В ОСНОВНОМ авт. св. N° 84587 описан способ определения содерл ;ания углеводородов или углеродистых соединений в воздушных смесях, например, нафталина в нафталиново-воздушной смеси, основанной на поверхностном сжигании горючих компонентов в электрической печи и последующем определении углекислоты в продуктах горения посредством газоанализатора. Описанный в основном авторском свидетельстве прибор использован для автоматического управления процессами контактного окисления углеводородов в наровой фазе в установках для производства кислородосодержащих органических продуктов.
Согласно изобретению, прибор по основному ант. св. № 84587 может быть применен для регулирования концентрации воздуха или кислорода и углеводородных паров в реакционной смеси непосредственно перед поступлением их В контактный аппарат.
Оригинальным узлом указанного прибора является электрическая печь, В которой сжигание смеси производят на зернах шамота или фарфора, которые могут работать долго, не требуя регенерации и ухода. При сжигании углеводородов на огнеупорах печи, с увеличением температуры В слое шамота, а также с увеличением подачи смеси устанавливают такой режим горения, который характеризуется резким сокращением зоны горения, а следовательно, значительным повышением температуры в зоне за счет собственного тепла реакции это приводит к весьма полному сжиганию углеводородов, а увеличение или уменьшение концентрации подаваемой смеси ведет соответственно к некоторому сужению или расширению зоны горения, не изменяя полноты сгорания. Уменьшение напряжения на обмотке печи несколько расширяет зону горения, но полнота сгорания при этом не уменьшается, за счет значительного выделения собственного тепла В зоне реакции. Эти особенности метода сжигания смеси В электрической печи обеспечивают автоматичность прибора, его независимость от условий работы и позволяют использовать его для целей автоматического регулирования.
№ 87083- 2 -
,.чертеже изображена схема автоматического управления на установке для производства кислородосодержащих органических продуктов; на схеме обозна9ен;ы: испаритель / с байпасным воздухопроводом, регулятором 2 уровня, регулятором 5 температуры, регулятором 4 расхода, конвертор с контактным гальванометром 5, моторным механизмом с шиберрм.б/терлюпарой 7, электрическая печь 8 и конденсатор 9.
Элект-рическая печь 8 установлена на патрубке передней камеры контактного аппарата, куда смесь приходит достаточно перемешанкой и однородной. Продукты сгорания из печи.поступают в электрический газоанализатор 10, снабженный контактным гальванометром //, соединенным с моторным механизмом 12. Таким образом, электрический газоанализатор является прибором-датчиком для воздействия на исполнительный механизм, приводящий в движение клапан, установленный на байпасном воздухопроводе испарителя 1. Номинальная величина концентрации с.меси, подаваемой на контакт, регулируется Зстановкой контрольных рычагов контактного гальванометра // на соответствующем диапазоне щкалы. Если концентрация смеси, подаваемой на контакт, становится больще допустимой, замыкается контакт «максимум гальванометра и срабатывающий моторный исполнительный механизм 12 приоткрывает клапан воздушного байпаса испарителя /; приготовленная в испарителе смесь разбавляется некоторым количеством дополнительного воздуха, поступающего через байнасную линию, возвращая концентрацию смеси к номинальной величине. При замыкании контакта «минимум гальванометра моторный механизм и клапан срабатывают в обратном направлении, увеличивая тем самым концентрацию подаваемой на контакт смеси. Установка прибора, непосредственно регулирующего концентрацию подаваемой смеси требует выполнения двух условий.
1.Для того, чтобы обеспечить разбавление смеси воздухом сопротивление-байпаса должно быть соизмеримым с сопротивлением испарителя.
2.Температура испарителя должна быть несколько повышена по сравнению с обычной для того, чтобы клапан байпаса мог работать около положения «нормально.
Описанный способ по сравнению с известными наиболее удовлетворяет специфическим особенностям процесса окисления углеводородов, в котором интенсивность и стабилизация акзотермических реакций в нерВ3ю очередь зависят от соотношения кислорода и органических веществ в реакционной смеси. Достоинством его является то, что управление всего процесса в целом сводится к прямому регулированию трех определяющих параметров процесса: подачи воздуха в систему, температуры конвертора и концентрации смеси, подаваемой на контакт.
Предмет изобретения
Применение прибора, описанного в авт. св. № 84587 для автоматического управления процессами контактного окисления углеводородов в паровой фазе и регулирования концентрации воздуха или кислорода и углеводородных паров в реакционной смеси непосредственно перед поступленчем их в контактный аппарат.
