Устройство для автоматического регулирования процесса стабилизации полимера

Устройство для автоматического регулирования процесса стабилизации полимера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука, содержащее датчик и регулятор расхода раствора антиоксиданта и блок определения заданного расхода раствора антиоксиданта , соединенный выходом со входом указанного регулятора, о т л ич a ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации антиоксиданта в полимере, оно снабжено датчиком и регулятором расхода шихты, датчиком температуры шихты, датчиками и регуляторами расхода хл агента в рубашки полимериFC 3 БИЬ.йй1 .i,Aft заторов, датчиками температуры раствора полимера после каждого полимеризатора , блоками определения концентрации раствора полимера в каждом полимеризаторе, при этом входы блока определения концентрации раствораполимера в первом полимеризаторе соединены с выходами датчиков температуры и расхода шихты, температуры хладагента и раствора полимера после первого полимеризатора, a также - с выходом датчика расхода хладагента в первый полимеризатор, входы блоков определения концентрации раствора полимера в последующих пог лимеризаторах соединены с выходами датчиков расхода шихты, расхода хладагента в рубашку соответствующего полимеризатора, температуры хладагента , температуры раствора полимера после соответствующего полимеризатора и с выходом блока определения концентрации раствора полимера в предыдущем полимеризаторе,, a выход последнего блока определения СО концентрации раствора полимера сое00 динен с первым входом блока определесо со со ния заданндго расхода раствора антиоксиданта , второй вход которого связан с датчиком расхода шихты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (21) 3579927/23-05 (22) 15.04.83 (46) 23.06.84.. Вюл. Р 23 (72) В.Ф. Поплавский, В.И. Галкин, В.И. Дорофеев, P.Ê. Габбасов, Ю.С. Варанов, О.А. Киселев; и M.Í. Максимов (53) 66.012.52(088,8) (56) 1. Кирпичников П.А. и др, Химия и технология синтетического каучука..

Л., "Химия",, 1979, с. 905.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 654639, кл. С 08 J 3/20, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СТАВИЛИЗАЦИИ ПОЛИМЕРА в производстве синтетического каучука, содержащее датчик и регулятор расхода раствора антиоксиданта и блок определения заданного расхода раствора антиоксиданта, соединенный выходом со входом указанного регулятора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации антиоксиданта в полимере, оно снабжено датчиком и регулятором расхода шихты, датчиком температуры шихты, датчиками и регуляторами расхода хладагента в рубашки полимери. SU„„1098939 А

g g С 08 F 136/04; G 05 D 27/00 заторов, датчиками температуры раствора полимера после каждого полимеризатора, блоками определения концентрации раствора полимера в каждом полимеризаторе, при этом входы блока определения концентрации раствора-полимера в первом полимеризаторе соединены с выходами датчиков температуры и расхода шихты,. температуры хладагента и раствора полимера после первого полимеризатора, а также — с выходом датчика расхода хладагента в первый полимеризатор, входы блоков определения концентрации раствора полимера в последующих полимеризаторах соединены с выходами I датчиков расхода шихты, расхода хладагента в рубашку соответствующего полимеризатора, температуры хладагента, температуры раствора полимера после соответствующего поли- д меризатора и с выходом блока определения концентрации раствора полимера в предыдущем полимеризаторе, а выход последнего блока определения концентрации раствора полимера соединен с первым входом блока определения заданнбго расхода раствора ан- «© тиокснданта, второй вход которого связан с датчиком расхода шихты. Ю

1098939

Изобретение относится к автоматизации .процессов производства синтетических каучуков, а конкретнее— к стабилизации полимера, и может быть использовано в производстве кау- 5 чуков СКИ, СКД и других в нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования процесса стабилизации полимера в производстве синтетического каучука, содержащее емкость для смещения потоков полимера и стабилизатора (антиоксиданта) и дозировочные насосы, установленные на трубопроводах подачи в . смеситель соответственно потоков по. лимера и антиоксиданта. В этом уст" ройстве дозировочным насосом стабилизируют расход антиоксиданта в смеситель и таким образом регулиоуют концентрацию антиоксиданта в стабилизированном полимере (1 ).

