Устройство автоматической защиты процесса нитрования в реакторе с мешалкой

 

Изобретение относится к управлению процессами нитрования, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной и химико-фармацевтическойпромышленности. Целью изобретения является повышение надежности автоматической системы защиты (АСЗ). Сущность Изобретение относится к управлению потенциально опасными процессами химической технологии и касается, в частности, вопросов автоматической защиты процессов нитрования и других экзотермических процессов , осуществляемых в реакторах полунепрерывного (РПНД) и непрерывного действия (РНД), с целью предотвращения опасного развития аварийных ситуаций, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной , химико-фармацевтической и пищевой промышленности при синтезе промежуточных и целевых продуктов. данного технического решения состоит в использовании трехканального мажоритарного принципа контроля перемешивания по гидродинамической составляющей, вызванной перемешиванием реакционной массы, вращению вала мешалки и подаче напряжения на одну из фаз статорной обмотки двигателя мешалки после силовых контактов магнитного пускателя с выработкой противоаварийного управляющего воздействия на подачу сжатого азота в установленный внутри реактора барботер для продолжения перемешивания в случае останова мешалки. При аварийном повышении температуры реакционной массы выработка противоаварийногоуправляющего воздействия сводится к сливу в-реактор предварительно охлажденного уксусного ангидрида в специальном мернике. Использование данного технического решения повышает надежность АСЗ за счет исключения режимов ложных срабатываний и опасных отказов, а также выработки дополнительных противоаварийных управляющих воздействий по перемешиванию и снижению температуры реакционной массы. 1 ил. Цель изобретения - повышение надежности автоматической системы защиты. На чертеже показана функциональная схема автоматической системы защиты. Устройство состоит из реактора 1, емкости 2 с охлаждающим компонентом,аварийного сборника 3. Реактор снабжен рубашкой 4, мешалкой 5, редуктором 6, двигателем мешалки 7, барботером 8, клапаном выгрузки 9, вытяжной системой 10 выхода газообразных продуктов реакции и выброса реакционной массы, сл С ON 00 О О 00

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699330/26 . (22) 31.05.89 (46) 30.09.91. Бюл. ¹ 36 (71) Латвийское производственное биофармацевтическое объединение и Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.И.Сахненко, В.B.Êàøìåò, К),В.Павлов, Г.Ф.Кумеров и В.Я.Павил (53) 66.012-52 (088.8) (56) Обновленский П.А. и др. Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии, Л.О.: Химия, 1978, с, 224, 215 — 216.

Обновленский П.А. и др. Эффективность автоматического управления химико-технологическими процессами, Л.: Машиностроениеб 1969, с. 159, 129, рис, 53 (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПРОЦЕССА НИТРОВАНИЯ В PEAKТОРЕ С МАШАЛКОЙ (57) Изобретение относится к управлению процессами нитрования, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной и химико-фармацевтической. промышленности. Целью изобретения является повышение надежности автоматической системы защиты (АСЗ). Сущность

Изобретение относится к управлению потенциально опасными процессами химической технологии и касается, в частности, вопросов автоматической защиты процессов нитрования и других экзотермических процессов, осуществляемых в реакторах полунепрерывного (РПНД) и непрерывного действия (РНД), с целью предотвращения опасного развития аварийных ситуаций, которое может найти широкое применение в химической, лакокрасочной, химика-фармацевтической и пищевой п ромы шлен ности при синтезе промежуточных и целевых продуктов.. Ж, 1680б84 А1 (я)ю С 07 В 43/02, G 05 0 27/00 данного технического решения состоит в использованиии трехканального мажоритарного принципа контроля перемешивания по гидродинамической составляющей, вызванной перемешиванием реакционной массы, вращению вала мешалки и подаче напряжения на одну из фаз статорной обмотки двигателя мешалки после силовых контактов . магнитного пускателя с выработкой противоаварийного управляющего воздействия на подачу сжатого азота в установленный внутри реактора барботер для продолжения перемешивания в случае останова мешалки.

При аварийном повышении температуры реакционной массы выработка противоаварийного управляющего воздействия сводится к сливу в реактор предварительно охлажденного уксусного ангидрида в специальном мернике. Использование данного технического решения повышает надежность АС3 за счет исключения режимов ложных срабатываний и опасных отказов, а также выработки дополнительных противоаварийных управляющих воздействий по перемешиванию и снижению температуры реакционной массы. 1 ил.

Цель изобретения — повышение надежности автоматической системы защиты.

На чертеже показана функциональная схема автоматической системы защиты.

Устройство состоит из реактора 1, емкости

2 с охлаждающим компонентом, аварийного сборника 3.

Реактор снабжен рубашкой 4, мешалкой 5, редуктором 6, двигателем мешалки 7, барботером 8, клапаном выгрузки 9, вытяжной системой 10 выхода газообразных продуктов реакции и выброса реакционной массы, 1680684 патрубками подачи 11 и выхода 12 хладоа ента в рубашку, Для отсечки подачи дозировки компонентов (НМОз и фурфурола) в реактор предназначены отсечные клапаны 13, а для отсечки подачи хладоагента с более низким энергосодержанием в теплообменник реактора служит отсечной клапан 14.

Для слива хладоагента с более высоким энергосодержанием (одного из исходных компонентов — охлажденного уксусного ангидрида) в реактор предназначен отсечной клапан 15.

