Способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука

Способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ШРАБЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦИИ КАУЧУКА в последовательно соединенных смесителе .циркуляционной воды с антиагломератором и щелочью и дегазаторе путем измерениярН циркуляционной воды после смешения, концентрации полимера в полимеризате и антиагламератора в исходном растворе и регулировании соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера изменением расхода антиагломератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания однородности крошки каучука по размерам и уменьшения содержания остаточных углеводородов в ней, измеряют рН пульпь каучука на выходе из дегазатора и рН полимеризата, стабилизируют рН пульпы каучука изменением соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера и изменением расхода щелочи, при этом соотношение массовых расходов антиагломератора и полимера корректируют в зависимое-. ти от рН полимеризата и рН циркуляционной воды после смешения, сравнивают скорректированное значение соотношения с допустимыми пределами и (Л С при соответствии его допустимым пределам оставляют без изменения на достигнутом уровне, при выходе его за верхний или нижний допустимые пределы ограничивают достигнутым допустимым пределом, а изменение расхода щелочи определяют в зависимости от разности между скорректированным и ограниченным значениями упомянутого rs3 соотношения. о 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3608020/23-05 (22) 21.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. - 33 . (72) В.И.Галкин, А .Н .Болдырев и Н.Д.Смирнов (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Кирпичников П.А. и др. Химия и технология синтетического каучука.

Л., "Химия" 1975, с, 261-262, рис. 71, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 33403 18, кл. С 08 С 2/06, 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОДНОЙ ДЕГАЗАЦИИ

КАУЧУКА в последовательно соединенных смесителе циркуляционной воды с антиагломератором и щелочью и дегазаторе путем измерения рН циркуляционной воды после смешения, концентрации полимера в полимеризате и антиагломератора в исходном растворе и регулировании соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера изменением расхода антиагломератора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, 3151) С 08.С 2/06 С 05 D 27 00 с целью повышения точности поддержания однородности крошки каучука по размерам и уменьшения содержания остаточных углеводородов в ней, измеряют рН пульпы каучука на выхода из дегазатора и рН полимеризата, стабилизируют рН пульпы каучука изменением соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера и изменением расхода щелочи, при этом соотношение массовых расходов антиагломератора и полимера корректируют в зависимости от рН полимеризата и рН циркуляционной воды после смешения, сравнивают скорректированное значение соотношения с допустимыми пределами и при соответствии его допустимым пределам оставляют без изменения на достигнутом уровне, при выходе его за верхний или нижний допустимые пределы ограничивают достигнутым допустимым пределом, а изменение расхода щелочи определяют в зависимости от разности между скорректированным и ограниченным значениями упомянутого соотношения.

Известен способ автоматического управления процессом водной дегазации каучука в аппарате непрерывного дейст-вия в присутствки антиагломератора путем стабилизации рН циркуляционной воды воздействием на расход раствора едкого калия, смешиваемога с циркуляЦИОННОЙ ВОДОЙ (.)„! °

Однако этому способу присуще недостаточно высокое качество дегазяции каучука, обуславгп ваемое неоднородностью крошки каучука по размерам, так как да(шьп - способ не учитывает

7(7 соотношение расходов антия гломератoра и полимера и не обеспечивает тре25 буемой точности стабилизации рН циркуляционной воды. Все это. приводит к липанию крошки каучука, что ухуд шае= качество ее дегазации.

Наиболее близким по технической

30 сущности к изобретению является ст-,осоС автоматического управления Г(рацессом водной дегазации каучука в последовательно соединенных смесиГеле циркуляционной воды с антиагло3 ( мераторам и щелочью и дегазаторе г?ут-.fl измерения рН циркуляционной вадь. после смешения, концентрации полимера в Голимеризате и антиагломератора- ?з исходном растворе и регулирования соотношения весовых. расходов ан-тиагломератора и полимера изменением расхода янтиагломератора т2 .

