Устройство для непрерывной индикации физико-химических свойств или концентрации продукта

 

СС Ср

КЛЯСС 4271, 4 № б3919

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕтЕнИя

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.аре: н-.л.л.:н а ". ело па братаний ГбспЛпнп нлй ГЛ7 ГГ7:Е 1л:, « г а;1

В. М. Брейтман оФ,, /, За;:.а.;ено 29 маци 1941 года в,)аркомхимпром за М 42152 (30 583) (1! баилоааио 31 ааг .сга 1о44 года

Технологический процесс, »ротекающий при постоянной температуре, может оыть нормирован его длительностью (временем).

Однако в промышленных условиях очень часто не удается создать постоянную температуру. В большинстве случаев кривая температуры во времени имеет подъем, соответствующий периоду разгона температуры, период примерной стабилизации и затем падение (при охлаждении). Уже поэтому в большинстве случаев технологический процесс совершается при переменной температуре. Явление усугубляется нри экзотермических (или эндотермических) реакциях.

В случае переменной температуры нормирование технологического процесса времени теряет смысл. Но

A. сочетание промежутка истекшего времени с температурой в данный момент времени также не определяет свойства продукта реакции и глубину превращения в данньш момент времени. В этом случае управление технологическим процессом теряет основу: брак и нестандартность готового продукта становятся обычными.

Как показал автор изобретения, в известны.; условиях име.от место соотношения, связывающие изменения глубины превращения и физико-химических свойств продукта реакции с некоторыми функциями времени и переменной температуры (W. М. BI eitinann, Industrial and

Епо(пееппо Cheniistry, 1937, Oet; р. 1202):

- (1) =- -I(T =)(1=

j и

1;, J

;(I) =- I: t I:I (т(-.il d-. концентрация образовавшегося продукта в данный момент времени значение физико-mi»Iческого свойства продукта реакции в данный момент времени; текущее время (любой момент от 0 до t); температура К в момент —.; определяется температурным законом рассматриваемого процесса.

x! t)—

Т(-)— (-) (т(-. >)—

Устройство для непрерывной индикации физико-химических свойс- в или концентрации продукта

ЛЪ á3319

Например, (-))Т(-.l) может быть

" Г(=)! = г<= — "

Г,— л

i5>

l (-, (т (-.) = т (-.) е и т. и., где: Š— энергия активации;

Ь; — универсальная газовая постоянная;

В, М,, М и М;; — константы.

Указанные уравнения применялись автором к обобщению эмпирических материалов о течении химических процессов при переменной тсмператуpe: окисление льняного масла в линолеумном производстве, каталитическое разложение этанола в присутствии глинозема при высоких температурах и давлениях (в работах Ипатьева В. Н.), дегидратация и полимеризация касторового масла в производстве лаков и др.

Везде эмпирически находились явные значения функций f> и f в уравнениях (1) и (2), позволяющие .лишь только на основании регистрации температур и времени (при данной рецептуре) в заводских условиях непосредственно находить значения, например физико-химических свойств, в любой момент времени. Это позволяет контролировать производство и управлять технологическим процессом для IIoлучения строго стандартного продукта.

Однако применение указанного метода на практике связано с необходимостью выполнения соответствующих вычислений, часто затруднительных для цеховых работников средней квалификации.

Настоящее изобретение позволяет заменить вычислителя автоматическим прибором. который синхронно с фактами показывает значение

I чс)(Т(-))d и сопряженных с ним

О значений физико-химических свойств (удельньш вес, иодное число. кислотное число, коэфициент преломления, вязкость и пр.) и концентраций образовавшегося продукта.

Предлагаемое ycrpoiicтво служит для непрерывной индикации физико-химических свойств или концентрации п1:одук;а. Индикация осуществляется п ри изменяю|цейся во времени температуре химической реакции путем непрерывной записи интегратором на движущейся ленте сопряженных с этими свойствами величин взятого в конечных пределах времени интеграла функции (-) j Т(-.)), представляющей температурньш закон данного химического процесса. Согласно изобретению, интегратор прямо или косвенно связан с элементом, перемещаемым по шаблону, изображающему функцию (-) jTI-.)), кареткой, движущейся прямолинейно и возвратнопоступательно в соответствии с изменениями температуры во время химического процесса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен".; схема гредлагаемого устройства.

Термоизмеритель (термометр электрического сопротивления, жидкостный термометр и пр.), находящийся в реагирующей среде (например в заводском варочном котле), приводит в действие соответствующий указатель температуры.

Последний приводит в действие устройство, показывающее значение (.-.))Т -.) j. Указатель )=) jT(-.!) апример перо 1, чертящее линн о (-) (Т<-,) на бумажной ленте 2 (прнводимой в движение, например часовым механизмом), соединен с интегратором 3 (например, с интеграфом, которьш таким образом

| вычерчивает кривую,i (-) (Т(-.y)c(-)), t дающим величину ) )-)(Т(-))<1= в= о времени (направление, обратное направлению движения бумажной ленты, соответствует положительномуому направлению оси времени).

Величины,I I-I(T(-.))dt в данный о момент времени — сопоста зля:отся прибором с соответствующим::, величинами Ф .зико-химических свойств или концентраций, которые таким образом указываются непосредственно. Наблюдателю остается только воспользоваться этим

Предмет изобретения и Ф г

Я

Отв. редактор Д. A. Михайлов

Те.;н,:-.е.тан-,ор М, В. Смопьянова

1о4942 Подписано н пенатн 16, 1Ъ 1946 г. Тира:-: 599 ана 11ена 65 ". За:. 318

Типография Госпп низ таTp., нл. Воронено-.о, 1 опт.-а. готовым ответом, даваемым прибором.

Каретка,4 движется вдоль линейки 5, соответствующей оси температур Т(-.) или;.(Ti-::((например, ток, изменяющийся при изменении темгературы в термометре сопротивления и пр.). Каретка 4 при своем движении перемещает ролик б по кривой 7 (съемный металлический шаблон с криволинейной кромкой — направля1ощей ролика 6), соответствующей 1-1{Т -. ) при Т -л. Ролик 8 катится по линейке 9 (сбалансированной с противовесом так, что она получается

«невесомой»), сообщая ей поступательное движение вдоль оси1-1(1(-)), линейка 9 передает это движение перу 1, перемещающемуся в негкдвижной муфте 10. Перо 1 чертит кривую Г1(Т =)) при Т(-.). Перо 1 соединено с рычагом интегратора 3, т который дает величину H (T(-.)) d-.

o в виде диаграмы на бумажной ленте 11. На этой же диаграмме нанесены шкалы свойств и концентраций (удельный вес. иодное число, кислотность и пр.), которые таким образом читаются непосредственно.

Устройство для непрерывной индикации физико-химических свойств или концентрации продукта, осуществляемой при изменяющейся во времени температуре химической реакции путем непрерывной записи интегратором на движущейся ленте сопряженных с этими свойствами (или концетрацией) величин взятого в конечных пределах времени интеграла функции 0 (Т (-.)), представляющей температурный закон данного химического процесса, отличающееся тем, что указанньш интегратор прямо или косвенно связан с элементом, перемещаемьп| по изображающему функцию 1:1(Т(т1) шаблону кареткоп, движущейся прямолинейно и возвратно-поступательно в соответствии с изменениями температуры химического процесса.