Способ управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕС1ШМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛЫ, осуществляемый при поликонденсации под атмосферным дав3 лением и в вакууме путем изменения скорости отгона дистиллята, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса , скорость отгона дистиллята регулируют по температуре отгоняемых паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте при максимальном подводе тепла в рубашку реактора. 2.Способ ПОП.1, отлич ающ и и с я тем, что переход к поликонденсации под вакуумом осуществляют при понижении температуры отгоняемых паров до заданной величины. 3.Способ по п .1, отличающийся тем, что набор вакуума в 9 реакторе осуществляют по изменению температуры отгоня;емых паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте.

„„SU„„1070140 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 08 G 63 16; G 05 D 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ргниюор (21) 3496919/23-05 (22) 06.10.82 (46) 30.01.84. Бюл. 9 4 (72) Ю.А.Александров, tO.Ô.Ïåòðîâ и A.Í.Tðîÿí (71) Ордена Трудового Красного

Энамени всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (53) 66.012.-52 (088 ° 8) (56) 1. Тезисы доклада конференции

"Автоматизация периодических процессов в химической промьЫленности", Северодонецк, 1979, М., НИИТЭХИМ, с. 90-98.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 798124, кл» С 08 С 63/22, 1978 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ .

ПОЛИЭФИРНОЙ СМОЛЫ, осуществляемый при поликонденсации под атмосферным давлением и в вакууме путем изменения скорости отгона дистиллята, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, скорость отгона дистиллята регулируют по температуре отгоняеьнх паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте при максимальном подводе тепла в рубашку реактора.

2. Способ но п.1, о т л и ч а юшийся тем, что переход к поликонденсации под вакуумом осуществляют при понижении температуры отгоняемых паров до заданной величины.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что набор вакуума в реакторе осуществляют по изменению температуры отгоняемых паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте.

1070140

Изобретение относится к автоматизации процессов, проводимых в реакторах периодического действия, и можвт быть использовано в производстве полиэфирных смол.

Известен способ автоматического 5 управления процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемый в реакторе периодического действия при поликонденсации под атмосферным давлением и в вакууме, заключающийся в повышении температуры на атмосферной стадии по линейной временной программе и постепенном понижении давления по линейному закону на вакуумной стадии С11.

Однако данный способ не учитывает особенностей процесса и не обеспечивает максимальной производительности реактора. Чтобы не допустить уноса гликолей, обычно скорость подъема температуры в реакторе делают меньше максимально допустимой величины, что приводит к снижению производительности. Недостатком способа является также уменьшение давления в реакторе по линейному закону, что также ведет к недоиспользованию мощности реакто ра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемый при поликонденсации под атмосферным давлением и.в вакууме путем изменения скорости отгона конденсата. 35

Однако известный способ, не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса. Это объясняется следующими причинами: учетом высокой чувствительности реакции поликон-40 денсации к концентрации гликолей в реакционной массе задаваемая скорость отгона воды устанавливается заведомо ниже максимально возможной, постоянная скорость подъема 45 вакуума не обеспечивает максимальной производительности реактора и не учитывает индивидуальные особенности каждого синтеза; определение момента перехода на вакуумную стадию по соотношению скоростей отгона не является эффективным и надежным, так как требуется непрерывное дифференцирование по времени сигнала -уровнемера в приемной емкости дистиллята, кроме того,необходимо:применение за- 55 поминающего устройства и регулятора соотношения.

Цель изобретения — повышение производительности процесса.

Укаэанная цель достигается тем, 60 что согласно способу управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы, осуществляемому при поликонденсации под атмосферным давлением и в вакууме гутем изменения 65 скорости отгона дистиллята, скорость отгона дистиллята регулируют по температуре отгоняемых паров на выходе из дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте при максимальном подводе тепла в рубашку реактора.

Кроме того, переход к поликонденсации под вакуумом осуществляют при понижении температуры отгоняемых паров на выходе из дефлегматора до заданной величины.

Набор вакуума в реакторе осуществляют по изменению температуры отгоняемых паров на выходе иэ дефлегматора с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте.

B начале, технологического процесса после загрузки исходных реагентов, обеспечивается максимальный подвод тепла в рубашку.

Температура отгоняемых паров поддерживается постоянной путем изменения расхода хладагента в дефлегматор. При появлении гликолей в дистилляте производится коррекция расхода хладагента в дефлегматор. По мере протекания процесса концентрация реагентов в реакторе понижается и скорость отгона уменьшается. Это приводит к тому, что отгон паров .вод.я существенно замедляется, температура паров за дефлегматором начинает понижаться и регулятор температуры паров закрывает регулирующий клапан на линии хладагента. С этого мо-! мента температура паров эа дефлегматором непосредственно связана со скоростью отгона. При понижении температуры паров до заданного значения подается команда перехода на вакуумную стадию.

Предлагаемый способ управления предполагает дискретное подключение и отключение вакуумной линии к реактору. Увеличение величины вакуума вызывает интенсификацию отгона паров и тем самым некоторое повышение температуры.

