Способ автоматического управления процессом получения карбамидной смолы Советский патент 1976 года по МПК C08G12/12 G05D27/00 

1

Изобретение относится к способам автоматического управления химическими процессами, например процессом поликонденсации производства пластмасс, в частности, процессом получения карбамидных смол жидкофазным методом.

Известны способы автоматического регулирования процессом выпаривания путем изменения расхода в зависимости от концентрации жидкой фазы упаренного раствора, отвода готового продукта в зависимости от уровня упаренного раствора в аппарате { и 2. Стадия выпаривания по данному способу принята основным регулирующим технологическим звеном процесса получения карбамидной смолы.

Недостатком известных способов является малая надежность автоматического измерения величины рН в условиях выпарного аппарата, так как большая вязкость, высокая температура, наличие твердых частиц в линии циркуляции смолы приводят к забивке кипятильника выпарного аппарата, что понижает производительность установки в целом и ухудшает качество готового продукта.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической суш:ностн и достигаемому результату является способ автоматического управления процессом получения карбамидной смолы жидкофазным методом путем

подачи исходного раствора и катализатора в реактор конденсации, стабилизации величины рН изменением расхода катализатора в реактор конденсации и уровня реакционного раствора в реакторе конденсации изменением расхода реакционного раствора на выходе из реактора конденсации, регулирования соотношения расходов пара и реакционного раствора но величине коэффициента рефракции готового продукта изменением подачи пара в кипятильник выпарного аппарата, стабилнзацнн вязкости готового продукта изменением величины рН в сепараторе выпарного аппарата 3.

Известный способ характеризуется невысоким выходом и качеством готового продукта.

Целью изобретения является повышеипе выхода и улучшения качества готового продукта. Предлагаемый способ автоматического управления процессом получения карбамидной смолы жидкофазным методом путем подачи исходного раствора и катализатора в реактор конденсации, стабилизации величины рН и уравнения реакционного раствора в реакторе,

регулирования соотношения расходов пара и реакционного раствора по величине коэффициента рефракции готового продукта, стабилизации вязкости готового иродукта, отличается тем, что измеряют соотношение между расходом и давлением пара, корректируют его о

вязкости готового продукта и по величине этого соотношения и по уровню реакционного раствора в реакторе конденсации изменяют расход реакционного раствора на выходе из реактора конденсации при одновременной стабнлнзации уровня реакционного раствора в реакторе конденсации изменением подачи катализатора н величины рН изменением подачи исходного раствора.

На чертеже изображена схема системы, реализующей предлагаемый способ.

Система, работающая по предлагаемому способу, состоит из реактора 1, связанного через клапан 2 с регулятором 3, снабженным датчиком 4 величины рН. В реакторе 1 установлен датчик 5 уровня реакционного раствора, подключенный к регулятору 6 подачи катализатора с клапаном 7 и к регулятору 8 уровня реакционного раствора с клапаном 9. Циркуляционный насос 10, кипятильник 11 н сепаратор 12 включены в состав выпарного аппарата 13 с принудительной циркуляцией. На выходе сепаратора 12 установлен датчик 14 сухого остатка, напрнмер рефрактометр, и датчик 15 вязкости. Датчик 14 подключен к регулятору 16, соединенному с регулятором 17 соотношеиия пар-реакционный раствор, снабженным клапаном 18 и подключенным к расходомеру 19.

Датчик 15 связан с регулятором 20, воздействующим на регулятор 21 соотношения, который в свою очередь соединен с датчиком 22 расхода пара и с датчиком 23 давления нара. Система работает следующим образом. Исходный раствор непрерывно подают в реактор 1 через клапан 2. В зависимости от заданной производительности процесса и от величины рН, измеряемой датчиком 4, регулятор 3 управляет клапаном 2, увеличивая или уменьщая расход исходного раствора на входе реактора 1.

Катализатор подают в реактор 1 через клапан 7 в зависимости от уровня реакционного раствора в реакторе 1. Уровень измеряют датчиком 5 уровня, соединенным с регулятором 6 подачи катализатора. Этот же датчик 5 уровня соединен с регулятором 8, управляющим через клапан 9 подачей реакционного раствора на всасывающую линию циркуляционного насоса 10 н далее в выпарной аппарат 13. Следовательно, расход реакционного раствора на входе в выпарной аппарат 13 изменяют в зависимости от уровня реакционного раствора в реакторе 1.

Одновременно в регулятор 8 вводят коррекцию от регулятора 21 соотношения, соединенного с датчиком 22 расхода пара и с датчиком 23 давления пара. Коррекцию соотношения расход пара-давление пара подают через регулятор 20 вязкости готового продукта от датяика 15 вязкости. Таким образом, расход реакционного раствора изменяют в зависимости от вязкости готового продукта, измеряемой на выходе сепаратора 12.

Изменение вязкости продукта в сепараторе 12 изменяет соотношение давления и расхода пара в кипятильнике И, что приводит к изменению режима работы регулятора 21 и, соответственно, к изменению расхода реакционного раствора.

Датчик 14 сухого остатка соединен с регулятором 16, который управляет регулятором 17 соотношения пар-реакционный раствор, подключенным к клапану 18 и расходомеру 19. В зависимости от величины сухого остатка изменяют подачу пара в кипятильник 11 Соответственно вводят коррекцию в регулятор 21 и через него в систему подачи реакционного раствора. Наличие датчиков 22 и 23, соединенных с регулятором 21, позволяет увеличить быстродействие системы регулирования при изменении вязкости продукта в выпарном аппарате.

Нредлагаемый способ автоматического управления процессом получения карбамидной смолы жндкофазным методом повышает вы ход и улучшает качество готового продукта.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом получения карбамидной смолы жидкофазным методом путем подачи исходного раствора и катализатора в реактор конденсации, стабилизации величины рН и уровня реакционного раствора в реакторе, регулирования соотношения расходов пара и реакционного раствора по величине коэффициента рефракции готового продукта, стабплпзации вязкости готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и улучшения качества готового продукта, измеряют соотношение между расходом и давлением пара, корректируют его по вязкости готового продукта и по величине этого соотношения и пс уровню реакционного раствора в реакторе конденсации изменяют расход реакционного раствора на выходе из реактора конденсации при одновременной стабилизации уровня реакционного раствора в реакторе конденсации изменением подачи катализатора н величины рН изменением подачи исходного раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №323131, М. Кл.2 G 05D 27/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №409719, М. Кл.2 G 05D 27/00, 1973.

3.«Автоматизация технологических процессов производства карбамидных смол. Изд. НТО, тема 7105-2, 1966 г.

Каталигатор

растдор

В-