Способ автоматического регулирования процесса стабилизации полимера в производстве синтетического каучука

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и)654639

Союз Советских

Соииапистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.77 (21) 2530501/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) И. Кл.а

С 081 3/20

G 05D 21/00

Государственный камитет (53) УДК 66.012-52 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. П. Болдырев, А. Н. Тихомиров, С. Л. Подвальный, Н. В. Лемаев, П. А. Вернон и Ю. И. Борейко (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА В

ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

Изобретение относится к области автоматизации процессов полимеризации и может быть использовано в производстве синтетического каучука.

Известен способ автоматического регулирования технологического процесса, заключающийся в изменении расхода одного из компонентов в смеситель в зависимости от концентрации указанного первого компонента, концентрации второго компонента 10 на входе соответствующего потока в смеситель, концентрации первого компонента на выходе из смесителя (1).

Известный способ обладает недостатком, заключающимся в пониженной точности 15 поддержания концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере, так как не учитывается качество полимера, подаваемого на стабилизацию.

Цель изобретения — повышение точности 20 поддержания концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере.

Достигается это тем, что по предлагаемому способу автоматического регулирования процесса стабилизации полимера в 25 производстве синтетического каучука, заключающемуся в изменении расхода антиоксиданта в смеситель в зависимости от концентрации антиоксиданта, концентрации раствора полимера на входе в смеситель и ЗО концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере на выходе из смесителя, дополнительно корректируют расход антиоксиданта в смеситель в зависимости от пластичности по Карреру полимера íà входе в смеситель.

Кроме того, дополнительно корректируют расход антиоксиданта в смеситель в зависимости от расхода раствора полимера в смеситель.

На чертеже изображена принципиальная схема автоматического регулирования процесса стабилизации полимера в производстве изопренового каучука.

Схема состоит из смесителя 1, датчика 2 концентрации раствора полимера, датчика

3 концентрации раствора антиоксиданта, датчика 4 концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере датчика 5 пластичности по Карреру. Схема содержит контур регулирования расхода раствора полимера, включающий датчик 6 расхода, регулятор 7, клапан 8, а также контур регулирования расхода антиоксиданта, содержащий датчик расхода 9, регулятор 10, клапан 11. В схему также входят устройство ручного ввода анализов 12 и вычислительная машина 13.

Для предотвращения явлений старения изопренового каучука и изделий на его ос654639 иове на стадии полимеризации осуществляют стабилизацию получаемого полимера— вводят антиоксидант. Уменьшение количества антиоксиданта в полимере приводит к увеличению скорости окисления полимера и, следовательно, ухудшает его физикомеханические свойства, а увеличение приводит к перерасходу дорогостоящего антиоксиданта и соответственно увеличивает себестоимость полимера.

Качество стабилизации полимера характеризуется величиной степени окисления, которая обратно пропорциональна относительной концентрации антиоксидапта (расхода антиоксиданта).

15 а — > а где а — коэффициент пропорциональности;

d, — относительная концентрация антиоксиданта.

Величина q не может быть измерена оперативно (опредсляется по данным 30-дневного хранения готового каучука в определенных атмосферных условиях). Поэтому технологический регламент предусматривает такое количество антиоксиданта, которое обеспечивает максимально-допустимое значение степени окислЯемости т1пзах пРи наихудших физико-механических свойствах п0 полимера, обусловленных различной длиной цепи. Последняя характеризуется пластичностью по Карреру и ее изменение приводит к ухудшению пластичностью по Карреру и ее изменение приводит к ухудшению 35 точности регулирования процесса стабилизации и повышает его себестоимость. Относительную концентрацию антиоксиданта рассчитывают по формуле у Qa а (а

40 а 1

Qn Ca (n где Qa — расход суспензии антиоксиданта, л/ч;

Са — концентрация антиоксиданта в растворе, в ес. О(п ., Q, расход раствора полимера, л/ч;

С„ — концентрация раствора полимера, вес. /о, уп — удельный вес антиоксиданта, кг/л;

50 у — удельный вес раствора полимера, кг/л.

По предлагаемому способу осуществляют следующую последовательность операций по регулированию процесса.

Определяют по информации от датчиков

2, 3, 6, 8 соответственно текущее значение п а, Qn, Qa и с помощью вычислительной машины 13 производят определение значения относительно величины концентрации антиоксиданта d. (по входным потокам). 60

Q„C,>„ а,:

РПСП 1 П

Опредсляют по информацип от датчика

5 текущее значение (П) пластичности по 55

Карреру, и с помощью вычислйтельной машины 13 производят расчет требуемого значения d,„, с учетом изменения длины макромолекулы полимера в допустимом диапазоне (П=0,28 — 0,38) и постоянной степени окисляемости

Р1 тах —, " - - 3a+ ——

u откуда

i 1 з + —и

da зад

climax где П вЂ” текущее значение пластичности по Карреру;

P„; PI — постоянные коэффициенты, Определяют истинное значение относительной концентрации антиоксиданта в полимере д, по показаниям датчика 4 и пст сравнивают его с заданным а, и с азад расчетным(/а>условие(/аda — -Опоа > ар азад зволяет определить расчетное значение расхода антиоксиданта с учетом параметров входных потоков и пластичности по Карреру полимера

:О+—

Qn Cn >a

«са ба "(а

>max условие da — da = Ь d позволяет определить поправку к расчетному значению расхода антиоксиданта

Q.--=-Q., +> d

В зависимости от изменения указанного значения осуществляют регулирующее воздействие на клапан 11, изменяющий расход раствора аптпоксиданта в смсситсль 1.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса, стабилизации полимера в производстве синтетического каучука, заключающийся в изменении расхода антиоксидан:— та в смеситель в зависимости от концент.— рации антиоксиданта, концентрации раствора полимера на входе в смеситель и концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере на выходе из смесителя.„ отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повьгшения точности поддержания концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимсрс, корректируют расход антиоксиданта в смсситель в зависимости от пластичности по Карреру полимера на входе в смеситель.

2. Способ по п. 1, отличающийся тсм, что дополнительно корректируют расход антиоксиданта в смеситель в зависимости от расхода раствора полимера в смеситель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды СКБ ЛНН «Автоматизация ы нсфтеперерабатывающей промышленности>;„

1969, М. 1 — 2, с, 398, В54639

Ра пол

Составитель Л. Александров

Редактор А. Соловьева Техред Н. Строганова Корректоры: Л. Тарасова и Л. Орлова

Заказ 301)9 Изд. № 249 Тираж 590 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, ир. Сапунова, 2