Однако это устройство не обеспе° чивает удовлетворительной точности регулирования концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере, так как исходный расход антиоксиданта контролируется периодически по мерным стеклам. Кроме того, в устройстве не предусмотрено измере- ЗО ние концентрации раствора полимера, что существенно снижает точность регулирования концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования процесса стабилизации полимера в производстве синтетического каучука, содержащее датчик и ре- 4р гулятор расхода раствора антиоксиданта и блок определения заданного расхода раствора антиоксиданта, соединенный выходом со входом указанного регулятора. Устройство регули- 45 рует расход раствора антиоксиданта на смешение с раствором полимера с учетом изменения расхода концентрации пластичности полимера по Карреру, концентрации и расхода раствора антиоксиданта и корректирует его по концентрации антиоксиданта в етабилизированном полимере (23. кие датчики для непрерывного измерения концентрации раствора полимера и его пластичности по Карреру не обеспечивают удовлетворительной надежности работы и точности показаний, что связано с большой вязкостью и адгезионными свойствами полимера. Кроме того, отсутствуют автоматические датчики для измерения концентраций антиоксиданта в растворе антиоксиданта и в стабилизированном полимере.

Цель изобретения — повышение точности регулирования концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере.

20. кого регулирования процесса стабилизации полимера в производстве синтетического каучука, содержащее датчик и регулятор расхода раствора антиоксиданта и блок определения заданного расхода раствора антиоксицанта, соединенный своим выходом со входом указанного регулятора, дополнительно снабжено датчиком и регулятором расхода шихты, датчиком температуры шихты, датчиками и регуляторами расхода хладагента в рубашки полимери.заторов, датчиком температуры хладагента, датчиками температуры раствора полимера после каждого полимеризатора и блоками определения концентраций раствора полимера в каждом полимеризаторе, при этом входы блока определения концентрации раствора полимера в первом полимеризаторе соединены с выходами датчиков температуры и расхода шихты, температуры хладагента и раствора полимера после первого полимеризатора,. а также с выходом датчика расхода хладагента в первый полимеризатор, входы блоков определения концентрации раствора полимера в последующих полимеризаторах соединены с выходами датчиков расхода шихты, расхода.хладагента в рубашку соответствующего полимеризатора, температуры хладагента, температуры раствора полимера после соответствующего полимеризатора и с выходом блока определения концентрации раствора полимера в предыдущем полимеризаторе, а выход последнего блока определения концентрации раствора полимера соединен с первым входом блока оп50

Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования концентрации антиоксиданта в полимере, которая обуславливается тем, что известные автоматичесПоставленная цель достигается тем, что устройство для автоматичес1098939 ределения заданного расхода раствора антиоксиданта, второй вход которого связан с датчиком расхода шихты.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит полнмеризационную батарею, состоящую из двух полимеризаторов 1 и 2, смеситель 3 потоков раствора полимера и антиок-. снданта, контур регулирования расхода шихты, состоящий из датчика 4, регулятора 5 и клапана 6, контур регулирования расхода хладагента в первый полимеризатор 1, состоящий из датчика 7, регулятора 8 и клапана 9, контур регулирования хладагента во второй полимеризатор 2, состоящий из датчика 10, регулятора 11 и клапана 12, контур регулирования расхода раствора антиоксиданта, состоящий из датчика 13, регулятора 14 и клапана 15, датчиков 16-19 температуры соответственно шихты, хладагента,- раствора полимера после первого и второго полимеризаторов 1 и 2, блоков 20 и 21 определения концентраций растворов полимера в первом и.втором полимеризаторах 1 и 2 и блок 22 определения заданного расхода раствора антиоксиданта.

При этом входы блока 20 определения концентрации раствора полимера в первом полимеризаторе соединены с выходами датчиков 4 и 16 температуры и расхода шихты, датчиков 17 и 18 температуры хладагента и раствора полимера после первого полимеризатора, а также с выходом датчи ка 7 расхода хладагента в первый полимеризатор. Выходы блоков 21 определения концентрации раствора полимера в последующих полимеризаторах соединены с выходами датчиков

4 расхода шихты, датчиков 7 расхода хладагента в рубашку соответствующего полимеризатора, датчиков 18 температуры раствора полимера после соответствующего полимеризатора и ! с выходом блока 20 определения концентрации раствора полимера в предыдущем полимеризаторе. Выход последнего блока 21 определения концентрации раствора полимера соединен с первым входом блока 22 определения заданного расхода раствора антиоксиданта, второй вход которого связаи с датчиком 4 расхода шихты.

