Способ регулирования процесса водной дегазации каучука

 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦ-ИИ КАУЧУКА в дегазаторе непрерывного действия. заключающийся в изменении температуры в дегазаторе в зависимости от выходного показателя процесса воздействием на расход пара, о т л ич ающийс я тем, что, с целью улучшения однородности дегазируемой крошки и снижения расхода пара, отбирают пробу паровой смеси, отводимой из верхней части дегазатора, конденсируют ее , измеряют уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяют соотношение кoличedтв этих фаз и корректируют(температуру вдегазаторе так, что при уменьшении соотношения ее повьш1ают, а при увеличении понижают.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Si) С 08 С 2/06, С 05 0 27 00! . Р .3;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ: ;. /

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (54) (57) СПОСОБ РЕГУ11ИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦИИ КАУЧУКА в дегазаторе непрерывного действия, пара умеВодородод и АхЬ

II Cp (21) 3675338/23-05 (22) 20.12.83 (46) 23,02,85. Бюл.¹ 7 (71) В,И.Галкин, А.П.Болдырев, P.Т.Шияпов, Н.jg,Исаков и В.В,Кротов (53) 66.012.52(088.8) (56) 1. Башкатов Т.В., жигалов Я.JI.

Технология синтетических каучуков.

М,, "Химия"., 1980, с.291.

2. Авторское свидетельство СССР № 681067, кл. С 08 С 2/06, 1976 (прототип). заключающийся в изменении температуры в дегаэаторе в зависимости от выходного показателя процесса воздействием на расход пара, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения однородности дегаэируемой крошки и снижения расхода пара, отбирают пробу паровой смеси, отводимой из верхней части дегазатора, конденсируют ее, измеряют уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяют соотношение количеств этих фаз и корректируют температуру в дегаэаторе так, что при уменьшении соотношения ее повышают,, а при увеличении понижают.

141097

20

35

3 1

Изобретение относится к автоматизации процессов производства синтетических каучуков, а именно водной дегаэации каучука в дегазаторе непрерывного действия, и может быть использовано в производстве синтетических каучуков СКИ, СКД и др. в химической и нефтехимической промышленности.

Известен способ регулирования процесса водной дегазации каучука в дегаэаторе непрерывного действия путем стабилизации температуры в дегаэаторе изменением расхода пара и стабилизации расхода полимеризата (1).

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает удовлетворительного качества дегазации каучука. Стабилизация температуры не является достаточным условием для стабилизации качества дегазации, которое характеризуется .остаточным содержанием растворителя в дегазированной крошке каучука, так как при постоянной температуре, но разных значениях давления в дегазаторе будут разные концентрации

Iрастворителя и воды в паровой фазе, отводимой с верха,цегазатора, а следовательно, будет изменяться и остаточное содержание растворителя в дегаэированной крошке каучука.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования процесса водной дегаэации каучука в дегаэаторе непрерывного действия, заключающийся в изменении температуры в дегазаторе в зависимости от выходного параметра процесса воздействием на расход пара . Выходным параметром, по значению которого корректируется температура здесь является остаточное содержание растворителя в крошке каур.тука (2) Недостатками известного способа являются ограниченные возможности в отношении улучшения однородности дегаэируемой крошки и снижение расхода пара. Эти недостатки обусловлены тем, что в настоящее время неизвестны датчики для автоматического контроля остаточного содержания растворителя в крошке каучука, а лабо- 55 раторный анализ длится 4 ч. В реэуль ате запаздывания информации об остаточном содержании водорастворителя в крошке каучука невозможно осуществить своевременно регулирующее воздействие на температуру, что приводит к колебаниям остаточного содержания растворителя в крошке каучука и связанного с ним расхода пара, При этом имеет место перерасход пара на дегазацию и, кроме того, крошка каучука получается неоднородной, что в свою очередь приводит к сбою в ритмичности работы агрегатов выделения.

Целью изобретения является улучшение однородности дегаэируемой крошки и снижение расхода пара.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования процесса водной дегазации каучука в дегазаторе непрерывного действия, заключающемуся в изменении температуры в дегазаторе в зависимости от выходного показателя процесса воздействием на расход пара, отбирают пробу паровой смеси, отводимой иэ верхней части дегаэатора, конденсируют ее, измеряют уровень раздела водной и углеводородной фаз, определяю соотношение количеств этих фаэ и корректируют температуру в дегазаторе так, что при уменьшении соотношения ее повышают, а при увеличении понижают.

На чертеже дана схема установки регулирования, реализующая предлагаемый способ.

Водную дегазацию каучука проводят в дегазаторе 1, куда через крошкообразователь 2 подают полимериэат, воду и пар, В крошкообразователе 2 полимер, содержащийся в полимеризате, разбивается паром на частицы (крошка каучука). При этом под действием высокой температуры пара происходит основная отгонка растворителя.

В дегаэаторе 1 происходит дальнейшее удаление растворителя из крошки каучука. Паровую фазу, состоящую иэ углеводородов (растворителя, мономеров, олигомеров) и воды отводят через верх дегазатора йа конденсацию и разделение, а взвесь крошки каучука в воде (пульпу каучука) направляют в следующий дегазатор при многоступенчатой дегазации или на агрегаты выделения (при одноступенчатой дегазации).

