Система для автоматического управления процессом дегазации полимера

Система для автоматического управления процессом дегазации полимера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГАЗАЦИИ ПОЛИМЕРА , содержащая дегазатор, датчики расходов воды, полимеризата и пара, соединенные через регуляторы с клапанами на трубопроводах подачи воды, полимеризата и пара в дегазатор, датчик температуры в дегазаторе, соединенный с регулятором, блек коррекции расхода пара, соединенньш своим входом с датчиком расхода полимеризата, а вькодом - с задающим входом регулятора расхода пара, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода пара на дегазацию, она снабжена буферной емкостью для полимеризата , холодильником для охлаждения отдувок из буферной емкости, датчиком концентра1даи низкомолекулярных углеводородов в полимеризате, датчиком и регулятором давления отдувок, клапаном на трубопроводе подачи хладагента в холодильник, блоками коррекции температуры в дегазаторе и расхода воды, при этом буферная емкость для полимеризата соединена трубопроводами с дегазатором и холодильником , датчик концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате соединен с первым входом блока коррекции температуры в дегазаторе, первый g выход датчика давления отдувок соединен через регулятор с клапаном на (Л трубопроводе подачи хладагента в холодильник , а второй выход - с вторым входом блока коррекции температуры в дегазаторе, выход которого соединен Через регулятор температуры в дегазаторе с вторым входом блока коррекции расхода пара, причем вход блока коррекции расхода воды соедисо нен с выходом датчика расхода полиме- 4 ризата, а выход - с задающим входом регулятора расхода воды.

I s 55

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 094 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3575346/23-05

) (22) 04. 04. 83 (46) 23.08.84. Бюл. М - 31 (72) В.И. Галкин, А.П. Болдырев, H.Ä. Смирнов и 10.Н. Туйбарсов (53) 66.012-52(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 - 421688, кл. С 08 С 2/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

У 667559, кл. С 08 С 2/06, 1977 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕГАЗАЦИИ ПОЛИМЕРА, содержащая дегазатор, датчики расходов воды, полимеризата и пара, соединенные через регуляторы с клапанами на трубопроводах подачи воды, полимеризата и пара в дегазатор, датчик температуры в дегазаторе, соединенный с регулятором, блек коррекции расхода пара, соединенный своим входом с датчиком расхода полимеризата, а выходом — с задающим входом регулятора расхода пара, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода пара на дегазацию, она снабжена буферной емкостью для полиЗ(511 С 08 С 2/06: G 05 D 27/00 меризата, холодильником для охлаждения отдувок из буферной емкости, датчиком концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате, датчиком и регулятором давления отдувок, клапаном на трубопроводе подачи хладагента в холодильник, блоками коррекции температуры в дегазаторе и расхода воды, при этом буферная емкость для полимеризата соединена трубопроводами с дегазатором и холодильником, датчик концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимеризате соединен с первым входом блока коррекции температуры в дегазаторе, первый выход датчика давления отдувок соеди- g нен через регулятор с клапаном на трубопроводе подачи хладагента в холодильник, а второй выход — с вторым (" входом блока коррекции температуры в дегазаторе, выход которого соеди- Я нен через регулятор температуры в дегазаторе с вторым входом блока коррекции расхода пара, причем вход блока коррекции расхода воды соединен с выходом датчика расхода полимеризата, а выход — с задающим входом регулятора расхода воды. ды, полимернзата и пара в дегаэатор, датчик температуры в дегаэаторе, соединенный с регулятором, блок коррекции расхода пара, соединенный своим входом с датчиком расхода полимериэата, а выходом — с задаюшнм входом регулятора расхода пара (21.

Недостатком известного устройства является высокий расход пара на дегазацию, так как в этом устройстве не учитывается концентрация низкомолекулярных углеводородов в исходном полимериэате, что приводит к колебаниям остаточных углеводородов в дегазированной крошке и связанному с этим

;колебанию расхода пара.

Цель изобретения - уменьшение расхода пара на дегазацию.

