Устройство автоматической защиты процесса нитрования в реакторе с мешалкой Советский патент 1991 года по МПК C07B43/02 G05D27/00 

патрубками подачи 11 и выхода 12 хладо- aieHta в,рубашку,

Для отсечки подачи дозировки компонентов (НМОз и фурфурола) в реактор предназначены отсечные клапаны 13, а для отсечки подачи хладоагента с более низким энергосодержанием в теплообменник реактора служит отсечной клапан 14.

Для слива хладоагента с более высоким энергосодержанием (одного из исходных компонентов - охлажденного уксусного ангидрида) в реактор предназначен отсечной клапан 15.

Для аварийной подачи сжатого воздуха (азота) в барботер с целью продолжения перемешивания реакционной массы при внезапном останове мешалки предназначен отсечной клапан 16.

Для охлаждения уксусного ангидрида емкость 2 снабжена змеевиком 17, через который подается рассол.

Перед началом процесса (дозировки) реактор заполняется из емкости 2 уксусным ангидридом до уровня 18.

По окончании дозировки компонентов уровень реакционной массы в мернике повышается до отметки 19.

Для измерения температуры реакционной массы в реакторе предназначен первичный измерительный преобразователь (ПИП) 20 и вторичный измерительный прибор (В.ИП) 21, снабженный блоком уставок на два дискретных порога срабатывания.

Для контроля уровня в реакторе и наличия циркуляции реакционной массы служит ПИП 22 и ВИП 23, снабженный блоком установок на два дискретных порога срабатывания.

Для контроля вращения вала мешалки предназначен ПИП 24 и ВИП 25 с блоком уставки на один дискретный порог срабатывания.

Для контроля подачи напряжения к двигателю мешалки служит логический элемент ДА 26.

С целью выработки противоаварийного управляющего воздействия на отсечку подачи дозируемых компонентов при повышении температуры, низкого значения уровня реакционной массы и отсутствие перемешивания предназначен логический элемент ИЛИ 27.

Контроль перемешивания осуществляется по мажоритарному принципу, реализуемому на логическом автомате защиты ЛАЗ 28, выход с которого параллельно связан с одним из входов логического элемента (ЛЭ) 27 и с приводом отсечного клапана 16, установленного на линии подачи (противоава- рийной) сжатого воздуха в реактор.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии заполнения реактора уксусным ангидридом до отметки 18 с ВИП

23 поступает сигнал на ЛЭ 27, вырабатывающий команду на отсечку подачи компонентов в реактор.

Лишь после заполнения реактора до требуемого первоначального уровня посту0 пит разрешающий сигнал с ВИП 23 (первый выход) на открытие отсечных клапанов 13 подачи компонентов в реактор.

Контроль наличия перемешивания осуществляется по мажоритарному принципу

5 путем наличия подачи напряжения на двигатель мешалки с помощью ЛЭ 26, вращения вала мешалки, фиксируемого посредством ПИП 24 ВИП 25, и гидродинамического напора, развиваемого мешалкой

0 и фиксируемого с помощью ПИП 22 и ВИП 23 (второй выход).

При отсутствии сигнала о налиии перемешивания реакционной массы хотя бы по двум информационным каналам с ЛАЗ 28

5 поступает команда ЛЭ 27 на отсечку подачи компонента и привод отсечного клапана 16 для подачи сжатого воздуха в барботер 8 реактора с целью доведения процесса до конця и предотвращения развития аварии,

0 вызванной остановом мешалки 5.

Использование предлагаемого технического решения для процессов нитрования в производстве нитрофурановых препаратов и фурозолидона позволяет существенным

5 образом повысить надежность АСЗ, исключив режимы ложных срабатываний и отказов контроля наличия перемешивания. Это, в конечном итоге, предотвращает опасное развитие аварийных режимов до детонации

0 реакционной массы и взрывного разрушения реактора и здания.

