Устройство для получения вещества с заданной вязкостью Советский патент 1985 года по МПК G05D24/02 

Изобретение- относится к устройствам, благодаря которым может быть оптимизирован любой химический процесс, протекающий в растворе с термоэффектом и изменением вязкости, например процесс поликонденсации или полимеризации, с непрерывным контролем хода реакции по термическим и вязкостным характеристикам, и может найти широкое использование в лабораторной и производственной практике при получении растворов полимеров с заданной вязкостью с целью дальнейшей их переработки в изделия - волокна, пленки и другие, с воспроизводимыми деформационно-прочностными характеристиками.

Цель изобретения - повышение точности, оптимизация процессов при непрерывном Двухпараметрическом контроле устройства при разбросе характеристик исходных компонентов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит два идентичных термостатируемых реактора: рабочий 1 и эталонный 2, которые снабжены идентичными датчиками 3 и 4 температуры и мешалками 5 и 6 соответственно. Мешалки 5 и 6 кинематически связаны с валом 7 двигателя 8. Следящий электропривод 9 двигателя включает в себя датчик 10 скорости вращения двигателя, блок 11 уставки скорости вращения, вычислитель 12 разности скоростей, блок 13 управления, задатчик 14 скорости вращения (на резисторном элементе). Устройство содержит также регистратор вязкости, включающий в себя логарифматор 15, самописец 16, блок 17 сравнения, регистратор 18 разности температур.

Устройство работает следующим образом.

В термостатируемый рабочий 1 и эталонный 2 реакторы загружают равные количества растворителя (ДМФА) и посредством блока 11 уставки скорости вращения задают скорости. В рабочий реактор 1 последовательно вводят мономеры, при этом в процессе растворения и последующей химической реакции возникают термохимические эффекты, которые приводят к возникновению разности температур в рабочем 1 и эталонном 2 реакторах.

Регистрация весьма малых термохимических эффектов возможна благодаря двухреакторной схеме, в которой датчики 3 и 4 температур по дифференциальной схеме подключены к входу регистратора 18 разности температур. Такая схема приводит к компенсации любых побочных тепловых эффектов.

Разность температур в регистраторе 18 преобразуется в электрический сигнал и фиксируется, например, на самописце (на первом канале).

Одновременно на блок 12 поступают

0 электрические сигналы от блока 11 уставки

скорости вращения мешалки и датчика 10.

Результирующий сигнал с блока 12 поступает на блок 13 управления, с выхода которого поступает напряжение, управляющее через резистор 14 питанием обмотки двигателя 8.

В ходе протекания реакции поликонденсации с ростом вязкости рабочего раствора в реакторе 1 увеличивается нагрузка на лопасть мешалки 5, и, следовательно, на 0 вал 7 двигателя 8, напряжение на датчике снижается, что приводит на выходе блока 12 к увеличению суммарного сигнала, который поступает на вход блока 13 управления.

Усиленный по току сигнал через резисторный элемент 14 поступает в обмотку 5 электродвигателя 8 и восстанавливает значение заданной скорости вращения мещалок 5 и 6.

Изменение тока в обмотке электродвигателя 8 посредством резисторного элемента 14 через логарифматор 15 регистрируется самописцем 16.

Изобретение позволяет оптимизировать процесс, т.е. проводить его за такое время, которое необходимо и достаточно для протекания реакции, при этом критерием завершенности служит момент полной компенсации термоэффекта.

Для процессов получения полиамидокислот, промежуточных продуктов при синтезе

полиимидов, продолжительность процесса

снижается по сравнению с стандартной процедурой в 2-4 раза.

Благодаря применению изобретения достигается стандартизация молекулярно-массов,ых (ММ) характеристик получаемых полиамидокислот: разброс по значениям ММ не превышает 2%, в то же время проведение поликонденсации по известным методам приводит к среднему отклонению по ММ до 10%, т.е. в 5 раз большему.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВА С ЗАДАННОЙ ВЯЗКОСТЬЮ, содержащее рабочий реактор с мешалкой, закрепленной на валу двигателя, следящий электропривод двигателя, к выходу задатчика скорости вращения которого подключен вход регистратора вязкости, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при разбросе характеристик исходных компонентов, оно содержит эталонный реактор, снабженный мешалкой, кинематически связанной с мешалкой рабочего реактора, а также датчики температуры, размещенные в реакторах, блок сравнения, к входам которого подключены выходы датчиков температуры, и регистратор разности температур, подключенный входом к выходу блока сравнения. (Л ;о о 00 ю