Способ автоматической защиты потенциально опасных химико-технологических процессов и устройство для его осуществлениия Советский патент 1989 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Л/nHocipcflo,

(Л

11 подачи ацетилегна датчиком 14 давления . При достижении нижнего критического значения давления в реакторе 1 включается эвуко1зая сирена 5, при достижении нижнего крит1}ческого значения давления в магистрали 11 закрывается клапан 10 на линии подачи ацетилена и открывается клапан 9 на линии подачи азота. Генератор 25 им- пульсов периодически открьшает клапан 21 на линии сброса газа из реактора 1, происходит сброс фосфорного водорода и кислорода, накопившихся в свободном объеме реактора. После восстановления давления в магистрали 11 подачи ацетилена реактор продувается ацетиленом и процесс возвращается в рабочее безаварийное состояние. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автоматической промышленности для защиты потенциально опасных химико-технологических процессов, в частности оцетиленового синтеза, может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промышленности и позволяет повысить надежность защиты процесса. Измерение давления ацетилена в реакторе 1 осуществляется датчиком 2 давления и в магистрали 11 подачи ацетилена датчиком 14 давления. При достижении нижнего критического значения давления в реакторе 1 включается звуковая сирена 5, при достижении нижнего критического значения давления в магистрали 11 закрывается клапан 10 на линии подачи ацетилена и открывается клапан 9 на линии подачи азота. Генератор 25 импульсов периодически открывает клапан 21 на линии сброса газа из реактора 1, происходит сброс фосфорного водорода и кислорода, накопившихся в свободном объеме реактора. После восстановления давления в магистрали 11 подачи ацетилена реактор продувается ацетиленом и процесс возвращается в рабочее безаварийное состояние. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области автоматизации физшсо-химических процессов, в частности процесса ацетиленового синтеза, и может быть использовано в химической, медицинской и пищевой промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности защиты процесса от аварийных режимов.

На чертеже приведена схема устройства для автоматич(;ской защиты процесса ацетиленового синтеза в производстве дегидролин;1лоола.

Устройство содержит реактор 1, датчик 2 давления, изодромный регулятор 3, первый позиционный регулятор 4, звуковую сирену 5, первое переключающее реле 6, второе.и третье переключающие эеле 7 и 8, клапан 9 на линии азота, клапан 10 на магистрали 11 подачи ацетилена, четвертое переключающее реле 12, второй позиционный регулятор 13, датчик 14 давления, установленный на магистрали 11 ацетилена, первое трехмемб- ранное реле 15, им;1ульсатор 16, блок 17 временной задержки, обратный клапан 18, элемент ИЛ-i 19, второе трех- мембранное реле 20, клапан 21, установленный на линии сброса газа из реактора 1, триггер 22, первую кнопку 23 управления, вторую кнопку 24 управления, генератор 25 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

После загрузки в реактор 1 реакционной массы, состоящей из смеси толуола, щелочи и изобутилового спирта, нажимают кнопку 23. Включается триггер 22, выходной сигнал с которого переключает первое, четвертое переключающее реле 6 и 12 и первое трехмембранное реле 15.Выходной сигнал с изодромного регулятора 3 через

первое и третье переключающее реле 6 и 8 поступает на клапан 10, установленный на магистрали 11 ацетилена. Давление в магистрали ацетилена

должно быть 0,03-0,07 МПа. Давление в реакторе 1 измеряется датчиком 2 давления и поддерживается на уровне 53,2 КПа изодромным регулятором 3. Максимальный расход ацетилена на

насьпцение составляет 7,0 . По техническим условиям ацетилен может содержать кислород до 1% и фосфористый водород до 0,02%. Свободный объем газовой смеси для реактора

общим объемом 3 м составляет 0,9 м . Предельно допустимая концентрация кислорода в свободном объеме реактора 2,5 об.%.

Объем кислорода в свободном объеме составит V 0,023 мЧ При максимальном расходе ацетилена

7,0 и содержании в нем кислорода 1% время накопления кислорода

составит

/V. 0,023-60 .Q „- ТЖоТоТ 20 мин. Минимальный расход ацетилена на насыщение составляет 3 м /ч.

Время накопления взрывоопасной концентрации при минимальном расходе ацетилена составит

лч 0.023-60 .,

Следовательно, время периодичности сброса взрьшоопасной смеси можно принять 30 мин.

Время, необходимое для полного обновления свободного объема, составит

0,82 мин 50 с.

При полностью открытой линии сброса газа в атмосферу расход ацетилена может достигать 65 .

515

Генератор 25 импульсов через 30 ми открьгаает клапан 21 на линии сброса газа из реактора на 50 с. Производит ся сброс фосфористого водорода и ки-. слорода, которые накапливаются в свободном объеме реактора 1, в процессе ацетиленового синтеза.

