Способ автоматической защиты жидкофазного химического процесса

Способ автоматической защиты жидкофазного химического процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОДИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11 579000 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19, 11,74 (21) 2077503/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05, 11,77 Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 18.11.77 (51) М. Кл.

B 01 2 1/00

6 05 Э 27/00

Госудврствеииый иомитет

Совета Мииистров СССР оо де IBM изооретеиий и открытий (53) УДК 66,012.1«5 2 (088. S) Б. В. Гидаспов, Г. H Никишенкова, В, В, Платонов, Н, В. Лобанов, В, И. Сахненко и П. А. Обновленский (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт имени Ленсовета (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ЖИДКОФАЗНОГО

ХИМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к области зашиты потенциально опасных жидкофазных химических процессов, в частности процессов, характеризуюшихся интенсивным газовы делением при выходе в аварийный режим, и может быть использовано в системах автоматической зашиты для предотврашения аварийных ситуаций в химической, нефтехимической, лакокрасочной, химико-фармацевтической отраслях промышленности. 10

Известен способ автоматической аварийной зашиты процесса нитрования, заключаюшийся в формировании предупредительного сигнала по расходу газообразных пропуктов из реактора и давлению в нем tlj, 15

Известный способ является инерционным, так как сигнал зашиты формируется на основе информации, не являюшейся первичной при возникновении аварийной ситуации, Это приводит к несвоевременному срабатыванию 0 противоаварийных исполнительных механизмов.

Известный способ может сработать при отсутствии опасного развития пропесса по ряду причин, например при пикообразном из-2;, менении давления, вызванным точечным аффектом на поверхности раздела жидкой и газообразных фаз в момент подачи реагента.

Наиболее близким к предлагаемому способ, заключаюшийся в контролировании ультразвуковой проницаемости реакционной массы в реакторе на резонансной частоте (2й, Извесгный способ не позволяет при использовании его в системах управления химическими реакторами исключить ложные срабагывания системы зашиты и достичь необходимого быстродействия указанной системы.

С целью повышения быстродействия и исключения ложного срабатывания в предлагаемом способе определяют величину затухания колебаний ультразвука и в зависимости от ее изменения осушествляют отсечку дозировки реагента на входе в реактор или сброс реакционной массы в аварийную емкость.

На фиг, 1 . показана принципиальная схел а автоматической аварийной зашитьi процесса, реализуюшая данный способ; на

579000

20 (ЗУ(Р+2бЯ j

2ЮЯ

45 где - гидростатическое давление в жидкости; плотность жидкости

) — отношение удельных теплоем- 50 костей А!1»„;

6 — коэффициент поверхностного натяжения на границе газа и жидкости.

По этому соотношению определяют частот затухания ультразвука в реакционной 55 массе для образующихся газовых пузырей.

Способ осуществляется следующим образом, фиг. 2 — график оценки взаимно-корреляционной функции давления P и количества пузырей газа К.

Особенностью изобретения является то, что в качестве технологического параметра, по которому формируют предупредительный сигнал для системы зашиты, используют концентрацию газовых пузырей, образующихся в жидкофаэной реакционной массе при возникновении опасной ситуации, измеренную

10 путем определения степени вносимого затухания при непрерывном прозвучивании объема реакционной массы ультразвуковыми колебаниями на резонансной частоте газовых пу. зырей, 15

Образование газовых пузырей при возникновении аварийной ситуации в потенциаль но опасном химическом процессе является первичным по отношению к повышению давления в реакторе и расходу газообразных продуктов из него, График является результатом обработки экспериментальных данных процесса получения реактива Гриньяра (- -время в сек).

Запаздывание давления в этом случае по отношению пузырей газа составляет около

40 сек.

Затухание ультразвука (К) связано с объемом и количеством газовых пузырей в жидкости следующим соотношениеQ, 30

К=15 10 И (Й ) =63 10 n(R )"

1%о, где Пяо) и и (яо) — соответ- ственно плотности распределения числа и объема газовых пузырьков в объеме жидкости, 35

Повеличинам И,(Я ) и ц (Я ) опредьляется число И=11,(К ЯЯ и объем 1 =

=v(R )dR пузырьков радиусами в пределах от о до о+дй в объеме реакционной массы, причем радиус пузырька 140 связан с резо- 40 нансной частотой затухания Фо следую1цим соотношением:

Ультразвуковой излучатель — измерительный преобразователь 1 прозвучивает жидкую реакционную массу 2, находящуюся в реакторе 3.

Сигнал с измерительнот о преобразователя 1 поступает в функциональный блок 4, где преобразуется в управляющие команды для исполнительных механизмов 5 и 6, осуществляющих защитные операции, Прозвучивание реакционной массы производится на частоте, которая является резонансной для размеров газовых пузырьков, выделяющихся по ходу реакции при возникновении аварийной ситуации.

По величине сигнала с измерительного преобразователя 1, пропорционального концентрации газовых пузырей в реакционной массе 2, в функциональном блоке 4 формируется команда для управления либо исполнительным механизмом 5> либо 6, т.е. происходит или отсечка дозировки реагента в реактор 3, или сброс реакционной массы из реактора 3 в аварийную емкость.

Сигнал управления с функционального блока 4 в зависимости от особенностей конкретного химического процесса может быть использован и для других защитных воздействий, например, для увеличения интенсивности перемешивания, переключения на подачу аварийного. охладителя, подачу флегматизатора, йнгибитора или их сочетаний.

Осуществление предложенного способа автоматической защиты позволит в 2-3 раза снизить инерционность системы и устранить ложные срабатывания.

Формула изобретения

Способ автоматической защиты жидкофазного химического процесса, заключаюший— ся в контролировании ультразвуковой проницаемости реакционной массы в реакторе на резонансной частоте, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия и исключения ложного срабатывания, определяют величину затухания колебаний ультразвука и в зависимости от ее изменения осуществляют отсечку дозировки реагента на входе в реактор или сброс реакционной массы в аварийную емкость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1, Авторское свидетельство Мо 236450, кл. 5 05 D 7/03, 1968.

2. Авторское свидетельотво N 196431, кл, GOL И 29/02. 1964.

o,Ф

Составитель Л. Александров

Редактор П, Курасова Техред H. Андрейчук Корректор H«o"

Заказ 4286/11 Тираж 947 По дписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4