Однако для известного способа характерна недостаточно высокая од-! «; народность крошки. каучука по разме-рзм .=.. вь?саксе содержание остаточных ,!Гнев(0„-.;ародов в ней, так как при 0!!) ществленки способа не учитывается рН полимеризата, который- изменяется т широких пределах (OT 3 до 97, и рН

1?ульпь каучука на выходе из дегазатс)ра, который является косвенным показателем слинаемости крошки каучука, а следовательно и размеров крошки.

Это привоцит к неоднородности крошки 55 каучука но ее размерам, что, в свои очередь, отрицательно сказывается на качестве дегазации каучука.

1 ",)) )О

Изобретение относится к способам управления процессом водной дегазации каучука в установке непрерывного действкя в присутствии янтиаг.померя-тора и может быть использовано в

5 производстве стереорегулярных полк,изопреновых и полибутядкеновых каучуков в химической и нефтехими !еской прамьпнленнасти.

31

Цел?>!О изаб))стения яв: JJJ I OH шепие то -и(ос TH J(o!TJ?ер(чтя одноропJI0>0ÒTf ЕPOIIII(i. КЯ (тт(УКЯ т((, Р;-- З(.п- РЯЬ- И >»»!(е !?ь«(..(! «т(з . Оз (= (1;((а! и и !! 0 ò.. » 0»(т((>1-: $>i . lE.HO !TO PO.r iO!3 "-, КС 1 ?та цель (ост((? я»)тс» т:="1, -!ТО по спас обу я!)томатичест:0 с (i:-.рятз. (ения процессом водной,те: азяиии:.ау(тука

В Г!ОСЛЕЦОБЯТЕЛЬI!О :.00„ Иl (!!И .» Х С!(ЕСИ- ! (..ЛЕ I!HP (5»Л. -!ЦКОННОИ :I>O»TF! (. т. I I HBI 10""

МЕРаТОРОМ И (((Е?тат!ЬЮ .-.f;?C I"aaaTCPO ПУ-. тем из(!в))еь!ия рН циркуляционнай воды

H0cJie: мешения, канве(:тря??ии полимера H палима()изяте и янтиягломсэяГО ра в исходном раствор-. и регулироваIIИИ ССОТ((ОШС- НИЯ ."!с!СС(ОВЫХ РЯСEIO ОВ

КОМПОНСИ-: Стн 1»ткаГJ.O (ЕПЯ.,-ОО;: !1 ..0:-..I

МСР(1 ПЗ (С". СИНЕМ РЯС:..ОДС! (!»Тт(ЯГЛО (ЕРЯ—

ТОРЯ,,OI! O. ГНИТЕЛ::O И ) (СОР"! F(т P!) НУ((О" (-Ы КЯУ»(y?» а 1(Я ГЫХОДС !»-, -Е-. -(3. ГО!)Я

1! р"., полимеризата, 0".(:а-б",:и. :. 1)у!з Г р. -)

l»óIfbTF(.f ã ó(fóêà измент»исм с с: oт((о!(:е(и!я .lacI!о?и (.» ) Homo,;JO;; а!!т (п?:!О.(!тратapFI

i! .— oJ(HF Hp0» и !I (ене»т:(..:,. р !(?:;0 1: и= то»-ти питт? э " О "т с 00 1! 10L!!0 i Ic :(тlс с of! «f. расходов ET-:тиаглсмс>рсг(îря и ло..-:-со»с-ря

1 Оpp Ê ° И1- !l)T Г> - ЯНИС!(1 .(О . т> ОТ p!) (0 лимериз, та и рН ц(?!)1:,»л"ill!! 0;т(!ой валы

110С:(С> С >!PL!(11:IЯ СРЯВ»1?ВЯ!Г(- 01;ОГ>",..,! 1(po!3»JiI!;:Ос. з!! » .".!1(0 с Ос t (101!!c::!!т (ë ." .,0

