Способ автоматического управления процессами контактного окисления углеводородов в паровой фазе

 

№ 87083

Класс 12о, 27

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН

К ЗАВИСЯМОМУ ABTOPCHOMY СВИОЕтЕЛьСтВу

С. И. Щепкин и A. П. Вихров

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ

КОНТАКТНОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПАРОВОЙ

ФАЗЕ

Заявлено б сентября 1949 г. за № 408949 в Гостехнину СССР

Основное авт. св. № 84587 от 30 июня 1950 г. на игия того же лица

В основном авт. св. № 84587 описан способ определения содержания углеводородов или углеродистых соединений в воздушных смесях, например, нафталина в нафталиново-воздушной смеси, основанной на поверхностном сжигании горючих компонентов в электрической печи и последующем определении углекислоты в продуктах горения посредством газоанализатора. Описанный в основном авторском свидетельстве прибор использован для автоматического управления процессами контактного окисления углеводородов в паровой фазе в установках для производства кислородосодержащих органических продуктов.

Согласно изобретению, прибор по основному авт. св. № 84587 может быть применен для регулирования концентрации воздуха или кислорода и углеводородных паров в реакционной смеси непосредственно перед поступлением их в контактный аппарат.

Оригинальным узлом указанного прибора является электрическая печь, в которой сжигание смеси производят на зернах шамота или фарфора, которые могут работать долго, не требуя регенерации и ухода. При сжигании углеводородов на огнеупорах печи, с увеличением температуры в слое шамота, а также с увеличением подачи смеси устанавливают такой режим горения, который характеризуется резким сокращением зоны горения, а следовательно, значительным повышением температуры в зоне за счет собственного тепла реакции это приводит к весьма полному сжиганию углеводородов, а увеличение или уменьшение концентрации подаваемой смеси ведет соответственно к некоторому сужению или расширению зоны горения, не изменяя полноты сгорания. Уменьшение напряжения на обмотке печи несколько расширяет зону горения, но полнота сгорания при этом не уменьшается, за счет значительного выделения собственного тепла в зоне реакции. Эти особенности метода сжигания смеси в электрической печи обеспечивают автоматичность прибора, его независимость от условий работы и позволяют использовать его для целей автоматического регулирования, № 87083

На чертеже изображена схема автоматического управления на устар ковке для производства кислородосодержащих органических продуктов; на схеме обозначены: испаритель 1 с байпасным воздухопроводом, регулятором 2 уровня, регулятором 8 ттееммппеерраяттууррыы, регулятором 4 расхода, конвертор с контактным гяльванометром 5, моторным механизмом с шибером.б, термопарой 7, электрическая печь 8 и конденсатор 9.

Электрическая печь 8 установлена на патрубке передней камеры контактного аппарата, куда смесь приходит достаточно перемешанной и однородной. Продукты сгорания из печи поступают в электрический газоанализатор 10, снабженный контактным гальванометром 11, соединенным с моторным механизмом 12, Таким ооразом, электрический гязоянализатор является прибором-датчиком для воздействия на исполнительный механизм, приводящий в движение клапан, установленный на байпасном воздухопроводе испарителя 1. Номинальная величина концентрации смеси, подаваемой на контакт, регулируется установкой контрольных рычагов контактного гальванометра 11 на соответствующем диапазоне шкалы. Если концентрация смеси, подаваемой на контакт, становится больше допустимой, замыкается контакт «максимум» гальва нометра и срабатывающий моторный исполнительный механизм 12 приоткрывает клапан воздушного байпаса испарителя 1; приготовленная в испарителе смесь разбавляется некоторым количеством дополнительного воздуха, поступающего через байпасную линию, возвращая концентрацию смеси к номинальной величине. При замыкании контакта «минимум» гальванометра моторный механизм и клапан срабатывают в обратном направлении, увеличивая тем самым концентрацию подаваемой на контакт смеси. Установка прибора, непосредственно регулирующего концентрацию подаваемой смеси требует выполнения двух условий.

1. Для того, чтобы обеспечить разбавление смеси воздухом сопротивление байпаса должно быть соизмеримым с сопротивлением испарителя.

2. Температура испарителя должна быть несколько повышена по сравнению с обычной для того, чтобы клапан байпаса мог работать около положения «нормально».

Описанный способ по сравнению с известными наиболее удовлетворяет специфическим особенностям процесса окисления углеводородов, в котороAI интенсивность и стабилизация акзотермических реакций в первую очередь зависят от соотношения кислорода и органических веществ в реакционной смеси. Достоинством его является то, что управление всего процесса в целом сводится к прямому регулированию трех определя:ощих параметров процесса: подачи воздуха в систему, температуры конвертора и концентрации смеси, подаваемой на контакт.

Предмет изобретения

Применение прибора, описанного в авт. св. № 84587 для автоматического управления процессами контактного окисления углеводородов в паровой фазе и регулирования концентрации воздуха или кислорода и углеводородных паров в реакционной смеси непосредственно перед поступлением их в контактный аппарат. № 87083

11одп, к печ. 23.IX.61 г. Формат бум! 70 (1081, ы.

3ак. 2206, 7. Тираж 220.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2 6.

Объем 0,26 изд. л.

Цена 5 коп.

Типография, пр. Сапунова, 2, Редактор Халецкий. Техред Т. П. Курилко. Корректор Н. В. Щербакова.