Способ управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ АЦЕТАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем порционного дозироваиия компонентов ацетилирующей смеси л последующего гидролиза при перемешивании , включающий регулирование температуры реакционной смеси изменением расхода хладагента, отличающийся тем, 4Tq, с целью повьпаения точности поддержания заданной вязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозы, после подачи последней поЕ5ции ацетилирующей смеси измеряют время достижения максимального значения тока привода мешалки реактора, время достижения максимальной температуры реакционной смеси и время достижения заданной вязкости, а после подачи гидролизной воды через заданный промежуток времени температуру в реакторе регулид руют в зависимости от измеренных значений времени и заданной вязкости (Л смеси в течение определенного промежутка времени. а СП 00 00

1г :ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5g G 05 D 27/00 С 08 В 3 06.

ГОСУДА СТВБННЫЙ НОМИТЯТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCHQMY СВЬЩЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3444428/23-05 (22) Я8. 05. 82 (46) 07.01.84. Бюл. 9 (72) Ю.Л.Муройцев, В.В.Треигер, В.Н.Казаков, Г.С.Лысенко, Т.М.Кубаенко, P.Б.Цоколаев, Г.И.Маркова

В.Я.Афонин (71) Тамбовский институт химического машиностроения и Владимирский химический завод (53) 677.464(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 405905, кл. С 08 В 3/06, 1971 (прототип). (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ AUETATA

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ путем порционного дозирова((ия компонентов ацетилирующей смеси и последующего гидролиэа при перемешивании, включающий регулировани температуры реакционной смеси изменением расхода хладагента, о т л и ч а ю щ и и сятем,,чтс, с целью повышения точности поддержания заданной вязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозы, после подачи последней порции ацетилирующей смеси измеряют время достижения максимального значения тока привода мешалки реактора, время достижения максимальной температуры реакционной смеси и время достижения заданной вязкости, а после подачи гидролизной воды через заданный промежуток времени температуру в реакторе регулируют в зависимости от измеренных Е значений времени и заданной вязкости смеси в течение определенного проме- уу жутка времени, 1065831

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, а именно к автоматизации и управлению в производстве высокомолекулярных продуктов иэ целлюлозы.

Наиболее близким к предлагаемому

S является способ автоматического управления процессом ацетилирования целлюлозы, в котором управление осуществляют дискретно корректируя количество катализатора, подаваемого на приготовление последней порции ацетилирующей смеси в зависимости от скорости изменения вязкости смеси при обработке целлюлозы предпоследней порцией ацетилирующей смеси 15 в технологическом процессе, состоящем из стадий ацетилирования, гидролиза, отгонки растворителя и т.д. (1).

Недостатком способа является то, что в процессе не учитывается влияние стадии гидролиза на качественный показатель ацетата целлюлоэы— вязкость концентрированных растворов, что приводит к нестабильному значению,вязкости. 25

Величина вязкости концентрированного раствора ацетата целлюлозы формируется во время ацетилирования целлюлозы и гидролиза получаемого триацетата целлюлозы. Она зависит от качества применяемого сырья, времени ацетилирования и гидролиза, а также от технологических параметров гидролиза, в частности от температуры. Температура гидролиза в свою очередь зависит от параметров предыдущей стадии ацетилирования.

Однако в известном способе управления не учитывается эта зависимость, что приводит к нестабильной вязкости концентрированного раство- 4О ра ацетата целлюлозы (400-1100 с) .

Низший предел вязкости снижает прочностные характеристики иэдели из ацетатов целлюлозы, а высший — приводит к трудности переработки ацета- 45 та целлюлозы.

Цель изобретения — повышение точности поддержания заданной вязкости концентрированного раствора готового продукта — ацетата целлюлозы. 50

Указанная цель достигается согласно способу управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы путем порционного доэирования компонентов ацетилирующей смеси и после-55 дующего гидролиэа при перемешивании, включающему регулирование температуры реакционной смеси изменением gacхода хладагента, при котором после подачи последней порции ацетилирую- бО щей смеси измеряют время достижения максимального значения тока привода мешалки реактора, время достижения максимальной температуры реакционной смеси и время достижения заданной а oc e z po

На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующая предлагаемый способ. !