Указанная цель цостигается тем, что система для автоматического управления процессом дегазации полимера, содержащая дегазатор, датчики расходов воды, полимеризата и пара, соединенные через регуляторы с клапанами на трубопроводах подачи воды, полимеризата и пара в дегаэатор, датчик температуры в дегаэаторе, соединенный с регулятором, блок коррекции расхода пара, соединенный своим входом с датчиком расхода полимериэата, а выходом — с задающим входом регулятора расхода пара, дополнительно снабжена буферной емкостью для полимериэата, холодильником для охлаждения отдувок иэ буферной емкости, датчиком концентрации ниэкомолекулярных углеводородов в полимериэате, датчиком и регулятором давления отдувок, клапаном на трубопроводе подачи хладагента в холодильник, блоками коррекции температуры в дегазаторе и расхода воды, при этом буферная емкость для полимеризата соединена трубопроводами с дегазатором и холодильником, датчик концентрации низкомолекулярных углеводородов в полимериэате соединен с первым входом блока коррекции температуры в дегазаторе, первый выход датчика давления отдувок соединен через регулятор с клапаном на лодильник, а второй выход — с вторым входом блока коррекции температуры в

1 110941 I 2

Изобретение относится к автоматизации процессов дегазации, например водной, и может быть применено в производстве каучуков СКИ, СКД и др. в химической и нефтехимической промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом водной дегазации полимера, содержащее датчик остаточного содержания легколетучих углеводородов в дегаэированной крошке каучука и соответствующий регулятор, датчик температуры в дегазаторе, соединенный через регулятор с клапаном на трубопроводе подачи пара в де-,1 газатор, клапан на трубопроводе пода.чи полимериэата в дегазатор, блок кОррекции, выявитель знака отклонения регулируемого параметра и переключатель управляющих воздействий, который 0 своим входом соединен через выявитель знака отклонения регулируемого параметра с датчиком остаточного содержания легколетучих в дегазированной крошке каучука, первым выходом 5 соединен через регулятор остаточного содержания легколетучих в дегаэированной крошке каучука с клапаном на трубопроводе подачи полимеризата в дегазатор, а вторым выходом через блок коррекции — с регулятором температуры в дегаэаторе (1).

Недостатком данного устройства является высокий расход пара на дегазацию,так как не учитывается концент35 рация низкомолекулярных углеводородов (например, толуола) в исходном полимеризате. Концентрация толуола в исходном полимеризате колеблется в широких пределах (1 — 7X веса) и за40 висит от качества приготовления растворов катализатора и стабилизатора полимера, в которых толуол является растворителем.

На концентрацию толуола в полимериэате оказывает существенное влияние промывка толуолом запорной арматуры и сужающих устройств на трубопроводах подачи катализатора в полимеризационные батареи. Колебания концент50 раций толуола в исходном полимериэате ухудшает качество дегазации поли- трубопроводе подачи хладагента в хомера и ведут к перерасходу пара.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является сис- 55 тема для автоматического управления процессом. дегазации полимера, содержащая дегазатор,датчики расходов водегазаторе, выход которого соединен через регулятор температуры в дегаэаторе с вторым входом блока коррекции расхода пара, причем вход блока коррекции расхода воды соединен с

1109411 выходом датчика расхода полимериэата, а выход — с задающим входом регулятора расхода воды.

На чертеже изображена блок-схема системы. 5

Система содержит буферную емкость

1 для полимериэата; дегазатор 2; холодильник 3; контур регулирования расхода воды, содержащий датчик 4, регулятор 5 и клапан 6, контур регу- лирования расхода полимеризата в дегазатор 2, содержащий датчик 7, регулятор 8 и клапан 9; контур регулирования расхода пара, содержащий датчик

10, регулятор 11 и клапан 12; датчик

13 и регулятор 14 температуры в дегаэаторе 2; контур регулирования давления отдунок, содержащий датчик 15, 1 регулятор 16 и клапан 17, датчик 18 концентрации низкомолекулярных углеводородов н полимеризате; блок 19 коррекции температуры н дегазаторе

2, блок 20 коррекции расхода пара, блок 21 коррекции расхода воды.

Буферная емкость 1 для полимеризата соединена с дегаэатором 2 трубопронодом подачи полимеризата. Блок

19 коррекции температуры в дегазаторе 2 соединен своими входами с датчиком 15 давления отдувок и датчиком ЗО

18 концентрации ниэкомолекулярных углеводородон в полимериэате. Выход блока 19 соединен с задающим входом регулятора 14 температуры, выход которого связан через блок 20 коррек- 35 ции расхода пара с регулятором 11.