Количественный состав паровой фазы зависит от температурного режима в дегаэаторе. При увеличении темпеll41О97

Ратgl>))) УВ(Jl))9))B (1(.ò(:и )Зл()ГОООДВPRQ иие ((Одерж()ии(-, воды) пярОВОЙ фазы и,, следонательио, уменьшается содержание в пароной фазе. Но при этом унеличинается интенсивность отгона, характеризующаяся количеством отводимых с верха дегазации паров воды и углеводородов. При этом увеличивается расход пара на дегазацию, но-первых, за счет увеличения его количества, необходимого для обеспечения температурного режима н дегазаторе, и но-вторых, за счет увеличения его количества, необходимого для компенсациии водяного пара, отводимого вместе с углеводородами через. верх дегазатора.

Исследования процесса дегаэации каучука СКИ-3 показали, что нлагосодержание паровой фазы .16-17 мас.l является оптимальным в отношении дос- тижения минимального остаточного содержания растворителя в крошке каучука и экономии пара.

Система, реализующая предлагаемый способ управления процессом водной дегазации каучука, содержит контур стабилизации расхода полимери зата, состоящий из датчика 3, регулятора 4, клапана 5, контур стабилизации расхода воды, состоящий из датчика 6, регулятора 7, клапана 8; контур стабилизации расхода пара, состоящий из датчика 9, регулятора

l0 клапана 1!, датчик 12 температуры в дегазаторе 1, пробоотборное устройство 13", устройство 14 для ввода информации о соотношении влагосодержания и суммарного количества углеводородов, регулятор 15 соотношения, регулятор 16 температуры, блок 17 соотношения расходов пар-полимеризат, блок 18 соотношения расходов водаполимеризат.

Регулирование процесса водной дегазации каучка по предлагаемому способу осуществляется следующим образом, Стабилизируют расход полимеризата с помощью контура регулирования: датчик 3-регулятор 4-клапан 5.Стабилизируют расход воды с помощью контура регулирования: датчик 6-регулятор 7-клапан H..

При этом задание блоку 18 соотношения расходов вода-полимеризат формируют по информации с датчика 3 расхода полимеризата

В Я Ъ((Ч

6(пт

yap где (— заданный расход воды, K — заданное соотношение расМ()т ходов вода-полимеризат, G. — расход полимеризата, измеренный датчиком 3.

С помощью пробоотборного устройства 13 отбирают пробу паровой смеси, отводимой с верха дегаэатора I. Конденсируют паровую фазу в герметично закрытой колбе и измеряют с помощью мерной линейки уровень раздела водной и углеводородной фаэ. При этом углеводородная фаза состоит из следующих компонентон: изопентана, иэопрена, толуола, олигомеров.

Определяют соотношение количеств водной и углеводородной фаз, т,е. соотношение влагооодержания паровой смеси и суммарные концентрации углеводородов в этой же смеси чь

Йчг ч,,,- где 0 — соотношение водной и угь( ленодородной фаз, V6 qq — количества, например, объемные, соответственно водной и углеводородной фаз.:

С помощью устройства 14 вводят вручную информацию о найденном соотношении водной и углеводородной фаэ в регулятор 15, с помощью которого корректируют заданную.температуру в дегазаторе 1

jag а(= о+ "п.(0 1))г ь г-) где Т ()() вЂ,скорректированное заданное значение температуры, — начально-заданное значение температуры;

Э вЂ” заданное значение соотноЬ/у шения водной и углеводородной фаз, п„ вЂ” константа, коэффициент пропорциональности.

По информации с датчика 12 температуры регулятором 16 корректируют заданное соотношение расходов

41097

+ К „ lT-1Ì× + а/д - llkll0 п2

КИ ((т-1%&)d

° 0 а 1

П р(п пт

Составитель В.1!!увалов

Редактор Г,Волкова Техред А.Бабинец

Корректор В.Бутяга

Заказ 444/21 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП1! "Патент", г.Ужгород, ул, Проектная, 4.В 11 пар-нолимериэат по закону ПИ-регулирования где K ni„ » соответственно ая и/ скорректированное и начальнозаданное значение соотношений расходов парполимеризат значение темпера" туры, измеренное датчиком 12; — зистроечные параП > 0 метры регулятора, — время интегрирования.

По информации с датчика 3 расхода полимера определяют блоком 17 соотношения заданный расход пара где 4 — заданный расход пара. и

По информации с датчика 9, воздействуя регулятором 10 на клапан 11, стабилизируют расход пара на заданном значении.

Таким образом, конденсируя паровую смесь, отводимую с верха дегаэатора и измеряя уровень раздела водной и углеводородной фаз, 1g .определяют соотношение влагосодержания и суммарной концентрации углеводородов в паровой смеси, Корректируя температуру в дегаэаторе по найденному соотношению изменением расхода пара, добиваются стабилизации соотношения на опти-!!!альном для дегазации полимера значении, за счет чего повышается точность стабилизации остаточного содержания углеводородов в крошке каучука и, следовательно, сокращается расход пара на процесс дегазации по сравнению с базовым объектом автоматизированная система управления типовым процессом получения стереорегуляторного каучука СКИ-3

Предлагаемый способ повышает однородность дегазируемой крошки каучука, при этом расход пара на 1 т дегаэируемого каучука уменьшается на 0 !32 гкал,