Способ автоматического регулирования режима работы химических реакторов Советский патент 1988 года по МПК B01J19/00 C07C87/16 G05D27/00 

со

00

о

со

Изобретение относится к области автоматизации техиологических процессов, проводимых в каскаде реакторов, и может быть иcпoJlьзoвaнo в химической промышленности, например, в процессе получения этилендиамина и поли- этиленполиаминов из аминохлоргидра- тов и позволяет повысить точность регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе. Технологическая схема и система регулирования содержат два последовательно соединенных реактора (Р) 1 и 2, датчики (Д) 3 и 4 измерения окислительно-восстановительного потенциала в Р 1 и 2, соединенные с блоком сравнения, выходной сигнал которого поступает на вход экстремального регулятора (ЭР) 6. ЭР 6 воздействует на клапан К 7 подачи раствора щелочи в Р1. Д8, К9 и регулятором 10 соотношения изменяют величину расхода раствора щелочи в Р2. 2 ил, 2 табл. с «б (Л

фцг.2

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, проводимых в каскаде реакторов, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, например, в процессе получения этиленд амина и полиэтиленполиаминов из аминохлоргидратов.

Целью изобретения является повы- шение точности регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе.

На фиг.1 приведеньц кривые титрования трех смесей, отличающихся со- держанием аминохлоргидратов и аммиака; яа фиг. 2 - функ1Д1ональная схема регулирования, реализующая предлагаемый способ.

Зависимости процесса (фиг.1) при- в координатах Е - о , где Е - величина окислительно - восстановительного потенциала; , а 8 U4 расход раствора щелочи, К р с расход реакционной смеси.

В координатах Сц - сх показано изменение концентрации избыточной щелочи (.; щ в нейтрализованном растворе после точки эквивалентности при титровании чгих же трех смесей.

И:ч фиг.1 следует, что свой- ством всех представленных кривых титрования .твляется максимальная величина наклона кривоГ в точке зквивя- jieinHocTH. Следовательно, если обеспечивать TAKoii расход раствора ще- почи в первий реактор, который соответствует максимальному углу наклона любой кривоГ титрования, то полученный состав ьеитрализог анного раствора будет соответствовать точке эквивалентности кривой титрования иста- ви.-имо от ссг ержания компонентов в реакционной ,

В реактор i (фиг.2) подается смесь аминох-чоргидратов и раствора щелочи. Полученная реакционная смесь поступает в реактор 2, Датчики 3 и 4 измеряют величину окислительно -восстановительно го потенциа- та в реакторах 1 и 2. Выходные сигналы датчиков поступают на блок 5 срав н.и1ия, ВЫХОД1ЮЙ сигнал которого пропорционален разности окислительно- В(1сстановительных потенциалов в реакторах 2 и 1. Выходной сигнал блока 5 сравнения пост упает на вход экстремального регулятора 6, выход которого связан с клапаном 7 на 1инии лода

0 5

0

5

0

5

0

5

чи раствора щелочи в реактор 1. Датчиком 8, клапаном 9 и регулятором 10 соотношения изменяют величину расхода раствора щелочи во второй реактор.

Расход реакционной смеси в реактор 1 измеряют датчиком i1.

Способ регулирования осуществляют следующим образом.

Если расход раствора щелочи в реактор 1 соответствует величине dg (фиг.1), а расход щелочи в реактор 2 - величине йо(, то например, при ней-, трализации реакционной смеси № 1 в реакторе 1 устанавливается величина окислительно-восстановительного потенциала , а в реакторе Z-E . Величина разности Е . служит оценкой наклона кривой титрования. Экстремальньп1 регулятор 6 осутцест- вляет поиск и достижение максимальной величины разности окислительно- восстановительных потенциалов в реакторах 2 и 1 путем воздействия на расход раствора щелочи в реактор 1 при помощи клапана 7. При полной ней- трализацл реакционной смеси № 1 экстремальньп регулятор устанавливает расход раствора щелочи в реактор 1, соответствующий величине с/, (фиг.1). Суммарны расход раст.порл щелочи в оба реактора соответствует величине

о + ji/, концентрация избыточной щелочи в реакторе 2 равна величине С, .

Если в реактор 1 будет поступать реакционная смесь N 3, то экстремальный регулятор установит расход раствора щелочи в реактор 1, соответствующий к;личине d-f, суммарной расход 13 оба jieaKTopa 6y;ieT соответствовать ислччине a j + и о( и концентрация и б|ч|точш)й щелочи в реакторе 2 будет (Я1ЯТ1, равна неличние С , (фиг. 1 ) . При увеличении отношения расхода растр.)ра щелочи в реактор 2 к расходу реакционно смеси Acf увеличивается и концентрация избыточной щелочи в не11трал11зован1)ом растворе в реакторе 2. При осуществлении предлагаемого способа рогулироваь ия конпент- рапия 1г быточ11ой п елочи остается ПОСЧЧ1ЯНИОЙ мечлвисимо от изменения соо I iif ui. iinH Компонентов в реакционH -II .

11)(. длагаемый способ б,ш проверен на установке.

Диапазоны измерения концентраций ь омпонентов в реакционной смеси представлены t табл. 1.

В табл. 2 приведены результаты аналитического определения концентрации избыточной щелочи в реакторе 2.

Предлагаемый способ регулирования обеспечивает точность регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе ± 0,04%.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования режима работы химических реакторов, например, в процессе получе- ния этилендиамина и полиэтиленполи- аминов из аминохлоргидратов, включающий регулирование подачи раствора щелочи в первый реактор в зависимости от окислительно-восстановительно- го потенциала нейтрализованного раствора в нем и подачи реакционной сме

0

5 0

си в первьпЧ реактор, отличающийся тем,что, с целью повышения точности регулирования концентрации избыточной щелочи в нейтрализованном растворе, процесс ведут в двух последовательно соединенных реакторах, осуществляют подачу раствора щелочи во второй реактор в заданном соотношении с расходом реакционной смеси в первый р еактор, измеряют окислительно-восстановительный потенциал нейтрализованного раствора во втором реакторе, вычисляют разность окислительно-восстановительных потенциалов нейтрализованного раствора во втором и первом реакторах и осуществляют поиск и регулирование максимальной величины этой вычислительной разности и потенциалов изменением подачи раствора щелочи в первый реактор.

Таблица 1

Таблица2

e.mv

900

Сщ,%

Фие.1