Для аварийной подачи сжатого воздуха (азота) в барботер с целью продолжения перемешивания реакционной массы при внезапном останове мешалки предназначен отсечной клапан 16.

Для охлаждения уксусного ангидрида емкость 2 снабжена змеевиком 17, через который подается рассол, Перед началом процесса (дозировки) реактор заполняется из емкости 2 уксусным ангидридом до уровня 18, По окончании дозировки компонентов уровень реакционной массы в мернике повышается до отметки 19, Для измерения температуры реакционной массы в реакторе предназначен первичный измерительный преобразователь (ПИП)

20 и вторичный измерительный прибор (ЦИП) 21, снабженный блоком уставок на два дискретных порога срабатывания.

Для контроля уровня в реакторе и наличия циркуляции реакционной массы служит

ПИП 22 и ВИП 23, снабженный блоком установок на два дискретных порога срабатывания.

Для контроля вращения вала мешалки предназначен ПИП 24 и ВИП 25 с блоком уставки на один дискретный порог срабатывания, Для контроля подачи напряжения к двигателю мешалки служит логический элемент

ДА 26, .С целью выработки противоаварийного управляющего воздействия на отсечку подачи дозируемых компонентов при повышении температуры, низкого значения уровня реакционной массы и отсутствие перемешивания предназначен логический элемент

ИЛИ 27.

Контроль перемешивания осуществляется по мажоритарному принципу, реализуемому на логическом автомате защиты ЛАЗ

28, выход с которого параллельно связан с одним из входов логического элемента (ЛЭ)

27 и с приводом отсечного клапана 16, установленного на линии подачи (противоаварийной) сжатого воздуха в реактор.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии заполнения реактора . уксусным ангидридом до отметки 18 с ВИП

23 поступает сигнал на ЛЭ 27, вырабатывающий команду на отсечку подачи компонентов в реактор, Лишь после заполнения реактора до требуемого первоначального уровня поступит разрешающий сигнал с ВИП 23 (первый выход) на открытие отсечных клапанов 13 подачи компонентов в реактор.

Контроль наличия перемешивания осуществляется по мажоритарному принципу путем наличия подачи напряжения на двигатель мешалки с помощью ЛЭ 26, вращения вала мешалки, фиксируемого посредством ПИП 24 ВИП 25, и гидродинамического напора, развиваемого мешалкой и фиксируемого с помощью ПИП 22 и ВИП

23 (второй выход).

При отсутствии сигнала о налиии перемешивания реакционной массы хотя бы по двум информационным каналам с ЛАЗ 28 поступает команда ЛЭ 27 на отсечку подачи компонента и привод. отсечного клапана 16 для подачи сжатого воздуха в барботер 8 реактора с целью доведения процесса до конца и поедотвращения развития аварии, вызванн и остановом мешалки 5, Использование предлагаемого технического решения для процессов нитрования в производстве нитрофурановых препаратов и фурозолидона позволяет существенным образом повысить надежность АСЗ, исключив режимы ложных срабатываний и отказов контроля наличия перемешивания. Это, в конечном итоге, предотвращает опасное развитие аварийных режимов до детонации реакционной массы и взрывного разрушения реактора и здания.

Формула изобретения

Устройство автоматической защиты процесса нитрования в реакторе с мешалкой, теплообменником, вытяжной системой и клапаном выгрузки, содержащее измерители температуры реакционной массы с блоком уставок на два дискретных значения, измеритель гидродинамического напора, развиваемого мешалкой, и измеритель скорости вращения вала мешалки с блоками уставок каждый на одно дискретное значение, отсечные клапаны на линии подачи дозируемых компонентов в реактор и хладоагента с более низким энергосодержакием в теплообменники реактора, логический элемент ИЛИ и логический элемен контроля перемешивания„причем первы выход с измерителя температуры соединен с первым входом логического ИЛИ, а выход

1680684

Составитель А,Прусковцов

Редактор М.Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 3.Лончакова

Заказ 3281 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с логического элемента контроля перемешивания связан с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход с которого .соединен с приводами отсечных клапанов дозируемых компонентов. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности автоматическсЛ системы защиты, оно дополнительно содержит барботер, установленый внутри реактора, с отсечным клапаном на линии подачи сжатого воздуха, емкость с хладоагентом с более высоким энергосодержанием. измеритель по гидродинамическому напору снабжен вторым дискретным выходом по уровню реакционной массы в реакторе, логический элемент ДА наличия подачи напряжения на двигатель мешалки, логический элемент контроля перемешивания выполнен в виде мажоритарного аатомата защиты, причем второй выход с измерителя температуры реакционной массы связан с приводом отсечного клапана на линии подачи хладоагента с более высоким

5 энергосодержанием в реактор, первый выход с измерителя гидродинамического напора в реакторе соединен с третьим входом логического элемента ИЛИ, а его выход связан с пврвым входом логического мажори-

10 тарного автомата защиты, выход с логического элемента ДА соединен с вто-. рым входом логического мажоритарного автомата защиты, а выход с измерителя скорости вращения вала мешалки связан с треть15 им входом логического мажоритарного автомата защиты, выход с которого соединен с приводом отсечного клапана подачи сжатого воздуха в барботер реактора.