Устройство для регулирования концентрации примеси в реакторе полимеризации этилена Советский патент 1987 года по МПК G05D27/02 

11354175

Изобретение относится к автоматицито

зации процессов полимеризации и может быть использовано в химической, нефтехимической и других областях промышленности.

Цель изобретения - повьшшние точности устройства в

На чертеже представлена функциональная схема устройства,

Устройство содержит реактор 1.полимеризации s циркуля1щонный компрессор 2, датчики расхода основного потока 3 и концентрации примеси А в нем, датчик 5 расхода, регулятор 6 расхода и регулирующий клапан 7 дополнительного потока примеси, датчики давления 8 и уровня 9 в реакторе, датчик 10 расхода полимера из реактора и датчик 11 концентрации примеси в реакционном газе, блок 12 определения количества примеси в основном потоке алгебраический сумматор 13, блок 14 определения объема газовой фазы реактора, блок 15 определения расхода примеси из реактора, блок 16 вычисления заданного значения расход примеси, необходимого для стабилизации ее концентрагщи в реакторе на заданном уровнеs

Основной поток сырья вместе с примесью поступает в реактор 1 полимеризации, псевдоожиженный слой в реакторе поддерживается за счет- циркулирующего . газа при помощи компрессора 2, Для стабилизации концентрации примесей в реактор 1 подается эта примесь дополнительным потоком. Получаемый Полимер-порошок выгружается из реактора пульсирующим способом,

Устройство работает следующим об- разомг

Блок 12 по сигналам датчиков 3 и 4 формирует сигнал, пропорциональный расходу примеси в реактор:

Р „ Р4 Pj «(1 )

Блок 15 формирует сигнал, пропорциональный уровню в реакторе:

Р,, Pe(V - S P, ), (2) где Pg - сигнал датчика 8 давления; Pq - сигнал датчика 9 уровня; V - полный объем реактора| S - площадь его сечения, Сигнал Р, соответствует объему газовой фазы реактора, выраженному в нормальных метрах кубических, т,е, объем, приведенный к нормгзльному давлению (температура в реакторе изменяется мало),

Блок 15 формирует сигнал, пропорциональный расходу примеси из реактора:

(5

- F.. CH К,.,

(3)

де К - Весовая доля газовой фазы в выгружаемом потоке полимера из реактора;

F - расход потока выгружаемого полимера - сигнал датчика 10;

С - концентрация примеси в реакционной зоне - сигнал датчика 1 1 , Блок 16 формирует сигнал по фор

К,Р., йС + Р,

15

К,, а С

+ K4S л с At,

(4)

отклонение концентрации примеси в реакторе от заданного значения С .

К„, К,, Кл3

К,

коэффициенты,выбираются в зависимости от получаемой марки полимера;

К 1 - учитывает неидеальность сжимаемой газовой фазы и может изменять , , ся от 0,7 до 1,3; 10 и К4 И) -коэффициенты при пропорциональных и интегральных частях регулятора ПИ, входящего в состав блока 16

Зависимость (4) получена на осно- вании материального баланса реактора полимеризации по примеси.

Сумматор 13 формирует сигНеШ, пропорциональный сумме сигналов блоков 12 и 16:

Р„ Р. + PIC (5) и выдает этот сигнал в качестве задания на регулятор 6,

Стабилизация концентраций микро- примеси в реакторе при использовании предлагаемого устройства осуществляется комбинированным способом: с учетом возмущений, вносимых изменением расхода основного сырья и концентрации микропримеси в нем и изменением скорости химической реакции полимеризации; с y ieTOM отклонений концентрации примеси в реакторе.

Компенсация возмущений, вносимых потоком основного сырья, выполняется по сигналам датчиков 3 и 4 блоков 12

31

и 13 и отрабатывается изменением задания регулятору 6 расхода.

Компенсация возмущений при изменении скорости химической реакции осуществляется изменением задания регулятору 6 расхода по сигналам датчиков 8-10 и блоков 14-16 и 13.

Компенсация отклонений концентрации примеси от заданного значения от рабатывается по сигналу датчика 11, блоков 15, 16 и 13 регулятором 6.

При увеличении количества посту- пакицей вместе с сырьем примеси дополнительный расход примеси уменьшается с учетом изменения давления, уровня в реакторе и выгрузки полимера из реактора, и наоборот.

При уменьшении концентрации примеси в реакторе увеличивается расход дополнительного потока с учетом изменения основного входного потока, давления и уровня слоя в реакторе.

Формула изобретения

Устройство для регулирования концентрации примеси в реакторе полимеризации этилена, содержащее датчик концентрации примеси в основном пото ке и датчик расхода основного потока, подключенные, выходами к соответствующим входам блока определения количества примеси в основном потоке, выход которого соединен с первым вхо175 .

дом алгебраического сумматора, последовательно соединенные датчик расход регулятор расхода дополнительного потока примеси и регулирующий клапан, причем второй вход регулятора расхода дополнительного потока примеси связан с выходом алгебраического сумматора, отличающееся тем что, с целью повышения точности устройства, оно содержит датчики давления и уровня в реакторе, датчик расхода полимера из реактора, датчик концентрации примеси в реакционном газе блок определения объема газовой фазы реактора, блок определения расхода примеси из реактора и блок вычисления заданного значения расхода примеси} первый вход которого подключен к выходу датчика концентрации примеси в реакционном газе и к первому входу блока определения расхода примеси из реактора, второй вход - к выходу блока опредс1пения объема газовой фазы реактора, третий вход - к выходу блока определения расхода при- смеси из р-еактора, а выход - к второму входу алгебраического сум лато-ра, входы блока определения объема газовой фазы соедине ш с выходами соответственно датчика давления и датчика уровня в реакторе, а второй вход блока определения расхода примеси из реактора связан с выходом датчика расхода полимера из реактора.

Редактор Н.Бобкова

Составитель Л.Цаллагова

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 5693/43Тираж 863Подписное

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

Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации и мо жет быть использовано, в химической, нефтехимической и других отраслях про.мышленности, Цель изобретения - повышение точности устройства. Для достижения поставленной цели в устройство для регулирования концеь тра- ции примеси в реакторе полимеризации этилена, содержащее датчики концентрации примеси в основном потока, датчики расхода основного и дополнительного потоков примеси и блок определе- ния количества примеси в основном потоке, алгебраический сумматор и регулятор расхода дополнительного потока примеси, дополнительно введены блок определения объема газовой фазы реактора, блок определения расхода примеси из реактора, блок вычисления заданного значения расхода примеси и датчики давле шя и уровня в реакторе и концентрации примеси в реакционном газе, 1 ил. с б 0 Л 4 У1