При этом запоминается минимальное значение температуры и оценивается ее приращение. При увеличении температуры на определенную величину вакуумная линия отключается от реактора. При уменьшении температуры паров до минимального значения снова подключается вакуумная линия. Вследствие инерционности системою температура паров продолжает уменьшаться до некоторогс значения, после чего начинает повышаться. Снова запоминается новое минимальное значение температуры и оценивается ее приращение. Далее весь цикл повторяется.

Алгоритм подключения вакуумной линии к реактору следующий:

Ц0 при Т7Т . (1)+ Т.1070140

О= при Т 4 Т, „,.„(1, C4"-) где U — управляющее воздействие (при U =1 вакуумная линия подключена к реактору ); 5

Т вЂ” текущая температура паров эа дефлегматором, Т . (i1 — минимальная температура паров после i -го подключения вакуумной линии йТ - заданное приращение температуры.

При данном способе управления скорость набора вакуума в реакторе не является жесткой, а определяется текущей скоростью отгона.

Если скорость отгона паров большая то время подключения вакуумной линии к реактору небольшое и наоборот.

Если по каким-либо причинам произошел проскок гликолей, дается команда на стабилизацию величины вакуума в Реакторе до тех пор, пока содеРжание гликолей не достигает требуемого значения.

На чертеже представлена система, реализующая предлагаемый способ.

Система содержит реактор 1 с насадочной колонкой и дефлегматором 2.

Реактор обогревается рубашкой,, в которую по трубопроводу 3 поступает пар. В дефлегматор для конденсации гликолей по трубопроводу 4 подается хладагент. Температура в реакторе 35 измеряется термопарой 5 и с помощью регулятора б и клапана 7 стабилизируется на заданном. значении. Температура отгоняемых паров эа дефлегматором контролируется с помощью термопа-40 ры 8 и вторичного прибора 9 и поддер1живается на требуемом значении с помощью регулятора 10 и клапана 11.

Содержание гликолей в дистилляте измеряется прибором 12. Регулятор 13 служит для коррекции расхода хладагента в дефлегматор. Момент перехода с атмосферной стадии процесса на вакуумную определяется регулятором 14, который, воздействуя на переключающее реле 15 и клапан 16, под-5 ключает. вакуумную линию 17 .к реактору. Формирующее устройство 18 определяет момент подключения и отключения вакуумной линии. Величина вакуума в реакторе контролируется прибором 19 и при проскоке гликолей стабилизируется с помощью регулятора

20. Момент проскока гликолей фиксируется регулятором 21, который воздействует на эадатчик 22 с памятью 60 и переключающее реле 23.

Способ осуществляют следующим образом.

В реактор 1 загружают исходные

Реагенты, герметизируют, продувают 65 азотом. Регулятору б устанавливается задание 205 С и тем самым обеспечива.ется максимальный подвод тепла в рубашку в начальный момент времени.

При достижении температуры в реакторе примерно 120 С скорость реакции в реакторе заметно повышается и начинается интенсивный отгон выделяющейся в результате реакции воды. Расход хладагента в дефлегматор устанавли.вается регулятором 10 в зависимости от температуры паров с коррекцией по содержанию гликолей в дистилляте. Таким образом, отгон воды идет с максимальной скоростью, которая ограничивается регулятором 13. При выходе реактора на заданный тепловой режим температура в дальнейшем поддерживается постоянной на значении 205 С.

По мере уменьшения скорости реакции температура за дефлегматором уменьшатеся, клапан 11 закрывается.

При достижении температуры паров примерно 93 С происходит срабатывание регулятора 14, который через переключающее реле 15 подключает вакуумную линию 17 к реактору. С этого момента формирующее устройство 18 начинает оценивать изменение текущей температуры паров за дефлегматором и формировать управляющее воздействие, согласно (1).

При наличии гликолей в дистилляте срабатывает регулятор 21, выходной сигнал с которого включает эадатчик

22 с памятью, эадатчик 22 запоминает текущее значение вакуума и пересылает его в качестве задания в регулятор 20. Кроме того, регулятор

21, воздействуя на.переключающее реле 23, соединяет выход регулятора

20 через переключающее реле 15 с клапаном 1б. После того, как процесс войдет в нормальный режим и прибор

19 покажет отсутствие гликолей в дистилляте, выходной сигнал с регулятора 21 становится равным нулю, и переклкчающее реле 23 возвращается в исходное положение. После набора полной величины вакуума процесс продолжают при постоянной температуре до

}получения требуемого качества полиэфирной смолы.

Использование предлагаемого способа управления периодическим процессом получения полиэфирной смолы обеспечивает по сравнению.с известными уменьшение времени выхода реактора на заданный режим по температуре на атмосферной стадии за счет применения индикатора наличия гликолей в отгоняемой воде и изменения подачи хладагента в дефлегматоре при измененйи их концентрации и одновременном максимальном подводе тепла в рубашку реактора; уменьшение времени выхода реактора на заданный режим по давлению на вакуумной стадии

1070140

Составитель В Шувалов

Редактор Л.Филь Техред<С,МигуноВа Корректор Л.Патай, ".Заказ 11637/25 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",. r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 за счет применения предлагаемого споссба регулирования величины вакуума по изменению температуры отгоняемых паров на выходе по содержанию гликолей в дистилляте; простоту и надежность определения момента перехода с атмосферной на вакуумную стадию процесса.

Все это приводит к увеличению производительности процесса.