Способ автоматического регулирования процесса диазотирования Советский патент 1986 года по МПК C09B39/00 C07C113/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической промышленности в производстве азокра- сйтелей,.

Целью изобретения является увеличение выхода красителей и улучшение их колористических свойств.

На чертеже представлена система автоматического регулирования процесса диазотированиЯ} реализующая предлагаемый способ.

Система управления содержит датчик 1, регулятор 2 и регулирующий клапан 3 расхода суспензии амина,датчик 4 общего расхода нитрита натрия, регулятор 5 соотношения расходов суспензии амина и нитрита натрия, регулирующий клапан 6 общего расхода нитрата натрия, корректирующий регулятор 7, датчик 8 концентрации азотистой кислоты в диазорастворе, анализатор 9 и регулятор 10 состава в первой секции, клапан 11 подачи нитрита натрия в первую секцию, анализатор 12 и регулятор 13 во второй секции, клапан 14 подачи нитрата натрия во вторую секцию, датчики 15 и 16 расхода нитрита натрия и теплоагента в первую секцию, регулятор 17 соотношения расходов нитрита натрия и теп- лоагента в первую секцию, клапан 8 подачи теплоагента в первую секцию, датчшси 19 и

20 расхода нитрита натрия и тепло1 ..

агента во вторую секцию, регулятор

21 соотношения расходов нитрита натрия и теплоагента во вторую секцию, клапан 22 расхода теплоагента во вторую секцию, датчик 23 и регулятор 24 температуры диазораствора на выходе аппарата и клапан 25 подачи хладагента в последнюю сек1у1ю.

Способ автоматического регулирования процесса диазотирования осуществляется следующим образом.

Автоматическая система регулирования, включающая датчик 1 расхода, выход которого связан с регулятором 2, воздействующим на клапан 3, стабилизирует расход суспензии амина.

Сигналы с датчиков 1 и 4 расхода поступают на вход регулятора 5 соотношения, который, воздействуя на клапан 6, регулирует соотношение потоков суспензии амина и нитрита натрия. Коррекция соотношения осуществляется корректирующим рех улятором

5

0

5

7,сигнал с которого подается на регулятор 5 соотношения, на в5{од регулятора 7 поступают сигналы с датчика

8,пропорциональные концентрации азотистой кислоты в диазорастворе.

Концентрацию азотистой кислоты в первой и второй секциях аппарата диазотирования контролируют с помощью анализаторов 9 и 12 состава. Сигналы с датчиков анализаторов 9 и, 1-2 подаются на регуляторь 10 и 13, которые, воздействуя на клапаны 11 и 14 соответственно, регулируют подачу нитрита натрия в первую и вторую секции аппарата.

Автоматическая система регулирования, включающая датчики 15,16 и 4 расходов, выходы которых связаны с регулятором 17 соотношения, воздействующим на клапан 18, регулирует соотношение расходов нитрита натрия в первую секцию аппарата и теплоаген- , та в теплообменную рубашку первой секции аппарата с коррекцией по общему расходу нитрита натрия, подаваемого в аппарат диазотирования. Аналогично регулируется соотношение потоков нитрита натрия во вторую секцию аппарата и теплоагента в теплообменную рубашку второй секции с коррекцией по общему расходу нитрита натрия с помощью АСР, включающей датчики 9,20 и 4 расходов, выходы которых связаны с регулятором 21 соотно- 5 шения,воздействующим на клапан 22.

Регулирование температуры в последней секции аппарата осуществляется автоматической системой регулирования, включающей датчик 23 температуры, выход которого связан с регулятором 24, возцействуюш ад на клапан 25.

Регулирование распределения подачи нитрита натрия по секциям аппарата в зависимости от концентрации азотистой кислоты необходимо по двум причинам. В случае недостатка нитрита натрия в реакционной зоне отсутствует диазотирующий агент (азотистая кислота) и скорость растворения твердых частиц амина замедляется,что приводит к появлению в продуктах диазотирования непрореагировавших частиц амина. В результате ухудшается качество диазосоединения и возраста- 5 ют расходные нормы дорогостоящего сырья ароматического амина. При избытке нитрита натрия азотистая кислота частично разлагается с образова0

0

5

0

31

нием нитрозных газов, при этом появляется вспенивание реакционной мае сы и загрязнение продукта. Кроме того, в небольших количествах азотистая кислота взаимодействует с образующимся диазосоединением, что также нежелдательно, поскольку диазосмолы даже в небольших количествах значи- тельнб ухудшают колористические свой ства красителей.

При этом в первые секции аппарата требуется подавать нитрит натрия в строгом соответствии с растворенным количеством ароматического амина, что достигается стабилизацией концентрации азотистой кислоты в первых двух сек1щях аппарата.

Необходимость учета изменения гранулометрического состава при регулировании процесса диазотировагшя вытекает из следующих соображений. При увеличении доли частиц азоамина с большим характеристческим размером на входе в аппарат установленного времени пребывания частиц в аппарате недостаточно для их полного растворения в аппарате и будет иметь место проскок твердых частиц амина, следствием которого являются увеличение расходных норм дорогостоящего сырья и снижение качества диазосоединения, кроме того,в первых секциях аппарата уменьшается количество растворенного амина и, соответственно, образуется избыточное количество азотистой кислоты.

Система автоматического регулирования соотношения потоков нитрита натрия и теплоагента в первую и вторую секции аппарата в этом случае увеличит подачу теплоагента в теп- лообменные рубашки первой и второй секций аппарата, что приведет к повышению температуры в первой и второй секциях и, соответственно, к увеличению скорости растворения тверРедактор Н.Гунько

Составитель Г.Огаджанов Техред И.Попович

Заказ 4784/28

Тираж 644 . Подписное

ВМИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

556284

дых частиц а.. В результате увеличивается количество растворенного амина, в соответствии с которым система автоматического регулирова- 5 НИН распределения подачи нитрита натрия по секциям аппарата увеличит подачу нитрита натрия в первые секции аппарата.

Коррекцию задания -регуляторам

fO 17 и 21 осуществляют в зависимости от общего расхода, нитрита натрия, подача которого в аппарат осуществляется в стехиометрическом соотношении с азоамином.

5 Предлагаемый способ по сравне- нию с известным позволяет компенсировать наиболее существенные и опасные возмущения (изменение концентрации твердой фазы азоамина в суспен20 зии, колебание гранулометрического состава суспензии амина), при этом регулируется температура в первых секциях аппарата так, чтобы ликвидировать проскок амина в аппарате

25 (в случае увеличения доли частиц с большим диаметром во входном потоке) и уменьшить количество диазосмол в диазосоединении (в случае избытка нитрита натрия).

30 Стабилизация температуры в последней секции аппарата препятствует росту температуры реакционной смеси вследствие экзотермической реакции диазотирования и, следовательно,

5 препятствует термическому разложению диазосоединения.

Экономическая эф(1)ективность при заданной производительности 500 т

0 красителя в год достигается за счет увеличения степени конверсии амина при предлагаемом способе регулирования процесса диазотирования, которая в среднем на 1% выше по сравнению

5 с известным за счет снижения проскока.

Корректор Т.Колб