Устройство для автоматического регулирования концентрации мономера в шихте Советский патент 1979 года по МПК C08F2/00 G05D27/00 

36 датчики расхода шихты по батареям, соединенные с входами блока определения суммарной нагрузки и через соответствующие регуляторы расхода шихты по батареям с исполнительными механизмами на линиях к соответствующим батареям реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке мономера, датчик концентрации изопрена в возвратной фракции, датчик концентрации изопрена в шихте, дополнительно снабжено блоком определения разности концентраций изопрена в шихте и возвратной фракции, блоком определения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции, бло. ком определения задания регулятору расхода мономера, блоком определения задания рёгулято ру расхода возвратной фракции, причем входы блока определения разности концентраций изопрена в .шихте и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации изопрена в возвратной фракции и датчика концентрации изопрена в шихте, а выход - с первым входом блока определения задания регулятору расхода мономера. Входы блока определения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации изопрена в потоке мономера и датчика концентрации изопрена в возвратной фракции, а выход - с вторым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, третий вход упомянутого блока и первый вход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединены с выходом блока определения суммарной нагрузки. Выход блока определения задания регулятору расхода мономера соединен с входом регулятора расхода мономера и вторым входом блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции, а выход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединен с входом регутштора расхода возвратной фракции. ( На чертеже представлена схема предложенного устройства, где изображены колонна 1 азеотропной осушки, насос 2 подачи шихты, датчик 3 расхода мономера, датчик 4 расхода возвратной фракции, датчики 5 расходов шихты по батареям, регулятор 6 расхода мономера, регулятор 7 расхода возвратной фракции, регулятор 8 расхода шихты по батареям, датчик 9 концентрации изопре на в потоке мономера, датчик 10 концентрации изо прена в возвратной фракции, датчик 11 концентрации изопрена в шихте, блок 12 определения суммарной нагрузки, блок 13 определения разно ти концентраций изопрена в шихте и возвратной фракции, блок 14 определения разности концент раций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции, блок 15 определения задания регуяят ру 6 расхода мономера, блок 16 определения эаДания регулятору 7 расхода возвратной фракции и исполнительные механизмы 17. Мономер и возвратная фракция поступают на колонну 1 азеотропной осушки, откуда насосом 2 осушенная шихта подается на полимеризацию. Реакция полимеризации изопрена проводится в батарее из 4-6 реакторов под действием катализатора и определенной температуры, после чего раствор полимера дезактивируется, заправляется антиоксидантами и поступает, на дегазацию незаполимеризованного мономера и растворителя. Дегазированный мономер и растворитель (возвратная фракция) возвращаются на приготовлетие шихты, а полимер - на сушку, брикетирование ц упаковку Устройство для автоматического регулировария концентрации изопрена в шихте работает следующим образом. Блок 12 определения суммарной нагрузки по сигналам с датчиков 5 расхода шихты по батареям формирует сигнал, пропорциональный суммарному расходу шихты, по выражению: где Рц - выходной сигнал с блока 12; PS - вьгходной сигнал датчика 5 расхода шихты i-той батареи; п - число батарей. Блок 13 определения разности концентраций изопрена в. шихте и возвратной , фракции формирует сигнал, пропорциональный разности концентраций:PI 3 PI 1 - PIO где Pi3 - выходной сигнал блока 13; РП.РЮ - выходные сигналы датчиков 11, 10 соответственно. Блок 14 определе1шя разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракции формирует сигнал, пропорциональный разности концентраций: Pl4 - Р9 - РЮ где PIA - выход блока 14; РЯ РЮ - выходные сигналы датчиков 9, 10 соответственно. Блок 15 определения задания регулятору 6 расхода мономера формирует сигаал путем деления выходных сигналов блоков 13 и 14 и умножения полученной величины на выходной сигнал от блока 12:рх где PIS - выходной сигнал блока 15. Блок 16 определения задания регулятору 7 расхода возвратной фракции формирует сигнал, задания регулятору 7 расхода возвратной фракции в соответствии с выражением: Pi6 PIJ - PIS где Pt« - выходной сигнал блока 16, Расход шихты на каждую батарею реакторов стабилизируется контуром, состоящим из датчика 5 расхода шихты по батареям, регулятора 