ПуСт:f)(I=J ITJ -рс !OJ ам?? 1 Нри .?00- i(- .-т СТвии ега до (устк:-((1)1, пре>теням зс Гявляют без .. .зменечия па ?тостигиутo I уровне, ffPTi (ЗЫХОДС С 0 За ВС:)ЗХ IHI! ..1:>-.I H ГжНlт(допустимые предел»? ограниH>.(вяю-:10стигнутым допустимым н.те?!сдам, я измене-!TIE расхода ще..о»п?! Опре!.—,е: я:Oт

В 3 ЯБКСИМОС Ти 0; Р 3lт (О" : If" F .,:," (..I ОРРЕКТИРОВа»НЫМ И Î .PTHI(-".ЕИ!1,(! . т(ЯЧЕпнями упомя? о соот о!Ге(и:;;. ч т- р » р г е «(3 О бр „,т с. т -1 (i: 10 т- —,- т(т»»,(а системы, р ализуюшей с.-оссб Я тама.т»?те i 1<0»0,»-,!Р Я —,(Е(»т(»? r(»)»>т; -(» ".; В() —,—

?Ой,егазя пик:О.п»меря г -!раизв(1(стВ > К 3 >т»(ут» я, ((т»т(-,3 (ЕМ3 С,",» "OHТ I» !.-1;00 !»т IT( (..:.:: ШС(НИЯ:!Отох )=; И )ЗК,ЛЯЦИО(И(а ::;О?т!. т?Н ТИ Я Г !O та ) ) Т 0 P 0. > (1»Е ("- .(—: >-- - " = Я - С— з ря 2., дят-.?!ков з»! -: !: )»....е»тра .НН полимера. и позт(((ер??з ":т(.= я,; Гпягла— меряторя в с! 0»QHOòHOð;-, д» "т!(?с»01 з/ П(! UHPIC»J(ßL1HО»т! OTJ ВО>!Ь!, I») 1!:МЕОИ

ЗЯТЯ И Г У.твл,! Ка",»Ч->11(Я, -Я»»!H?СЯ 8 расхода;.0).:-и !еризятя, уп(за:!>!ÿþöo,=. пь(числите II>i?()(.-. машины У Р>7 (3, кон— туp»3 стаб? lлкзации р3с .О-(H ра" ":1(0: Я янтиагламера Гора. с ос: Оящс Гo H -;;,я !,титра ) О т ")ег».т(я "оря ", ), ттп (! "ь!» ) 2 „

»! Т«!1..»же ко?т Гура с !?ОИ) f!! - 1 1! T Ьасз О, Я

1112031 щелочи, cocтоящего из датчика 13, регулятора 14, клапана 15.

Пропесс дегазации каучука осуществляют в дегазаторе 2, куда подают полимеризат с рН 3,0-9,0, водяной пар и циркуляционную воду с рН 10-11, заправленную антиагломератором (стеаратом кальция) в весовом соотношении

0,9 1,4 антиагламератор — полимер

100 100

Из дегазатора 2 отводится пульпа каучука, представляющая собой взвесь крошки каучука в воде с рН 7,5-8,5.

От точности стабилизации рН пульпы каучука зависит качество дегазации каучука, а также производительность агрегатов выделения каучука.

Управление процессом водной дегазации каучука па предлагаемому способу осуществля>от следующим образам.

Инфар:5апию ат датчиков 3-8 вводят в УИ1 9.

По информации с датчика 7 рН пульпы каучука формирую в управляющее воздействие на соотношение массовых расходов антиагломератора и полимера, например, по формуле

К> хЧч л + > > (1) где S — соотношение массовых расходав;

К,,A — константы; — измеренное датчиком 7 значение рН пульпы каучука.