При понижении давления в реакторе 1 до 13,3 КПа датчик 2 давления через первый позиционный регулятор 4 включает ззуковую сирену 5. При пониже- нщи давления в магистрали 11 ацетилена до 0,05 МПа датчик 14 давления через первый позиционный регулятор 13 с настраиваемой зоной возврата, выдает единичньй сигнал, который поступает в отключающие камеры первого трех- мембранного реле 15 и импульсатора 16. Одновременно выходной сигнал вто- рого позиционного регулятора 13 через обратный клапан 18 поступает в управляющую камеру импульсатора 16 и через четвертое переключающее реле 12 поступает в управляющие камеры третьего и второго переключающих реле 8 и 7. Клапан 10 на магистрали 11 ацетилена закрьтается, а клапан 9 на линии подачи азота открьшается, выходной сигнал с изодромиого регулятора 3 через первое и второе переключающие реле

6и 7 поступает на клапан 9, установленный на линии азота, тем самым поддерживается давление азота в реакторе 53,2 КПа.

При появлении давления в магистрали 11 ацетилена больше 0,05 МПа датчик 14 давления через второй позиционный регулятор 13 снимает давление с управляющих камер второго и третьего переключающих реле 7 и 8, с отключаюгцих камер первого трехмемб- ранного реле 15 и импульсатора 16. Второе и третье переключающие реле

7и 8 возвращаются в исходное сое- тояние. Выходной сигнал с изодромного регулятора 3 через первое и третье переключающее реле 6 и 8 поступает на клапан 10 на магистрали 11 ацетилена. Клапан 9 на линии азота закрывается. Выходной сигнал с импульсатора 16 через элемент ИЛИ 19 и второе трехмембранное реле 20 открывает клапан 21 на линии сброса газа из реактора 1. Время открытия клапана 21 настраивается блоком 17 временной задержки.

По истечении 50 с импульсатор 16 через элемент ИЛИ 19 и второе трех

.

0 5 О

Q

с

0

5

5

26

мембранное реле 20 закрывает клапан,.

21 на линии сброса газа из реактора Т.

Процесс ацетиленового синтеза возвращается в рабочее безаварийное состояние. Использование предлагаемого изобретения в процессе ацетиленового синтеза по сравнению с известным позволит предотвратить образование взрывоопасных концентраций, тем самым уменьшается вероятность образования аварийных ситуаций.

Применение изобретения позволит сократить время перехода процесса из ко1 сервации к нормальному режиму.

Формула изобретения

и при достижении величины давления в реакторе нижнего критического значения включении сигнализации, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности защиты процесса от аварийных режимов, дополнительно измеряют давление подаваемого ацетилена, сравнивают его с номинальным и нижним критическим значениями, регулируют подачу ацетилена в реактор в зависимости от давления в реакторе, осуществляют через первый заданный промежуток времени продувку реактора ацетиленом путем сброса газа из реактора в течение второго заданного промежутка времени, при достижении величиной давле- лия подаваемого ацетилена нижнего критического значения прекращают подачу ацетилена в реактор и осуществляют подачу в него инертного газа, а при достижении величиной этого давления номинального значения прекращают .подачу инертного газа в реактор, осуществляют подачу в него ацетилена и продувку реактора ацетиленом путем сброса газа из реактора в течение

второго Заданного промежутка време- ни.

2.Устройство для автоматической защиты потенциально опасньсх химико- технологических процессов, преимущественно процесса ацетиленового синтеза, содержащее датчик давления в реакторе, подключенный параллельно к регулятору давления и первому позиционному регулятору, связанному со звуковой сиреной, н клапана на линии подачи в реактор ацетилена и инертного газа, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик давления на линии подачи аце- тилена в реактор, клапан на линии сброса газа из реактора, триггер, четыре переключающих реле, два трех- мембранных реле, элемент ИЛИ, импуль- сатор, второй позиционный регулятор, генератор импульсон, две кнопки управления, блок временной задержки и обратный клапан, при зтом выход регулятора давления через первое переключающее реле подключен к входам вто- рого и третьего переключающих реле, выходы которых соединены с клапанами соответственно на линиях подачи инертного газа и ацетилена, управляющие камеры второго и третьего переклю- чающих реле связаны с выходом четвертого переключающего реле, датчик давления на линии подачи ацетилена в реактор соединен с входом второго позиционного регулятора, выход которого параллельно подключен к входу четвертого переключающего реле, к отключающим камерам первого трехмемб ранного реле и импульсатора и через параллельно подключенные блок временной задержки и обратный клапан - к управляющей камере импульсатора, вых которого через первый вход элемента ИЛИ соединен с управляющей камерой второго трехмембранного реле, подключенному выходом к клапану на линии сброса газа из реактора, включающий и выключающий входы триггера связаны соответственно с первой и второй кнопками управления, выход триггера параллельно подключен к управляющим камерам первого и четвертого переключакнцих реле и первого трехмембранйого реле, связанного выходом через генератор импульсов с вторым входом элемента ИЛИ.