В реактор 1, снабженный рубашкой

2 и рамной мешалкой 3, загружают целлюлозу и последовательно заранее приготовленные порции ацетилирующей смеси. Содержимое в реакторе непрерывно помешивают. Одновременно с загрузкой целлюлозы в рубашку 2 подают хладагент, датчиком 4 непрерывно измеряют температуру в реакторе 1 и ре гулируют ее с помощью регулятора 5 температуры, воздействуя на. клапан б поцачи хладагента. С момента окончания подачи последней порции ацетилирующей смеси времязадающим блоком

7 непрерывно измеряют время, а датчи ком 8 измеряют значение тока привода мешалки 3. По мере достижения максимального значения тока, определяемого дифференцирующим блоком 9, времязадающий блок 7 передает сигнал времени ь- на вычислительный блок 10.

В это:ке время происходит переключе.— ние блока 9 на дифференцирование температуры, измеряемой датчиком 4.

При достижении в реакторе максимального значения температуры, определяемого дифференцирующим блоком 9,времязадающий блок 7 вырабатывает сигнал времени достижения максимальной температуры ж . Интервал между максимумами тока привода мешалки и темпе ратурой реакционной смеси составляет/ от 15 до 90 мин. Одновременно включается блок 11 сравнения, который сравнивает. значение вязкости реакционной смеси, измеряемой датчиком

12, с заданным значением вязкости

B момент равенства определяе 3. мо% и заданной вязкостей реакционной смеси времязадающий блок 7 передает сигнал времени достижения заданной вязкости в вычислительный блок 10 и одновременно передает сигнал клапану 13 для подачи гидролиэной воды в реактор 1. Вычислительный блок 10, используя поступившие сигналы времен ни с,, ж, и заданное значение вязкости Концентрированного раствора готового. продукта У, высчитывает значение температуры, которая выдается в качестве задания регулят ору температуры. Через заданный промежуток времени с момента окончания подачи гидролизной воды с помощью регулятора 5 температуры, воздействуя на клапан хладоагента б, устанавливают вычислительную темгературу 4е

1065831

2 ч 5 75 ч

3,75ч и л 8 12 5ч

2,25 ч С„, а 9,5 ч

600 с 6 а 650 с

Особенности технологического режима

Номер партий ацетилцеллюлозы

Номер партий древесной целлюлозы

Аналитические показатели ацетатов целлюлозы

Время обраэования.

"теста",ч

Время снижения вязкос ти "си ропа", Температура кон ца гидролиэа,Х С

Аа

Удельная вязкость по ВПЖ-4

Вязкость

23%-20 раствора с

Расчетная

Действи тельная

Нормы по OCT 6-05-451-80 по сортам

500-750 н/м 0,36

500-900 н/м 0,34

Высший сорт

1 сорт

0,34

147 3,00 3,00 62

75 3,00 5,50 57

76 1,75 3,75 58

97 6,25 3,75 64

433

62 500

58 600

59 700

64 770

60 570

0 35

1116

0,38

1121

1222

1178

0,36

0,36

90 4,00 3,75 61

ВНИИПИ Заказ 11044/48 Тираж 847 Подписное

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в реакторе 1. При этом заданный про-. межуток времени равен 5-6 ч, в течение которого температура реакционной смеси повышается за счет теплоты реакции гидролиза в пределах от 37-42 до 55-658С в соответствии с технологическигл регламентом, а заданный интервал времени равен 2-3 ч.

В основе работы вычислительногс блока лежит следующая статистическая зависимость:

99845 т

365 1242

Yr --- — ---- + 1225 л л

"т "8 Ж

iÿe ty теМпература конца гищэюэиэа, С, о

Yg — заданное значение вязкости . концентрированного раствора готового продукта, с

Л ь — время достижения макси мального значения тока при-Я вода мешалки реактора, ч л ь, — время достижения максимальной температуры реакционной. смеси, ч, л 8 — время, достижения заданного 25 значения вязкости реакцион-,. .1 ной смеси с момента оконча-, ния подачи последней порции ацетилирующей смеси, ч.

Данная статистическая зависимость получена по результатам пассивного эксперимента для следующих интервалов изменения режимных параметров:

В таблице представлены примеры реализации предлагаемого способа управления периодическим процессом получения ацетата целлюлозы.

Вследствие введения дополнительного управляющего воздействия поддержания постоянной температуры s конце стадии гидролиза получаемый ацетат целлюлозы от партии к партии будет иметь более стабильные показатели вязкости концентрированного раствора в пределах 500-830 с по срайЪению с 400-1100 с при известндм

:пособе. Это приводит к улучшению канества готового продукта и позволяет увеличить выпуск продукции высшего качества по OCT 9 6-05-4581-80 на

16% по сравнении со способом-прототи-, пом.