Способ управления процессом водной дегазации изопренового каучука
Изобретение относится к способам и системам управления процессами дегазации полимеризата в производстве синтетического каучука типа СКИ, СКД, СКЭП(т) и может быть использовано на аналогичных производствах в нефтехимической промышленности. Технический результат - повышение точности регулирования технологических параметров процесса дегазации каучуков. Для этого, в частности, при агломерировании крошки каучука измеряют массовые потоки полимеризата, антиагломератора и корректируют расход последнего с учетом возмущений, поступающих в дегазатор, что в итоге улучшает физико-механические свойства каучука и снижает расход антиагломератора. 1 ил.
Изобретение относится к способам управления технологическими процессами в производстве синтетического каучука типа СКИ, СКД, СКЭП(Т) и может быть использовано в других производствах нефтехимической промышленности.
Известен способ управления процессом водной дегазации изопренового каучука путем измерения температуры дегазации, давления паровой фазы, определения размеров частиц каучука, стабилизации соотношений расходов пар-полимеризат, полимеризат, дозировки антиагломератора с коррекцией расхода антиагломератора в зависимости от размера частиц каучука и соотношения "пар-полимеризат" (Авт.свид. СССР 1772793, MПК5 G 05 D 27/00, С 08 С 2/06, 1999 г.) Недостатком указанного способа является недостаточно высокое качество каучука из-за неточного дозирования антиагломератора при смешении его с полимеризатом. Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества каучука и снижение расхода антиагломератора на 1т каучука. Поставленная задача решается тем, что в известном способе управления процессом водной дегазации каучука, проводимом в смесителе и дегазаторе, путем измерения расхода полимеризата и раствора антиагломератора и определения дозировки антиагломератора, дополнительно измеряют концентрацию полимера и антиагломератора в растворе, концентрацию антиагломератора в пульпе каучука и уровень раствора антиагломератора в смесителе, определяют величины отклонений дозировки антиагломератора от заданного значения, при этом корректируют дозировку антиагломератора и пропорционально текущему значению концентрации полимера и антиагломератора в растворе и отклонению концентрации в пульпе каучука и уровня раствора антиагломератора в смесителе от заданного значения, причем величину коррекции управляющего воздействия по расходу раствора антиагломератора определяют с учетом указанных отклонений дозировки антиагломератора от заданного значения. Совокупность новых приемов управления в сочетании с известными придает предлагаемому способу новые свойства, обеспечивая повышение качества каучука и снижение удельного расхода антиагломератора за счет учета концентрационных потоков полимера, антиагломератора. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию изобретения. Сущность изобретения поясняемая примером и чертежом, где изображена принципиальная схема управления процессом водной дегазации в производстве полиизопренового каучука. На чертеже изображены: емкость для приема раствора антиагломератора 1, дегазатор 2, датчик расхода полимеризата 3, датчик концентрации полимера 4, датчик концентрации антиагломератора в растворе 5, контур регулирования расхода антиагломератора 6-8 (датчик 6, регулятор 7, клапан 8), датчик концентрации антиагломератора в пульпе каучука 9, датчик уровня антиагломератора 10 и ЭВМ 11. При выходе датчиков 4,5,9 из строя пользуются данными лабораторного анализа. Исследование процесса дегазации каучука, в частности дозирования антиагломератора (противослипателя крошки каучука), показало, что для равномерного покрытия частиц каучука антиагломератором (стеариновой кислотой) необходимо контролировать концентрацию антиагломератора на выходе дегазатора и для точного дозирования учитывать концентрацию полимера и антиагломератора в растворе, а также уровень раствора антиагломератора в емкости, что улучшает качество каучука (более эффективно происходит процесс дегазации) и это позволяет экономить антиагломератор. Управление процессом осуществляют следующим образом: 1. Определяют по информации датчиков 3 и 4 расхода полимеризата (Qп) и концентрации полимера (Сп) в растворе массовый расход полимера в дегазатор 2: Gп = Qп![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/44/449553.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
dk2 = K2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
где К2 - константа, которую выбирают из условия:
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/44/449554.gif)
где da зад - заданное значение дозировки антиагломератора. 6. Определяют величину коррекции заданной дозировки (
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
7. Определяют величину коррекции управляющего воздействия по расходу антиагломератора, например по ПИ-закону регулирования:
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8747.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
где К3, К4 - константы регулятора 7. Таким образом, управляющее воздействие
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
- Заданное значение дозировки антиагломератора
da зад=0,012 отн.ед=1,2%
- Заданное значение концентрации антиагломератора в пульпе каучука
Сзад=1,15%
1. Определяют по информации датчиков 3 и 4 расхода полимеризата Оп=50т/ч и концентрацию полимеризата Сп=0,13 и рассчитывают массовый расход:
Gп=50т/ч
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
2. Определяют по информации датчиков 6 и 5 расхода антиагломератора Qa= 2,112 т/ч и его концентрацию Са=0,04 и рассчитывают массовый расход:
Gа = Qа
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
3. Определяют текущее значение дозировки антиагломератора
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/44/449555.gif)
4. Определяют по информации датчика 9 текущую концентрацию антиагломератора в пульпе каучука:
Сд=1,4 мас.%
и отклонение ее от заданного значения
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
и величину коррекции дозировки антиагломератора
dk1 = K1
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
K1=1,09
5. Определяют по информации датчика 10 уровень раствора антиагломератора Н=0,70 м3 в емкости 1 и величину коррекции дозировки антиагломератора dk2:
dk2 = K2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
т.к. заданное значение дозировки
da зад < daт т.е. 1,2 < 1,3,
то коэфф. К2
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8805.gif)
dk2= 0,442
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
6. Определяют величину коррекции заданной дозировки антиагломератора с учетом изменений параметров по формуле 6:
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
7. Определяют величину коррекции управляющего воздействия по расходу антиагломератора, например по П-закону регулирования:
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
где К3=75
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8226.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1