Устройство для экстремального регулирования жидкофазных экзотермических процессов Советский патент 1987 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению химико-технологическими процессами в реакторах и может быть использовано в нефтехимической и химико- фармацевтической промышленности.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия регулирования стехиометрического соотношения исходных реагентов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для регулирования химического реактора; на фиг. 2 - экстремальная характеристика параметра микрореактора (йТ) - разности те1мператур на входе и выходе микрореактора в зависимости от молярного соотношения п реагентов в реакционной смеси; на фиг. 3 - графики, ил- люстрируюшие работу устройства при воздействии возмушения по начальной концентрации одного из реагентов.

Устройство содержит реактор 1 (с теп- лооб.менником), адиабатический микрореактор 2 смешения, термодатчики 3 и 4, до- зируюш,ее устройство 5, генератор 6 тактовых импульсов, элемент 7 сравнения, регулятор 8 соотношения, исполнительные механизмы 9 и линии 10 и 11 подачи исходных реагентов.

Устройство работает следующим образом.

Реагенты по линиям 10 и 11 поступают в реактор 1, часть реакционной смеси из реактора по рециркуляционной линии поступает в микрореактор 2. Температура реакционной смеси на входе и выходе микрореактора 2 измеряется с помош.ью термодатчиков 3 и 4. В микрореактор 2 дозирующее устройство 5 подает небольшую дозу одного из реагентов с частотой, задаваемой генератором 6. Выходные сигналы с термодатчиков 3 и 4 до и после подачи дозы сравниваются на элементе 7 сравнения, выход которого соединен с входом регулятора 8 который в соответствии со знаком приращения воздействует на исполнительные механизмы 9.

На фиг. 3 изображено изменение параметров процесса при управлении предлагаемым устройством при подаче возмущения по начальной концентрации одного из реагентов, например того же, что подается в микрореактор (С,,,), где Q, , GOJ - на

чальные концентрации реагентов, поступающих в реактор; С - концентрации реагентов в реакторе; п - соотнощение реагентов; 4 Т - разность температур между выходом и входом микрореактора; б(лТ - разница перепада температур на микрореакторе до и после подачи дозы в микрореактор; и - управляющий сигнал; G, , G - входные расходы реагентов, поступающих

Q в реактор.

Нри изменении начальной концентрации Со1 изменяется знак и амплитуда сигнала б(иТ), который, воздействуя на регулятор соотнощения входных расходов, изменяет их до уровня эквимолярного соотнощения.

5 При 6 (йТ)- подача реагента С увеличивается, при б (Т) + в подача реагента С 01 уменьщается.

Использование предлагаемого устройства нозволяет повысить точность и быстроQ действие регулирования стехиометрического соотношения исходных реагентов.

Формула изобретения

Устройство для экстремального регули5 рования жидкофазных экзотермических процессов, содержащее исполнительные механизмы на линиях подачи исходных реагентов, соединенны е- с реактором, выход которого подключен к первому входу адиаба тического микрореактора смешения, на первом входе и выходе которого установлены термодатчики, соединенные с входами элемента сравнения, выход котброго подключен к измерительному входу регулятора соот гошения, соединенному своим выходом

с с исполнительны.ми механизмами на линиях подачи исходных реагентов, дозирующее устройство, соединенное своим входом с одной из линий подачи исходного реагента, а выходом - с вторым входом адиабатического микрореактора смешения, отличающее ся тем, что, с целью повышения точ 1ости и быстродействия регулирования стехиометрического соотнощения исходных реагентов, оно дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, выход которого

5 подключен к управляющим входам дозирующего устройства и регулятора соотнощения, а выход адиабатического микрореактора смешения подключен рециркуляционной линией к реактору.

f. MOM-I

a

r,- C2

OJ5

Q MOM-,

Сг

-k

Ci

fJ°C

Фиг. г

Co2

C

50

wo

t,c

50

too

t,c

50

100

t,c

50

100

t.c

0

rautj

t,c

Изобретение относится к устройству для экспериментального регулирования жидкофазных экзотермических процессов, может быть использовано в нефтехимической промышленности и позволяет повысить точность и быстродействие регулирования стехиометрического соотношения исходных реагентов. Устройство содержит термодатчики 3, 4, установленные соответственно на входе и выходе адиабатического микрореактора 2 и связанные с элементом сравнения 7, подключенным к одному из входов регулятора 8, соединенного с исполнительными механизмами 9 на линии подачи исходных реагентов. Другой вход регулятора 8 связан с генератором 6 тактовых импульсов, подключенным к управляюгцему входу дозируюшего блока 6. 3 ил. .// (/; с ос ГС ее ел Is: аг. 1

Составитель Т. Голеншина

Редактор Н. ЛазаренкоТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 3423/8Тираж 510Подписное

ВНИИПИ 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

50

Фиг.З

100

t.c