Формула изобретения Устройство автоматической защиты процесса нитрования в реакторе с мешал5 кой, теплообменником, вытяжной системой и клапаном выгрузки, содержащее измерители температуры реакционной массы с блоком уставок на два дискретных значения, измеритель гидродинамического напо0 ра, развиваемого мешалкой, и измеритель скорости вращения вала мешалки с блоками уставок каждый на одно дискретное значение, отсечные клапаны на линии подачи до- зируемых компонентов в реактор и

5 хладоагента с более низким энергосодержанием в теплообменники реактора, логиче ский элемент ИЛИ и логический элемен контроля перемешивания,,причем первьн выход с измерителя температуры соединен с первым входом логического ИЛИ, а выход

с логического элемента контроля перемешивания связан с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход с которого соединен с приводами отсечных клапанов дозируемых компонентов, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности автоматической системы защиты, оно дополнительно содержит барботер, установлений внутри реактора, с отсечным клапаном на линии подачи сжатого воздуха, емкость с хладоагентом с более высоким энергосодержанием, измеритель по гидродинамическому напору снабжен вторым дискретным выходом по уровню реакционной массы в реакторе, логический элемент ДА наличия подачи напряжения на двигатель мешалки, логический элемент контроля перемешивания выполнен в виде мажоритарного эвто0

5

мата защиты, причем второй выход с измерителя температуры реакционной массы связан с приводом отсечного клапана на линии подачи хладоагента с более высоким энергосодержанием в реактор, первый выход с измерителя гидродинамического напора в реакторе соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ, а его выход связан с первым входом логического мажоритарного автомата защиты, выход с логического элемента ДА соединен с вторым входом логического мажоритарного автомата защиты, а выход с измерителя скорости вращения вала мешалки связан с третьим входом логического мажоритарного автомата защиты, выход с которого соединен с приводом отсечного клапана подачи сжатого воздуха в барботер реактора.

Изобретение относится к управлению процессами нитрования, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной и химико-фармацевтической- промышленности. Целью изобретения является повышение надежности автоматической системы защиты (АСЗ). Сущность Изобретение относится к управлению потенциально опасными процессами химической технологии и касается, в частности, вопросов автоматической защиты процессов нитрования и других экзотермических процессов, осуществляемых в реакторах полунепрерывного (РПНД) и непрерывного действия (РНД), с целью предотвращения опасного развития аварийных ситуаций, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной, химико-фармацевтической и пищевой промышленности при синтезе промежуточных и целевых продуктов. данного технического решения состоит в использовании трехканального мажоритарного принципа контроля перемешивания по гидродинамической составляющей, вызванной перемешиванием реакционной массы, вращению вала мешалки и подаче напряжения на одну из фаз статорной обмотки двигателя мешалки после силовых контактов магнитного пускателя с выработкой проти- воаварийного управляющего воздействия на подачу сжатого азота в установленный внутри реактора барботер для продолжения перемешивания в случае останова мешалки. При аварийном повышении температуры реакционной массы выработка противоава- рийногоуправляющего воздействия сводится к сливу в-реактор предварительно охлажденного уксусного ангидрида в специальном мернике. Использование данного технического решения повышает надежность АСЗ за счет исключения режимов ложных срабатываний и опасных отказов, а также выработки дополнительных противо- аварийных управляющих воздействий по перемешиванию и снижению температуры реакционной массы. 1 ил. Цель изобретения - повышение надежности автоматической системы защиты. На чертеже показана функциональная схема автоматической системы защиты. Устройство состоит из реактора 1, емкости 2 с охлаждающим компонентом,аварийного сборника 3. Реактор снабжен рубашкой 4, мешалкой 5, редуктором 6, двигателем мешалки 7, барбо- тером 8, клапаном выгрузки 9, вытяжной системой 10 выхода газообразных продуктов реакции и выброса реакционной массы, сл С ON 00 О О 00