Способ регулирования процесса стабилизации полимера
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3809876/23-05 (22) 06. 11. 84 (46) 15.04.86. Бюл. N - 14 (71) Воронежский политехнический институт (72) Ю.И.Борейко, И.Ш.Нигматуллин, А.П.Болдырев, В.И.Галкин, Н.Д.Исаков и С.Л.Подвальный (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1098939, кл. С 08 F 136/04, 1983. Авторское свидетельство СССР ;Ф 654639, кл. С 08 J 3/20, 1977. ,(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука путем изменения расхода раствора антиоксиданта в зависимости от расхода раствора полимера, концентрации полимера и концентрации антиоксиданта в растворе, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода антиоксиданта, измеряют вязкость по Муни полимера, температуру реакции стабилизации полимера и расход хладагента в рубашку смесителя, on(19) (И) (51) 4 С 08 J 3/20 С 05 D 27/00 ределяют заданную температуру стабилизации полимера в зависимости от вязкости по Муни полимера, сравнивают найденное значение температуры с допустимыми пределами и, если найденное значение находится в допустимых пределах, то температуру оставляют на достигнутом значении, а если температура реакции стабилизации полимера меньше минимального или больше максимально допустимых пределов, то заданную температуру ограничивают соответственно минимальным или максимальным допустимым пределом, и регулируют температуру реакции стабилизации полимера изменением расхода хладагента в рубашку смесителя, корректируют концентрацию антиоксиданта в стабилизированном полимере в зависимости от измеренной температуры реакции стабилизации полимера и определяют расход раствора антиоксиданта в зависимости от скорректированной величины заданной концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере. 1 12 Изобретение относится к автоматизации технологических процессов производства синтетического каучука в частности к автоматизации процесса стабилизации полимера введением в него антиоксидантов, и может быть использовано в производстве каучуков СКИ, СКД и др. в химической и нефтехимической промышленности. Цель изобретения — снижение рас-! хода антиоксиданта. На.чертеже показана схема регулирования, реализующая способ. На чертеже изображены смеситель l снабженный мешалкой 2 и рубашкой 3 для теплосъема, датчик 4 расхода раствора полимера, датчик 5 концентрации полимера, датчик 6 вязкости по Муни полимера, датчик 7 концентрации антиоксиданта в растворе, датчик 8 температуры реакции стабилизации, контур регулирования расхода раствора антиоксидантов, состоящий из датчика 9, регулятора 10, клапана 11, контур регулирования расхода хладагента, состоящий из датчика 12, регулятора 13, клапана 14 и управ-. ляющая вычислительная машина (УВМ) 15. Раствор полимера с концентрацией полимера 10-13 мас.Ж подают в смеситель 1, куда также поступает раствор антиоксиданта, состоящий иэ 3,54,5 мас.7 неозона Д и 1,5-2,5 мас.7 дифенил-П-фенилендиамина (ДФФДА) в растворе толуола. В смесителе 1 антиоксидант и полимер перемешивают мешалкой 2. При этом осуществляется экэотермическая реакция стабилизации каучука. Выделившееся в результате реакции тепло отводят с помощью хладагента, который подводят в рубашку 3. Недостаточное количество антиоксиданта в стабилизированном полимере не прекращает реакции окисления полимера и, следовательно, приводит к ухудшению физико-механических свойств готового каучука. Избыток антиоксиданта в полимере также нецелесообразен, так как приводит к перерасходу дорогостоящего антиоксиданта. Качество стабилизации полимера зависит, кроме того, от температурного режима, при котором осуществляется реакция стабилизации, причем выбор температурного режима зависит от качества" самого полимера, характеризуемого вязкостью по Муни. При увеличении вязкости по Мунк полимера температуру реакции стабилизации (3) Определяют управляющее воздейст а вие Сщ на расход хладагента в зависимости от рассогласования изме45 ренной датчиком 8 температуры стабилизации от заданного значения, например по закону ПИ-регулирования G3 Т„ о где G« = G„„+ К„,(T - Т) + I (х -т)ат а (4) начально заданное значение расхода хладагента; пропорциональная и интегральная настройки регулятора; время. 24306 2 следует увеличить и наоборот. Однако при увеличении температуры вьппе некоторого допустимого предела (50 r) происходят побочные реакции, скорость которых увеличивается по мере увеличения температуры. При уменьшении температуры реакции ниже 20 С замедляется реакция стабилизации полимера, поэтому стабилизацию полимера целе10 сообразно осуществлять в некотором температурном диапазоне. Регулирование процессом стабилизации полимера по данному способу осуществляется следующим образом. Информацию от датчиков 4 — 8 вводят I в УВМ 15, с помощью которой производят следующие операции. По информации с датчика 6 вязкости (М) полимера по Муни определяют заданную температуру Т реакции )О, стабилизации полимера по следующей формуле Т = аМ+ь (1) где а и Ь вЂ” константы. Проверяют найденную э адан ную температуру стабилизации полимера на соответствие минимальному (Т„„„) и максимальному (Т„,„,) допустимым . пределам. Если значения заданной температуры стабилизации удовлетворяют условию (2), то заданную температуру оставляют без изменения на достигнуЮ том значении. Если Т (Т или T )T то заданную температуру стабилизации ограничивают допустимыми пределами, соответственно: Т "а =т 1224306 Составитель В.Шувалов Техред И.Попович Корректор И.Эрдейи Редактор Л.Авраменко Заказ 1889/23 Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 По информации с датчика 8 температуры определяют заданную концентрацию антиоксиданта в стабилизирозч ванном полимере (С „„,„). С,„„= С,„„.„+ Кп,(Т вЂ” Т ) (5) где С „ „,„ — начально заданное значение концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере, К п константа Т вЂ” начальное значение температуры стабилизации (при пуске системы регулирования). По информации с датчика 4 расхода G„,„ раствора полимера датчика 5 концентрации С„,„ полимера, датчика 7 концентрации С „ антиоксиданта в растворе определяют заданный рас3О ход С раствора антиоксиданта ам ЛЯ Geon C пою, САн- дл (6) (3 H С „ 100 Сигнал, соответствующий заданному расходу раствора антиоксиданта, выдают с УВМ 15 на регулятор 10, с помощью которого по информации с дат,чика 9, воздействуя на клапан 11, стабилизируют расход раствора антиоксидан а на заданном значении.При отсутствии датчиков 5-7 соответственно концентрации полимера, вязкости по Муни полимера и концентрации антиоксиданта в растворе используют результаты лабораторных анализов. Таким образом, измеряя вязкость по Муки полимера, определяют соответствующий для полученного качества полимера температурный режим реакции стабилизации полимера. Корректируя заданную концентрацию антиоксиданта в стабилизированном полимере и изменяя соответственно этой концентрации расход раствора антиоксиданта на смешение с полимером, достигают повышения качества стабилизации полимера. Экспериментальная проверка способа подтвердила его эффективность. Точность качества стабилизации полимера возросла до 5 отн.7. (быпо 10 отн.X), что снижает расходные нормы IIo компонентам (антиоксиданта) на 0,06 кг/т каучука, 
