Способ регулирования процессаэМульСиОННОй пОлиМЕРизАции Советский патент 1981 года по МПК C08F2/22 G05D27/00 

54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

1

Изобретение относится к автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.

Известен способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации, заключающийся в стабилизации величины соотношения расходов углеводородной шихты и эмульгатора воздействием на расход эмульгатора в зависимости от изменения скорости полимеризации, определяемой в группе полимеризаторов 1.

Недостаток известного способа регулирования процессом полимеризации состоит в том, что при его реализации не учитывается изменения поверхностного натяжения латекса. Этот показатель существенно влияет на работу последующих стадий производства каучука (отгонка непрореагировавших мономеров и смешения латекса с маслом). В частности установлено, что от величины поверхностного натяжения латекса зависит продолжительность пробега узла отгонки непрореагировавших мономеров (отгонных колонн) и степень -обрастания этих колонн полистиролом. Частицы полистирола, являющиеся весь-ма хрупким полимером, попещая в латекс, переходят в последующем в ленту каучука и резко ухудшают механические показатели последнего. Кроме того, от величины поверхностного натяжения зависит равномерность последующего смешения каучука с маслом, что также отражается на качестве готовой продукции, в частности на физико-механических свойствах каучука.

Цель изобретения - повышение прочности каучука.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования процесса эмульсионной полимеризации, заключающемуся в стабилизации величины соотношения расходов углеводородной шихты и эмульгатора воздействием на расход эмульгатора в зависимости рт изменения скорости полимеризации, определяемой в группе полимеризатов, дополнительно корректируют величину скорости полимеризации в зависимости от величиныповерхностного натяжения латекса на выходе группы полимеризаторов .

При этом скорость полимеризации определяют по величине произведения расхода реакционной смеси на разность величины конверсии мономеров на выходе группы полимеризаторов и на выходе первого полимеризатора. Способ может быть реализован при помощи системы автоматического регулирования, блок-схема которой показана на чертеже. j Система автоматического регулирорания процессом полимеризации включа) ет в себя батарею, состоящую из полк меризаторов 1, 2 и 3, в которую по трубопроводу 4 поступает углеводород ная шихта, а по трубопроводу 5 эмульгатор. Латекс по трубопроводу б поступает в отделение дегазации латекса. Расход углеводородной шихты измеряется и стабилизируется с помощью чувствительного элемента 7/ регу лятора 8 и исполнительного механизма 9. Чувствительный элемент 10, регулятор 11 и исполнительный механизм 42 образуют контур для регулирования расхода эмульгатора. Текущее значение конверсии на входе второго и на выходе третьего полимеризатора батареи соответственно измеряется с помсэдью анализаторов 13 и 14. Систем . авт :мматичвского регулирования содер. жит вычислительное устройство 15, ко торое определяет скорость полимериза ции. На входе вычислительного устрой ства 15 поступают сигналы от чувстви тельного элемента 16, с помощью кото рого измеряется расход реакционной массы, и сигналы от анализаторов 13 и 14, измеряющие текущее значение ко версии мономеров. Вычислительное устройство 15 функ ционирует следующим образом. Вначале определяется время пребывания реакционной смеси в полимериза торах по следующей формуле где V - объем полимеризаторов, в который определяется конверсия мономеров; V(. секундный объемный расход ре акционной смеси. Далее вычислительное устройство рассчитывает скорость полимеризации по формуле Са - С где С 2 и конверсия мономеров на выходе третьего и входе второго поли меризатора. Выходной сигнал вычислительного устройства 15, пропорционал ный величине текущей скорости полимеризации, поступает в регулятор 17, где осуществляется сравнение его с сигналом, пропорциональным заданному значению скорости полимеризации. В регулятор 19 поступают сигналы от анализатора 18 и задатчика 20, пропорциональные величине текущего значения поверхностного натяжения латекса и его заданного значения. Сигнал рассогласования регулятора 19 поверхностного натяжения латекса, пропорциональный величине отклонения поверхностного натяжения латекса от его заданного значения, поступает в регулятор 17 скорости полимеризации. Сигнал от регулятора 17 поступает в камеру задание регулятора 11 соотношения. Выходной сигнал регуля|гора 11 соотношения поступает в ис(полнительный механизм 12, установленный на трубопроводе эмульгатора. На входе в батарею полимеризаторов 1, 2 и 3 корректируется соотношение.расходов углеводородной шихты и эмульгатора с воздействием на расход эмульгатора. В зависимости от отклонения текущего значения поверхностного натяжения Латекса от его заданного на регулятор 17 скорости полимеризации поступает корректирующий сигнал от регулятора 19. Регулятор 17 скорости полимеризации вырабатывает задание регулятору 11 соотношения, который осуществляет корректирювку соотношения углеводородной шихты и эмульгатора с воздействием на расход эмульгатора . Результатом реализации способа является поддержание заданной величины поверхностного натяжения латэкса, чю способствует повышению прочности готового каучука. Предварительный расчет показывает, что от внедрения предлагаемого способа управления на производстве средней мощности прочность каучука на разрыв может повыситься до 250 кг/см против 240, а себестоимость его может снизиться на 0,5%. Формула изобретения 1.Способ регулирования процесса эмульсионной полимеризации, заключающийся в стабилизации величины соотног шения расходов углеводородной шихты и эмульгатора воздействием на расход эмульгатора в зависимости от изменения скорости полимеризации, определяемой в группе полимеризаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности каучука, корректируют величину скорости полимеризации в зависимости от величины поверхностного натяжения латекса на выходе группы полимеризаторов. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость полимеризации определяют по величине произведения расхода реакционной .смеси на разность величины конверсии мономеров на выходе группы полимеризаторов и на выходе первого полимеризатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Литвин О.Б. Основы технологии синтеза каучуков. Н.; Химия, 1964, с. 366-386.