Способ автоматического управления процессом окисления битума в конверторах Советский патент 1982 года по МПК C10C3/04 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом окисления битума и может быть использовано в промышленности производства строительных материалов и нефтеперерабатывакицей промышленности.

Известен способ автоматического управления процессом получения каменноугольного высокоплавкого пека путем изменения подачи воздуха в зависимсисти от расхода среднетемпературного пека и качества конечного продукта с коррекцией по температуре жидкой фазы, причем подача средиетемпературного пека в первый реактор корректируется по уровню высокоплавкого пека в последнем аппарате и подачу пековой смолы в реактор изменяют в згеданном соотношении в зависимости от расхода среднётемпературного пека С13

Однако известный способ не обеспечивает соответствующей техники безопасности работы установки и получения стабильного качества за.данной марки битума, так как при ведении процесса при кристаллических температурах битума с выделением тепла, быстро приостановить нельзя (только уменьшением подачи воздуха - возможно возгорание). Кроме того, качество продукта контролируется при выходе из последнего реактора, т.е. с запаздыванием.

Известен способ автоматического управления процессом окисления битума в конверторах, в котором вводят соответствующий интервал тем10ператур окисления данной мар- ки битума, и при достижении верхнего интервала температуры автоматически сокращают подачу воздуха с одновременным отбором части окис15ляемого битума из соответствующего конвертора на перекачку через ох . ладительную установку с последующей подачей в тот же конвертор 2.

20

Этот способ не обеспечивает в полной мере должную технику беЗопасности в связи с инерционностью системы, а также необходимо держать в резерве электрическую мощность и

25 дорогостоящее оборудование, в частности холодильные установки,насосы, вентиляторы, трубопроводы.

В связи с тем,что в процессе участвует срочный охлажд;ающий комплекс,

30 понижается надежность систе№1. Целью изобретения является обеспечение заданного качества готового продукта за счет повышения надежности системы регулирования. . Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом окисления битума в конверторах, заключающемуся в регулировании подачи воздуха с коррекцией по температуре окисляемого битума, дополнительно регулируют подачу голодного битума в зависимости от времени окисления битума. На чертеже изображена блок-схема для осуществления предлагаемого спо соба. По линиям 1 и 2 подается на смешение бит5Т и воздух соответственно. По линии 3 подается холодный (t-iSO C) битум, имеющий марку готового продукта. По линии 4 выходит готовый битум из конвертора. Схема регулирования подачи возду ха в конвертор 5 состоит из датчика 6, регулятора 7 и регулирующего клапана 8, а для конвертора 9 - из датчика 10, регулятора 11 и регулирующего клапана 12. Для обоих кон верторов задание по расходу воздуха для поддержания заданного интервала температур окисления корректируется по температуре, измеряемой дат чиком 13 и 14 в конверторах 5 и б соответственно, а верхний аварийный уровень - датчиками, 15 и 16 в конверторах 5 и 6 соответственно, на .битумопроводах холодного битума {ti80°C) устанавливают клапаны 17 и 18, которые открываются при подаче холодного битума для понижения верхней критической температуры бигума. Блокировка и автоматическое управление соответствующим клапаном 17 или 18 выполняется блоком 19 логической системы управления промышленными механизмами типа У11М-2, на который поступают сигналы от регуляторов 8 и 11, а также узлом коррекции по времени управлением процессом 20. Узел коррекции по вре мени упргшлением процессом 20 сост ит из позиционного сигнализатора температуры 21 к 2-х позиционного реле времени 22. Способ осуществляется следукяцим образом. Предварительно подогретый битум подается в конвертор 5 и, пройдя последовательно через конверторы 5 . и 9, окисляется до необходимой марк битума. При отклонении расхода воздуха окисление, контролируемого датчиком от заданного значения, регулятрр 7 оздействует на клапан подачи возуха 8, который увеличивает или уменьает подачу воздуха на окисление. дновременно контролируется темпераура окисления в конверторе датчиом 13 и при достижении температуры варийного значения сигнал поступает а регулятор 7, который воздействует а клапан воздуха 8 и прикрывает го. Одновременно сигнал от регулятора 7 поступает в блок автоматического управления и блокировок механизмами охлаждения битума, в результате чего автоматически открывается клапан 17 холодного () битума, имеющего марку готового продукта, на всю поверхность перегретого битума в верхней части соответствунйцего конвертора через радиально расположенные в верхней части конвертора мазутопроводы. При снижении температуры до заданной нормальной температуры окисления, которая контролируется датчиком 13, регулятор 7 подает управляющий сигнал на клапан подачи воздуха 8.и открывает его на величину, необходимую для обеспечения заданного расхода воздуха на окисление, одновременно закрывается клапан 17. Установка возвращается в первоначальный режимОкисления битума. . Для предотвращения аварийного случая переполнения конвертора 5 при открывании клапана 17 и подачи холодного битума устанавливает-, ей датчик верхнего аварийного уровня 15. . При срабатывании датчика верхнего аварийного уровня сигнал поступает в блок логической системы 19, в результате чего автоматически закрывается клапан 17 и прекращается подача битума в конвертор. Аналогично работает контур регулирования и управления клапанбм 18 для конвертора 9. Дополнительно (для уменьшения . инерционности системы и повышения техники безопабности) вводится контур управления предварительным открытием клапанов подачи холодного битума 17 и 18. По предлагаемому способу автоматического управления процессом окисления битума инерционность системы составляет 16 с. Вводитсявременный параметр, который контролирует температуру, предшествующую критической на , и, .если она не уменьшается в течение 10с, то подается сигнал из узла коррекции по времени управлением процессом 20 на открытие вентилей 17 и 18 подачи холодного битума на 50%