8 расхода шихты по батареям и исполнительного механизма 17, установленного на линии подачи шихты на соответствуюшую батарею реакторов, Расход мономера на колонну 1 стабилизируется контуром, состояшим из датчика 3 расхода мономера, регулятора 6 расхода мономера и исполнительного механизма 17, установленного на линии мономера в колонну 1, Задание на регулятор 6 поступает с выхода блока 15. Расход возвратной фракции на колонну 1 стабилизируется контуром, состоящим из датчика 4 расхода возвратной фракции, регулятора 7 рас хода возвратной фракции и исполнительного механизма 17, установленного на линии возвратной фракции в колонну 1, Задание на регулятор, 7 поступает с выхода блока 16. Регуляторы 6, 7, 8 являются типовыми ПИ-ре гуляторами с настройками, обеспечивающими устойчивую работу. Отклонения концентрации изопрена в шихте в сторону увеличения или уменьшения от заданного значения устраняются одновременно изменением расходов мономера и возвратной фра ции, причем при значении концентрации изопрена в шихте больше заданного устройство уменьшает расход мономера и увеличивает расход возвратной фракции и наоборот, При уменьилении концентрации изопрена в потоке мономера устройство одновременно увеличивает расход мономера и уменьшает расход возвратной фракции н наоборот. При уменьшении кощентрации изопрена в возвратной фракции устройство одновременно увеличивает расход мономера и уменьшает расход возвратной фракции и наоборот. При увеличении расходов 1шосты (нагрузок) по батареям одновременно увеличиваются расходы мономера ивозвратной фракдаи и наоборот Проверка работы устройства показала, что использование предлагаемого устройства позволит повь1сить точность регулирования концентрации изопрена в шихте и соответственно улучшить тех нико-экономические показатели процесса полиме ризации. За период промышленных испытаний устройства отклонешш концентрации изопрена в шихте составили ±0,15 ед. против ±0,5 ед. с использованием известного устройства. Прн этом в результате уменьшения отклонений концентрации изопрена в шихте среднее значение ее увели чивается на 0,2 ед. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования концентрации мономера в шихте, содержащее дагшк расхода мономера, соединенный через регулятор расхода монокшра с исполнительным механизмом на линии мономера в колонну азеотропной осуижи, датчик расхода возвратной фракции, соещшенный через регулятор расхода возвратной фракции с исполнительным механизмом на линии возвратной фракции в колонну азеотропной осушки, датчики расхода шихты по батареям, соединенные с входами блока определения суммарной нагрузки и через соответствующие регуляторы расхода шихты по батареям с исполнительными механизмами на линиях к соответствующим батареям реакторов, датчик концентрации изопрена в потоке мономера, датчик концентрации изопрена в возвратной фракшш, датчик концентраш1и изопрена в шихте, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации изопрена в шихте, оно снабжено блоком определения разности концентраций изопрена в шихте и возвратной фракш1и, блоком определения разности концентраций изопрена в потоке мономера и возвратной фракшш, блоком определения задания регулятору расхода мономера, блоком определения задания регулятору расхода возвратной фракции, причем входы блока определения разности концентра1щй изопрена в шихте и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации изопрена в возвратной фракции и датчика концентрации изопрена в шихте, а выход - с первым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, входы блока определения разности концентраций изопрена в потоке мо 1омера и возвратной фракции соединены с выходами датчика концентрации изопрена в потоке мономера и датчика концентрации изопрена в возвратной фракции, а. выход - с вторым входом блока определения задания регулятору расхода мономера, третий вход упомянутого блока и первый вход блока определения задалшя регулятору расхода возвратной фракщ1И соединены с выходом блока определения суммарной нагрузки, выход блока определения задания регулятору расхода мономера соед}{нен с входом регулятора расхода мономера и вторым входом блока определения задания регулятору расхода возврат}юй фракции, а выход блока определения задания регулятору расхода возвратной фракции соединен с входом регулятора расхода возвратной фракции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Испирьян Э. М. и др. Автомат1иеское регулирование некоторых основных режимных параметров процесса полимеризации изопрена. Автоматизация и контроль;1о-измерительш.1е приборы, М., ЦНИИТЭИнефтехнм, вып. 11-12, 1970, с.1-4. 3 Мононер Возбратиая фракция 17