Способ управления процессом получения сажи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сева Соеетскиа

Сецввавктичесввни респубяии (ll> 585200 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Завалено 040576 (21) 2з58165/2з-2ь . с присоединением заявки М (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2м277.бюллетень ла 47 (45) Дата опубликования описания 24.1277 (Ьв) JL Кл.

С 09 С 1/48

G 05 9 27/00

f IIylIPItIIIIvl квактвт

CIIITI Мввввтрвв COOP вв авваа вввврвтввкв к вткрктк4 (аа) УДК

66.012-52 (088.8) Ф.M. Абдуллаев, М.A. Мехтиев и B.Ë. Левин (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (7!) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ

САЖИ

Изобретение относится к управлению процессом сажеобраэования из жидкостного или газообраэного сырья и может быть использовано в промышленности технического углерода. 6

Известен способ автоматического управления процессом получения сажи, основанный на изменении подачи воздуха низкого, давления, топлива и распыливакааего сырье воздуха в эавн- Щ симости от расхода и качества сырья, структурности сажи и оптической плотности бензинового экстракта(11.

Известен также способ автоматического управления процессом получения 16 сажи, основанный на изменении подачи воздуха для горения, распыливающего воздуха и топлива в зависимости от весовой конструкции сажи(2).

Однако при реализации известных Ю способов сырье для получения сажи используется недостаточно эффективно.

Это объясняется тем, что при увеличении выхода сажи (весовой концентрации сажи) и, следовательно, умень- 26 шении удельного расхода сырья, происходит снижение качества сажи (удельной поверхности) и, следовательно, возрастают потери в сфере использования сажи, так как с уменьшением удель- 80 ной геометрической поверхности сажи снижается сопротивление к истиранию шин. При увеличении удельной поверхности сажи, наоборот, происходит умень. шение выхода сажи и, следовательно, возрастают потери сырья.

Цель изобретения — повышение эффективности использования сырья эа счет повышения точности регулирования процесса.

Для этого изменяют количество расходуемого сырья, топлива, распыливающего воздуха и воздуха для горения в зависимости от соотношения выхода и качества сажи. Качество и выход сажи при этом определяют, соответственно, по удельной поверхности и весовой концентрации сажи, а указанное соотношение поддерживают в пределах

0,3-1,5. на чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего способ управления процессом получения сажи.

В реактор 1 по трубопроводам 2,3, 4,5 поступают сырье, воздух высокого давления (ВВД) для распыливания сырья топливо и воздух низкого давления (ВНД) для горения топлива. Сбразовавшаяся s реакторе саже-газовая смесь пс

585200 трубопроводу 6 выводится в узел улавливания для извлечения сажи. Расход сЫрья измеряется датчиком 7 и стабилизируется с помощью регулятора 8 и использованного механизма 9. Расход

ВВД измеряется и стабилизируется с помощью датчика 10, регулятора rr u исполнительного механизма 12. Датчик

l3, регулятор 14 и исполнительный механизм 15 предназначены для регулирования расхода топлива. С помощью датчиков 16 и 17 измеряются выход (весовая концентрация сажи) и качество сажи (удельная геометрическая поверхность сажи) в потоке саже-газовой смеси, выходящей иэ реактора. Блок 18 предназначен для расчета соотношения весовой концентрации и удельной поверхности сажи. С помощью регулятора

19 и исполнительного механизма 20 осуществляется изменение расхода ВПд.

При стабилизированных расходах сырья, ВВД и топлива колебания значений весовой концентрацйи и удельной поверхности сажи могут иметь место, в Частности, при возмущениях, Я5 связанных с изменением качества сырья и топлива, атмосферных условий и т.д.

Сигналы, пропорциональные весовой концентрации и удельной поверхности сажи, от датчиков 16 и 17 поступают ЗО в блок 18, где рассчитывается соотношение укаэанных выходных переменных процесса. Результатирующий сигнал из блока 18 поступает в камеру переменная регулятора 19. Задание это- З5 му регулятору устанавливается вручную с учетом экономического критерия, определяющего эффективность использования сырья в процессе производства сажи и в процессе ее использования 4О в производстве шин. Даже незначительные изменения выхода и удельной поверхности сажи приводят к существен ному изменению их соотношения. Выходной сигнал регулятора 19 воздействует на исполнительный механизм, уста новг.енный на линии подачи в реактор

ВПД, Папример, при заданном выходе сажи ПМ-100, равном 42В и задании на удельную поверхность, соответствующем нижнему пределу требований ГОСТ а (95M /г), упомянутое соотношение составит 0,442. Поддержание такого соотношения целесообразно в том случае, коцда отсутствует стимулирование 5В улучшения качественных показателей сажи. В случае, если эа повышение удельной поверхности предусмотрено увеличение продажной цены, оптимум указанного соотношения, соответствую- ур щьй увеличению прибыли сажевого завода, смешается в сторону меньших значений. Конкретная величина оптимального соотношения между выходом и удельной поверхностью сажи будет зависеть также от величины надбавки к цене за качество сажи. Если для сажи (ПМ-100, к примеру, окажется наиболее целесообразным поддерживать удельную геометрическую поверхность, равную 98 м1/г, то. в связи с уменьшением выхода до 40%, соотношение составит 0,408. При значительном увеличении удельной поверхности затраты на производстве сажи настолько возрастают, что не окупаются эа счет повышения срока годности шин.

Возможны и другие варианты реалиэа ции способа, в частности в качестве (управляющих воздействий, могут быть приняты также расходы ВВД, топлива и сырья.

Использование данного способа позволяет повысить точность управления процессом, так как соотношение выхода и качества сажи является более чувствительным параметром, чем выход и качество сажи, взятые в отдельности, и повысить суммарную эффективность использования сырья с учетом как процесса получения сажи, так и использования ее в производстве шин. формула изобретения

1. Способ управления процессом получения сажи путем изменения расходов сырья, топлива, распыливакищего воздуха и воздуха для горения в зависимости от выхода сажи, о т л .и ч а ю шийся за счет повышения точности регулирования процесса, изменяют один из указанных расходов в зависимости ат соотношения выхода и качест" ва сажи.

2. Способ по п. 1 о т л и ч а ю шийся тем, что качество сажи определяют по удельной поверхности сажи.

3. Способ по и. 1 о т л и ч а ю шийся тем, что выход сажи определяют по весовой концентрации сажи.

4. Способ по и. 1-3, о т л и ч аю шийся тем, что соотношение весовой концентрации и удельной поверхности сажи поддерживают в пределах

0,3 — 1,5.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 478045, кл. С 09 С r/48, 1973.

2. Лвторское свидетельство СССР

Р 470044, кл. С 09 С 1/48, 1973.

585200

СоставительГ. Огаджанов

Техред А.Богдан Корректор Н. Ковалева

Редактор Р. Пурнам

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4962/18 Тираж 834 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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