Шихту, представляющую собой раствор мономера (изопрена) в растворителе (изопентане), подают последовательно в полимеризаторы 1 и 2, где в присутствии катализатора осуществляют процесс полимеризации. . Раствор полимера из полимеризатора

2 подают на смешение с раствором аитиоксиданта в смеситель 3 с целью !

О предотвращения явлений старения каучука.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По сигналу с датчика 4 регулятор

1 5 стабилизирует расход шихты, воздействуя на клапан 6.

Регуляторами 8,и 11 по сигналам с датчиков 7 и 10 воздействием на клапаны 9 и 12 стабилизируются расходы хладагента соответственно в первый и.второй полимеризаторы 1 и 2.

По сигналам с датчиков 4 и 16 расхода и температуры шихты, с датчиков 7 и 17 расхода и температуры хладагента, подаваемого в полимеризатор . 1, и сигнала с датчика 18 температуры раствора полимера после дегазатора 1 блок 20 формирует сигнал, соответствующий величине концентрации

ЗО раствора полимера в полимеризаторе

1. Формирование этого сигнала осуществляется путем решения системы дифференциальных уравнений материального и теплового балансов для поли-. меризатора 1.

Ио сигналам с датчика 4 расхода шихты, датчика 10 расхода хладагента в дегазатор 2, датчика 17 температуры хладагента, датчика 19 темпе4 ратуры раствора полимера после дега40 затора 2, а также по сигналу с выхо-. да укаэанного блока 20 блок 21 формирует сигнал, соответствующий концентрации раствора полимера в полимери45 заторе 2 ° Формирование этого сигнала осуществляется путем решения системы дифференциальных уравнений материаль» ного и теплового балансов для полимеризатора 2.

Сигнал с выхода блока 21 определения концентрации раствора полимера в дегазаторе 2 подают на вход блока

22 определения заданного расхода раствора антиоксиданта. На другой вход этого блока подают также сигнал с датчика 4 расхода шихты.

Сигнал с блока 22, соответствующий заданному расходу раствора анти1098939

ВИИИПИ Заказ 4318/21 Т аж 469 . Попписн е

Филиал IGIO "Патейт, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 оксиданта, поступает на регулятор

14, который по сигналу с датчика 13, воздействуя на клапан 15, приводит расход антиоксиданта к его заданному значению.

Таким образом, используя.в предлагаемом устройстве информацию с датчиков расхода и температуры шихты, с датчиков температуры и расхода хладагента в первый и последующие полимеризаторы и температуры раство-. ра полимера после полимеризаторов, определяют непрерывно концентрацию раствора полимера в первом, а затем и в последующих полимеризаторах, за счет чего добиваются повышения точности регулирования концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере.

Уменьшение концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере приводит к увеличению скорости окисления полимера, а следовательно, ухудшает его физико-механические свойства, а увеличение — к перерасходу дорогостоящего антиоксиданта, что увеличивает в конечном счете себестоимость готового каучука.

В случае работы не двух, а трех или более полимеризаторов в батарее соответствующий вход блока определения концентрации раствора полимера в последнем полимеризаторе соединяется с выходом блока определения

10 концентрации раствора полимера в первом полимеризаторе через блоки определения концентрации раствора полимера в полимеризаторах, расположенныХ между первым и последним полимеризаторами в полимеризационной батарее.

При достаточном захолаживании шихты подачу хладагента ко всем или отдельным полимеризаторам не осу20 ществляют. 3а счет повышения точности регулирования концентрации антиоксиданта в стабилизированном полимере в предлагаемом устройстве по сравнению с известным расход дифенил-и-фенилендиамина снижается с

2,3 до 2,2 кг на 1 т каучука.