы каучука зависят качество дегазации каучука, а также производительность агрегатов выделения каучука.

Управлеиие процессом водной дегазации каучука по предлагаемому способу осуществляют следующим образом,

Информацию от датчиков 3-8 вводят в ЗВМ 9.

По иисЬормации с датчика 7 рН пульпы каучука формируют управляющее возействие на соотношение массовых расодов антиагломератора и полимера, апример, по формуле

S K,xQn,, +А, (1) де S - соотношение массовых расходов;

К(,А - константы;

Рц - измеренное датчиком 7 значение рП пульпы каучука.

По информации с датчиков 5 и 6, змеряющих соответственно рН циркуляионной ВОДЬ после смешения с антиагломератором и рН полимеризата, корректируют заданное соотношение ассовых расходов антиагломератора полимера, например, по формуле

,гАЛ

S S

-QB)-f-K(Q°-Qr,), (2) где S

скорректированное значение соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера;

К„ Дз

константы;

соответственно начальное и текущее значения рИ циркуляционной воды;

QnjQr( соответственно начальное и текущее значения рН полимеризата .

Проверяют скорректированное значение найденного соотношения на соответствие верхнего и нижнего допустимь х пределов (соответственно 5,„ , SmiM ) :

(3)

iiMv

-тач

Если условие (3) выполняется, то скорректированное значение соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера оставляют неизменным на достигнутом .уровне, т.е. окончательное значение этого соот {ошения будет равно

.. (4)

Определяют воздействие на расход антиагломератора по информации с датчиков 3,4 и 8, измеряющих соответственно концентрации полимера в полимеризате, концентрации антиагломератора в растворе и расхода полимеризата, например, по формуле

S, (5)

г-т

он где С

-управляющее воздеГСтвие

ан на расход раствора анти0агломератора;

-расход полимеризата, измептренпьй датчиком 8;

.Сс.

-концентращт соответственно

а

н полимера в полимернзате .

5

и антиагломератора в растворе, измеряются датчиками соответвенно 3 и 4 или вводятся в УВМ вручную по ре.зультатам лабораторных ана0лизов ., При этом управляющее воздействие

на расход щелочи оставляют неизменным :

NA

(6)

G

UX-i-l

lUt plAiG

управляющие воздей4 -1

5 ГД

Чг ствия на расход щелочи соответственно, в текущ п и предыдущаш шаг расчета управляющих воздей0ствий. Если условие (3) не выполняется,

то ограничивают скорректированное значение соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера верх5ним или нижним дoпycти пз ми пределами, т.е. окончательное значение этого соотношения будет равно

(7)

,npH

(8) ,г,ил.при S.S(vi

0

Определяют управляющее воздействие на расход раствора аитиагломератора по формуле (5).

Определяют управляющее воздеу1ствие на расход щелочи, например, по форму55

ле

.(S-SVO.

(9)

1Д. UV-1

Оигналы, пропорциональные управляющим сигналам па расходы раствора

антиагломератора и щелочи, выдают с УВМ на регуляторы 11 и 14, которые по информации с датчиков соответственно 10 и 13 воздействуют на клапаны 12 и 14.

Таким образом, учитывая рН циркуляционной воды полимеризата и пульпы каучука осуществляют регулирование, как по возмущению, так и по отклонению регулируемой величины, что по сравнению с известным способом повышает точность регулирования. Анализируя массовое соотношение расходов антиагломератора и полимера на соответствие допустимых пределов и воздействуя на расход раствора антиагломератора,Ш1и расход щелочи в зависимости от величины указанного соотношения, добиваются стабилизации рН

Ииркцлкцнонная оова

пульпы каучука и содержания антиагломератора в каучуке в узких пределах.

Все это обеспечивает получение однородной по размерам крошки каучука и повьшает качество ее дегазации по содержанию остаточных углеводородов (изопентана, толуола) в крошке каучука..

Точность стабилизации соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера во время экспериментальной проверки способа составляла 0,8 отн.% против 1j5% по известному способу, что позволило повысить содержание антиагломератора в каучуке (в пределе максимально допустимого значения) на 0,075 абс.%.

Кроме того, содержание углеводородов в крошке каучука.уменьшилось до 0,5 мае. %, против 0,8 мае. %.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ШРАБЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦИИ КАУЧУКА в последовательно соединенных смесителе .циркуляционной воды с антиагломератором и щелочью и дегазаторе путем измерения- рН циркуляционной воды после смешения, концентрации полимера в полимеризате и антиагламератора в исходном растворе и регулировании соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера изменением расхода антиагломератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания однородности крошки каучука по размерам и уменьшения содержания остаточных углеводородов в ней, измеряют рН пульпь каучука на выходе из дегазатора и рН полимеризата, стабилизируют рН пульпы каучука изменением соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера и изменением расхода щелочи, при этом соотношение массовых расходов антиагломератора и полимера корректируют в зависимое-. ти от рН полимеризата и рН циркуляционной воды после смешения, сравнивают скорректированное значение соотношения с допустимыми пределами и (Л С при соответствии его допустимым пределам оставляют без изменения на достигнутом уровне, при выходе его за верхний или нижний допустимые пределы ограничивают достигнутым допустимым пределом, а изменение расхода щелочи определяют в зависимости от разности между скорректированным и ограниченным значениями упомянутого rs3 соотношения. о 00

О