Способ регулирования процессом нитрования

 

! Йй., -,,. н.-, „,,, т

Г: бд1 рте:3. МБА пц66468!

ОЛ ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.02.78 (21) 2575091/23-26 с присоединением заявки № (51) М. Кл а

В 01J 1/00

G 05D 27/00

Государственный комитет 23 П (23) Приоритет

СССР ло делам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (53) УДК 66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения P. М. Коровина, В. И. Сахненко, В. А. Лукашин и Н. В. Лобанов (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт имени Ленсовета (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОМ

НИТРОВАН ИЯ

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано в химической, лакокрасочной, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известен способ регулирования процессом нитрования в реакторе полунепрерывного действия с мешалкой путем изменения расхода хладагента в рубашку охлаждения реактора в зависимости от температуры реакционной массы с коррекцией по вязкости и уровню реакционной массы, изменения расхода исходного компонента по температуре реакционной массы с коррекцией по расходу и температуре хладагента (1).

Недостатком известного способа регулирования является пониженный выход целевого продукта из-за наличия побочных реакций.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе регулирования процессом нитрования в реакторе полунепрерывного действия с мешалкой путем изменения расхода хладагента в рубашку охлаждения реактора в зависимости от температуры реакционной массы, изменяют расход реагента в реактор в зависимости от суммы концентрации реагента в реакционной массе и электропроводности реакционной массы.

В некоторых процессах нитрования солями нитрония в условиях стабилизации тем5 пературного режима могут протекать побочные реакции, и выход целевого продукта оказывается заниженным. Это может оыть следствием проявления неучтенных возмущений со стороны материальных потоков, 10 имеющих место в системе, например изменение концентрации одного из компонентов, отклонения в скорости дозировки. Поэтому при управлении такого класса процессами следует использовать качественные параметры, характеризующие его протекание.

Одним из таких параметров может быть концентрация исходного компонента, представляющего собой суспензию, загружаемую в реактор перед началом процесса. В ходе протекания реакции концентрация суспензии уменьшается. Но ее уменьшение происходит также при протекании побочных реакций, в связи с чем необходимо ввести дополнительно контроль по текущему значению концентрации вещества, образующегося по ходу реакции. Одним из параметров, характеризующих концентрацию целевого продукта, является электропроводность реакционной массы.

Экспериментальными исследованиями ус664681 тановлено, что наибольший выход целевого продукта соответствует такому характеру протекания процесса, при котором суммарное значение унифицированных сигналов по электропроводности реакционной массы и концентрации исходного компонента в ней остается строго постоянным.

Кроме того, по текущему значению электропроводности можно судить о степени завершенности процесса в реакторе и сокра- 10 тить время выдержки при этом на 40 — 45 / .

Злектропроводность может быть косвенным параметром, характеризующим изменение объема реакционной массы на стадии дозировки, что позволяет отказаться от необхо- 15 димости дополнительного контроля уровня в реакторе. Использование электропроводности в качестве задающего воздействия при программном регулировании оборотов двигателя мешалки наиболее полно учиты- 20 вает поправочный коэффициент увеличения мощности двигателя мешалки в случае переменного объема реакционной массы на стадии дозировки, что способствует стабилизации коэффициентов тепло- и массооб- 25 мена в реакторе и ведет к снижению энергозатрат на перемешивание.

На чертеже показана функциональная схема, реализующая описываемый способ.

Способ регулирования процессом нитро- 30 вания осуществляют следующим образом.

Перемешивание реакционной массы в реакторе 1 осуществляют с помощью мешалки 2. Охлаждение реакционной массы в реакторе 1 осуществляют чсрсз рубашку 3 ох- 35 лаждения. Реагент в реактор 1 подают через клапан 4, а хладагент в рубашку 3 охлаждения — через клапан 5.

Температуру в реакторе 1 измеряют с помощью датчика 6, электропроводность ре- 40 акционной массы — с помощью датчика 7, кбнцентрацию исходного реагента — с IIQмощью датчика 8.

Температуру в реакторе 1, измеряемую с помощью датчика 6, регулируют регулято- 45 ром 9, воздействуя на клапан 5, изменяю4 щий расход хладагента в рубашку 3 охлаждения.

С датчиков 8 и 7 сигнал подают на соответствующие вторичные приборы 10 и 11, выходные сигналы которых поступают на сумматор 12, где определяется их сумма.

Выходной сигнал сумматора 12 воздействует на клапан 4, изменяя расход реагента в реактор 1. С вторичного прибора 11 сигнал поступает на регулятор 13, изменяющий скорость вращения мешалки 2 в зависимости от электропроводности реакционной массы, измеряемой с помощью датчика 7.

Использование суммарного значения качественных параметров, характеризующих ход технологического процесса — концентрации реагента в реакционной массе и электропроводности реакционной массы, для управления полунепрерывным процессом нитрования может повысить выход целевого продукта на 12 — 16 /, Кроме того, использование электропроводности реакционной массы при изменении скорости вращения мешалки реактора может снизить энергозатраты на перемешивание реакционной массы на 40 — 42 / и сократить длительность выдержки реакционной массы в реакторе в среднем на 40 — 45 / .

Формула изобретения

Способ регулирования процессом нитрования в реакторе полунепрерывного действия путем изменения расхода хладагента в рубашку охлаждения реактора в зависимости от температуры реакционной массы и расхода реагента в реакторе, отличаюшийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, изменяют расход реагента в зависимости от суммы концентрации реагента в реакционной массе и электропроводности реакционной массы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ме 465216, кл. В 01J 1/00, 1973.

664681

Составитель JI. Александров

Редактор Т, Пилипенко Техред А. Камышникова Корректор Е, лмелева

Заказ 1026/15 Изд. Мв 358 Тираж 876 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2