Г!о информации с датчиков 5 и 6, измеряющих соответственно рН циркуляцианной водь. после смешения с антиагламератором и рН полимеризата, корректируют заданное соотношение массовых расходов антиагломератора и полимера, например, по формуле

s =s " -.к, (Q, -Q,)+K,(Q,-Q,), (2)

1 где S — скорректированное значение соотношения массовых расходов антиагломератора и полимера;

К.,Кз — константы; соответственно начальное и и" е текущее значения рН циркуляциапнай воды;

Ц,Ц вЂ” соответственно начальное и

П текущее значения рН полимеризата.

Проверяют скорректированное значение найденного соотношения на соответствие верхнего и нижнего допустимых пределов (саответственно $,„

/>>Д

-> п1и ) . (3) 20 (6) С, G- " — управляющие воздейЦ1, > 5g-> ствия на расход щелочи соответственно. в текущий и предыдущий шаг расчета управляющих воздействий.

Если условие (3) не выполняется, то ограничивают скорректированное значение соотношения массовых расход дов антиагломератора и полимера верхним или нижним допустимыми пределами, т.е. окончательное значение этого соотношения будет равно

S"-=SA, „ïpè S ) Б, (7)

Определяют управляющее воздействие на расход раствора антиагломератора па формуле (5).

Определяют управляющее воздействие 5 на расход щелочи, например, по формуле с, =с,„, — к„, (s — s- :) . (9)

Сигналы, пропорциональные управ- ляющим сигналам на расходы раствора

Если условие (3) выполняется, то скорректированное значение соотношения lfBccoBbIx расходов антпагломератора и полимера оставляют неизменным

5 на достигнутом уровне, т.е. окончательное значение этого соотношения будет равно

S:"=S . (4)

Определяют воздействие па расход антиагламератара по информации с датчиков 3,4 и 8, измеряющих соответственно концентрации полимера в полимеризате, концентрации антиагломератора в растворе и расхода полимеризата, например, по формуле

С =S ° G с, (5) он Я! С„;, где Сд„ вЂ” управляющее ваздейcòèèå на расход раствора антиагломератара; — расход полимеризата, изме П ренный датчиком 8; — концентрации соответственно .

П> ЯН полимера в полимеризате

25 и антиагломератара в растворе, измеряются датчиками соатветвенно 3 и 4 или вводятся в УВМ вручную по результатам лабораторных ана30 лизав.

При этом управляющее воздействие на расход щелочи оставляют неизменным:

:>АА

=С,, - ц! " 11 >-» зз

111203 1

Инркурясианкая войт

Составитель В.Шувалов

Редактор Н.Егорова Техред Т.Фанта Корректор В.Синицкая

Заказ 6414/17 Тираж 4б8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 антиагломератора и щелочи, выдают с УВИ на регуляторы 11 и 14, которые по информации с датчиков соответственно 10 и f3 воздействуют на клапаны 12 и 14.

Таким образом, учитывая рН циркуляционной воды полимериэата и пульпы каучука осуществляют регулирование, как по возмущению, так и по отклонению регулируемой величины, что по сравнению с известным способом повышает точность регулирования. Анализируя массовое соотндшение расходов антиагломератора и полимера на соответствие допустимых пределов и воздействуя на расход раствора антиагломератора,или расход щелочи в зависимости от величины указанного соотно шения, добиваются стабилизации рН пульпы каучука и содержания антиагломератора в каучуке в узких пределах .

Все это обеспечивает получение однородной по размерам крошки каучука и повышает качество ее дегазации по содержанию остаточных углеводородов (изопентана, толуола) в крошке каучука ..

Точность стабилизации соотношения массовых расходов антиагломератора и

10 полимера во время экспериментальной проверки способа составляла 0,8 отн.7 против 1,5% по известному способу, что позволило повысить содержание антиагломератора в каучуке (в пределе t5 максимально допустимого значения) на 0,075 абс.7.

Кроме того, содержание углеводородов в крошке каучука. уменьшилось до 0,5 мас. Ж, против 0,8 мас. 7..