Способ регулирования процесса водной дегазации каучука Советский патент 1985 года по МПК C08C2/06 G05D27/00 

uJHf пер:

пары yijietoiofntieS и itffbt

( Изобретение относится к автоматизации процессов производства синтетических каучуков, а именно водной дегазации-каучука в дегазаторе непрерывного действия, и может быть использовано в производстве синтетических каучуков CKHj СКД и др. в химической и нефтехимической промьшшенности. Известен способ perynHpOBasiHH процесса водной дегазации каучука в дегазаторе непрерывного действия путем стаб шизации температуры в де газаторе изменением -расхода пара и стабилизации расхода полимеризата f Недостатком известного -способа является то, что он не обеспечивает удовлетворительного качества дегазации каучука. Стабилизация темпера туры не является достаточным уеловкем для стабилизации качества дегазации, которое характеризуется остаточным содержанием растворителя в дегазированной крошке каучука, так как при постоянной температуре, но разных значениях давления в дега заторе будут разные концентрации рсхстворителя и воды в паровой фазе, отводимой с верха дегазатора, а сле довательно, будет изменяться и оста точное содержание растворителя в де газированной крошке каучука. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования процесса водной дегазации каучука в дегазаторе непрерывного действия, заключающийся в изме нении температуры в дегазаторе в за висимости от выходного параметра процесса воздействием на расход па ра , Выходным параметром, по значению которого корректируется темпера тура здесь является остаточное содержание растворителя в крошке каучука 2, Недостатками известного способа являются ограниченные возможности в отношении улучшения однородности дегазируемой крошки и снижение расхода пара. Эти недостатки обусловле темр что в настоящее время неизвестны датчики для автоматического контроля остаточного содержания рас ворителя в крошке каучука, а лабораторный анализ дпится 4ч, В резул тате запаздывания информации об остаточном содержании водорастворител в крошке каучука невозможно осуществить своевременно регулирующее воздействие на температуру, что приводит к колебаниям остаточного содержания растворителя в крошке каучука и связанного с ним расхода пара. При этом имеет место перерасход пара на дегазацию и, кроме того, крошка каучука получается неоднородной, что в свою очередь приводит к сбою в ритмичности работы агрегатов выделения. Целью изобретения является улучшение однородности дегазируемой крошки и снижение расхода пара. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования процесса водной дегазации каучука в дегазаторе непрерывного действия, заключающемуся в изменении температуры в дегазаторе в зависимости от выходного показателя процесса воздействием на расход пара, отбирают пробу паровой смеси, отводимой из верхней части дегазатора, конденсируют ее, измеряют уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяют соотношение количеств этих фаз и корректируют температуру в дегазаторе так, что при уменьшении соотношения ее повьш1ают, а при увеличении понижают. На чертеже дана схема установки регулирования, реализующая предлагаемый способ. Водную дегазацию каучука проводят в дегазаторе I , куда через крсэшкообразователь 2 подают полимеризат, воду и пар. В крошкообразователе 2 полимер, содержащийся в полимерйзате, разбивается паром на частицы {крошка каучука). При этом под деист-, вием высокой температуры пара происходит основная отгонка растворителя, В дегазаторе 1 происходит дальнейшее удаление растворителя из крошки каучука. Паровую фазу, состоящую из углеводородов (растворителя, мономеров, олигомеров) и воды отводят через верх дегазатора йа конденсацию и разделение, а взвесь крошки каучука в воде (пульпу каучука) направляют в следующий дегазатор при многоступенчатой дегазации или на агрегаты вьщеления (приодноступенчатой дегазации). Количественный состав паровой фазы зависит от температурного режима в дегазаторе. При увеличении температуры увеличивается плагооодержа)1ие { содержание , воды парслзой фазы и., следовательно, уменьшается содержание в паровой фазе. Но при этом увеличивается интенсивность отго}1а, характеризующаяся количеством отводимых с верха дегазации паров воды и углеводородов. При этом увеличивается расход пара на дегазацию, во-первых, за счет увеличения его количества, необходимого для обеспечения температурного режима в дегазаторе, и во-вторых, за счет увеличения его количества, необходимого для компенсациии водяного пара, отводимого вместе с углеводородами через, верх дегазатора.

Исследования процесса дегазации каучука СКИ-3 показали, что влагосодержание паровой фазы-16-17 мас.% является оптимальным в отношении достижения минимального остаточного содержания растворителя в крошке каучука и экономии пара.