(Вентили с реостатом обратной связи) . Независимость от локальной команды и открытиявентилей 17 или 18 на 50%, основной контур регулирования и управления процессом окисления битума продолжает работать как описано вьпЗе,й только в случае если температура, предшествующая критической на 5°С держится более 20 с, либо повышается до , поступает сигнал из узла коррекции по времени 20 либо от регуляторов 7 или 11 на полное открытие вентилей 17 или 18.

Пример. Дтя получения марки битума БИК-5 при окислении марки БНК-2 при заданном интервале температуры окисления 230-2бО°С идет непрерывный процесс, окисления с выходом марки битума БНК-5. Время окисления битума заложено в конструкцию установки из двух конверторов, через которые проходит битум при стабилизированной подаче сырья. При достижении температуры битума 260°С в конверторе 5 прикрывается на заданную величину вентиль и одновременно (как описано выше) открывается клапан 17 и холодный битум () заливает поверхность перегретого битума в верхней части конвертора. В результате этого перегретая часть битума, непосредственн находящаяся в контакте с открытым пространством конвертора, оказывается автоматически покрыта холодным () битумом и возгорание предотвращается.

Процесс окисления битума продолжается.

Предварительно прк достижении температуры окисляемого битума 225° сигнал от позиционного сигнализатор поступает на 2-х позиционное реле времени 22. Если температура не уменьшается в .течение 10 с, то из узла коррекции по времени поступает

сигнал на открытие соответствующего клапана 17, либо 18 на 50% в блок логической системы управления 19; И если температура не падает в течение 20 с, то из узла коррекции по

времени 20 поступает в блок 19 сигнал на полное соответствующего клапана 17 или 1.8 подачи холодного битума, имеющего марку готового продукта. Если температура

битума повышается до 2бО°С независимо от времени, от регуляторов 8 или 11 поступают сигналы на полное открытие вентилей 17 или 18.

При понижении температуры битума

до которая контролируется датчиком 13, регулятор 7 подает управляющий сигнал на клапан 8 и открывает его на величину, необходимую .для обеспечения заданного расхода

воздуха на окисление, одновременно закрывается клапан 17.

Установка возвращается в оптимальный, безопасный режим окисЛёния.

25

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом окисления битума в конверторах путем регулирования подачи воздуха с коррекцией по температуре окисляемого битума, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения заданного качества готового продукта за счет повышения надежности системы регулирования, допо нительно регулируют подачу холодного битума в зависимости от времени окисления битума.

Источники информации,

принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 421713, кл. С 10 С 3/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 2887944/26, кл. С 10 С 3/04,

1980.