Блок 21 коррекции расхода воды связывает датчик 7 расхода полимериэата с задающим входом регулятора 5 расхода воды.

Полимеризат, представляющий собой раствор полимера, незаполимериэонавшегося мономера (иэопрена), низкомолекулярных углеводородов (толуола) в растворителе (изопентане) подают в 45 буферную емкость 1 для полимериэата, где полимериэат усредняется и накапливается.

Затем усредненный полимеризат иэ буферной емкости 1 подают в дегазатор 2, куда также подают воду и пар.

В дегаэаторе 2 осуществляют отгонку растворителя, неэаполимериэовавшегося мономера и низкомолекулярных углево55 дородов, которые в смеси с парами воды отнодятся через верх дегазатора

2. Пульпу полимера, представляющего собой суспенэию дегазиронанных частиц полимера (крошки каучука) в воде отводят из куба дегаэатора 2 на обезвоживание каучука. В дегаэаторе 2 поддерживают определенную температуру, соответствующую остаточному содержанию углеводородов в дегаэированной крошке каучука, которое определяют лабораторным способом, Отдувки иэ буферной емкости 1, представляющие собой пары углеводородов (изопентан, иэопрен, толуол) направляют на абсорбцию, предварительно охладив их в холодильнике 3.

Охлаждение отдувок имеет существенное значение для экономии (снижения расхода) пара на дегазацию, так как охлаждение отдувок снижает давление, что улучшает отсос углеводородов иэ буферной емкости 1. Это, в свою очеред»,, обеспечивает уменьшение количества углеводородов, поступающих н составе нолимериэата н дегазатор

2, а следовательно, требует меньшего расхода пара для дегаэации каучука до заданного остаточного содержания углеводородов.

Система работает следующим образом.

Регулятор 16 по информации с датчика 15 формир т управляющий сигнал на клапан !7, который, изменяя подачу хладагента в холодильник 3, стабилизирует давление отдувок иэ буферной емкости 1. Регулятор 8 по ш формации с датчика 7, воздействуя на клапан

9, стабилизирует расход полимсриэата в дегаэатор 2. Блок 19 коррекции тем" пературы в дегаэаторе 2 корректирует по информации с датчиков 15 и 18 давления отдувок и концентрации ниэкомолекулярных углеводородов, заданную температуру н дегаэаторе 2, которая вводится в блок 19 вручную.

Сигнал, соответствующий скорректированной заданной температуре, поступает с выхода блока 19 коррекции на вход регулятора 14, который формирует и выдает на блок 20 коррекции расхода пара сигнал, корректирующий заданное соотношение расходов полимеризат-пар.

Блок 20 коррекции расхода пара по информации с датчика 7 расхода полимериэата, а также по сигналу, соответствующему скорректированному заданному соотношению расходон полимеризатпар, формирует управляющий сигнал на регулятор 11, который по информации с датчика 10, воздействуя на клапан

5 110941

12, приводит действительное значение расхода пара к заданному значению.

Блок 21 коррекции расхода воды по информации с датчика 7 расхода полимериэата формирует на своем выходе в соответствии с заданным соотношекием расходов полимеризат-вода (которое вводится в блок 21 вручную) управляющий сигнал на регулятор 5 расхода воды. Последний по информации О с датчика 4, воздействуя на клапан

6, стабилизирует расход воды на заданном значении. Таким образом, охлаждая отдувки углеводородов, снижают давление отдувок с 0,7 ати (давление отдувок на базовом объекте без использования холодильника) до

0,3 ати и этим улучшают отсос отдувок, что обеспечивает уменьшение расхода углеводородов в дегазатор в составе полимеризата, а следовательно, уменьшает требуемый расход пара на дегазацию. Учитывая давление отдувок и концентрацию низкомолекулярных углеводородов в исходном полимериэате, косвенно судят о количестве углеводородов, поступающих в дегазатор, корректируя по их изменениям температуру в дегаэаторе, а затем расход пара, добиваются повышения точности стабилизации остаточного содержания углеводородов в крошке, а также рационального (без возмущений) расходования пара (расход пара на 1 т дегазированного каучука снижается на

О, 1568 r. кал!т).

- ggggI5j Заказ 5999/l7 Тираж 469 Подписное

Фнлнал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4