Система, реализующая предлагаемь1й способ управления процессом водной дегазации каучука, содержит контур стабилизации расхода полимеризата, состоящий из датчика 3, регулятора 4, клапана 5, контур стабилизации расхода воды, состояп1ий из датчика 6, регулятора 7, клапана 8j контур стабилизации расхода пара, состоящий из датчика 9, регулятора 10, клапана 11J датчик 12 температуры в дегазаторе 1, пробоотборное устройство 13 устройство 14 для ввода информации о соотношении влагосодержания и суммарного количества углеводородов i регулятор 15 соотношения регулятор 16 температуры блок 17 соотношения .расходов пар-полимеризат блок 18 соотношения расходов вода,прлимеризат.

Регулирование процесса водной дегазации каучка по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Стабилизируют расход полимеризата с помощью регулирования: датчик З регулятор 4--клаПан 5. Стабилизируют расход воды с помощью контура регулирования: датчик 6-регулятор 7-клапан 8..

При этом задание блоку 18 соотношения расходов вода-полимеризат формируют по информации с датчика 3 расхода поликеризата

f.b ,,аЧ 6 пт

m

JCIQ

где в заданный расход воды,

К - заданное соотношение расходов вода-полимеризат, Gf, - расход полимеризата, измеренный датчиком 3.

С помощью пробоотборного устройства 13 отбирают пробу паровой смеси, отводимой с верха дегазатора I. Конденсируют паровую фазу в герметично закрытой колбе и измеряют с помощью мерной линейки уровень раздела водной и углеводородной фаз. При этом углеводородная.фаза состоит из следующих компонентов: изопентана, изопрена, толуола, олигомеров, Определяют соотнощение количеств водной и углеводородной фаз, т.е. соотношение влагосодержания паровой смеси и суммарные концентрации углеводородов в этой же смеси

- . Ь

В/УГ V

м

где ) у - соотношение водной и уг леводородной фаз, VjjVyj - количества, например,

объемные, соответственно водной и углеводородной фаз.

С помощью устройх:тва 14 вводят вручную информацию о найденном сортношении водной и углеводородной фаз в регулятор 15, с помощью которого корректируют заданную температуру в дегазаторе 1

1ДО

+ n4(T fefvr b/Jrb

где - .скорректированное заданное

значение температуры - начально-заданное значение аОй температуры

Э., - заданное значение соотноЬ/уг.4.

шения водной и углеводородной фаз

Р - константа, коэффициент пропорциональности.

По информации с датчика 12 температуры регулятором 16 корректируют заданное соотношение расходов . . пар полиме риэат по закону ПИ-регули рования Wm- KH jlT-T oq dt, где f /ttro соответственно п/пт скорректированное и начальнозаданное значени соотношений расх дов парполимериз Т - значение темпера туры, измеренное датчиком 12 j -Настроечные параметры регулятора t - время интегрирования, По информации с датчика 3 расхо полимера определяют блоком 17 соот ношения заданный расход пара . %а9 f. 97 G - заданный расход пара. где По информа1дии с датчика 9, воздействуя регулятором 10 на клапан 11, стабилизируют расход пара на заданном значении. Таким образом , конденсируя паровую смесь, отводимую с верха дегазатор и измеряя уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяют соотношение влагосодержания и суммарной концентрации угле-, водородов в паровой смеси. Корректируя температуру в дегазаторе по найденному соотношению изменением расхода пара, добиваются стабилизации соотношения на оптийальном для дегазации полимера значении, за счет чего повьш1ается точность стабилизации остаточного содержания углеводородов в крошке каучука и, следовательно, сокращается расход пара на процесс дегазации по сравнению с базовым объектом автоматизированная система управления типовым процессом получения стереорегуляторного каучука СКИ-3 . Предлагаемый способ повьшает однородность дегазируемой крошки каучука, при этом расход пара на 1 т дегазируемого каучука уменьшается на О,132 гкал.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦ-ИИ КАУЧУКА в дегазаторе непрерывного действия. заключающийся в изменении температуры в дегазаторе в зависимости от выходного показателя процесса воздействием на расход пара, о т л ич ающийс я тем, что, с целью улучшения однородности дегазируемой крошки и снижения расхода пара, отбирают пробу паровой смеси, отводимой из верхней части дегазатора, конденсируют ее , измеряют уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяют соотношение кoличedтв этих фаз и корректируют(температуру вдегазаторе так, что при уменьшении соотношения ее повьш1ают, а при увеличении понижают.