способ управления циклическим процессом приготовления суспензии

Формула изобретения

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, например, в производстве поливинилхлоридного пластиката путем дозирования исходных компонентов в заданной последовательности изменением подачи первого и второго сыпучих компонентов в дозатор и отвода их из дозатора в смеситель, подачи третьего сыпучего и жидкого компонентов в смеситель и отвода суспензии из смесителя в реакторный блок при достижении текущим значением продолжительности цикла приготовления суспензии заданного значения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют текущие значения масс дозатора и смесителя и давления суспензии, подаваемой в реакторный блок, при этом при достижении текущим значением массы смесителя первого заданного значения осуществляют подачу жидкого компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя второго заданного значения прекращают подачу жидкого компонента в смеситель, осуществляют циркуляцию и перемешивание жидкого компонента в смесителе и осуществляют подачу первого сыпучего компонента в дозатор, при достижении текущим значением массы дозатора первого заданного значения прекращают подачу первого сыпучего компонента и осуществляют его отвод от дозатора в смеситель, при достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения осуществляют подачу второго сыпучего компонента в дозатор, при достижении текущим значением массы дозатора третьего заданного значения прекращают подачу второго сыпучего компонента и осуществляют его отвод из дозатора в смеситель, при достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения осуществляют подачу третьего сыпучего компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя третьего заданного значения прекращают подачу третьего сыпучего компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя первого заданного значения и текущим значением давления суспензии заданного значения прекращают отвод суспензии в реакторный блок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области управления технологическими процессами и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процессов смешения жидких и твердых сыпучих компонентов, например в технологическом процессе приготовления суспензии производства поливинилхлоридного пластиката.

Известен способ управления процессом смешения, основанный на изменении скорости перемешивания продукта в смесителе в зависимости от величины массы смесителя [1]

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления процессом приготовления резиновых смесей путем дозирования исходных компонентов в заданной последовательности изменением подачи первого и второго сыпучих компонентов в дозатор и отвода их из дозатора в смеситель, подачи третьего сыпучего и жидкого компонентов в смеситель и отвода суспензии из смесителя в реакторный блок при достижении текущим значением продолжительности цикла приготовления суспензии заданного значения [2]

Однако известные технические решения плохо применимы для процессов перемешивания компонентов с значительно отличающимися друг от друга плотностями. В результате чего существенно снижается качество получаемой смеси гомогенность, что в последующих стадиях производства приводит к неполной пластификации продукта (например, в производстве поливинилхлоридного пластиката). Увеличение же цикла приготовления смеси ведет к снижению производительности процесса.

Техническим результатом является повышение качества получаемой суспензии и производительности процесса, при котором осуществляют дозирование исходных компонентов в заданной последовательности изменением подачи первого и второго сыпучих компонентов в дозатор и отвода их из дозатора в смеситель, подачу третьего сыпучего и жидкого компонентов в смеситель, и отвод суспензии из смесителя в реакторный блок при достижении текущим значением продолжительности цикла приготовления суспензии заданного значения, дополнительно измеряют текущие значения масс дозатора и смесителя и давления суспензии, подаваемой в реакторный блок, при этом при достижении текущим значением массы смесителя первого заданного значения осуществляют подачу жидкого компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя второго заданного значения прекращают подачу жидкого компонента в смеситель, осуществляют циркуляцию и перемешивание жидкого компонента в смесителе и подачу первого сыпучего компонента в дозатор, при достижении текущим значением массы дозатора первого заданного значения прекращают подачу первого сыпучего компонента и осуществляют его отвод из дозатора в смеситель, при достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения осуществляют подачу второго сыпучего компонента в дозатор, при достижении текущим значением массы дозатора третьего заданного значения прекращают подачу второго сыпучего компонента и осуществляют его отвод из дозатора в смеситель, при достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения осуществляют подачу третьего сыпучего компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя третьего заданного значения прекращают подачу третьего сыпучего компонента в смеситель, при достижении текущим значением массы смесителя первого заданного значения и текущим значением давления суспензии заданного значения прекращают отвод суспензии в реакторный блок и заканчивают цикл приготовления суспензии.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа.

В качестве примера приведен способ управления процессом приготовления суспензии в производстве поливинилхлоридного пластиката. Схема содержит емкость 1 первого сыпучего компонента стеарата кальция со шнеком 2, емкость 3 второго сыпучего компонента дифенилолпропана со шнеком 4, емкость 5 третьего сыпучего компонента трехосновного сульфата свинца со шнеком 6 и емкость 7 жидкого компонента диоктилфталата, дозатор 8 стеарата кальция и дифенилолпропана с затвором 9, смеситель 10 суспензии с мешалкой 11, насос 12 первого циркуляционного контура, насос 13 и регулирующий клапан 14 второго циркуляционного контура, регулирующий клапан 15 отвода суспензии из смесителя, теплообменник 16 подогрева диоктилфталата, насос 17 и регулирующий клапан 18 подачи диоктилфталата в смеситель, тензодатчики 19 дозатора 8, тензодатчики 20 смесителя 10, датчик 21 давления на линии подачи суспензии в реакторный блок, клапан 22 подачи суспензии в реакторный блок, первый, второй, третий и четвертый блоки 23-26 сравнения, элемент И 27, таймер 28 и блок 29 управления.

Способ осуществляют следующим образом.

Блок 29 управления осуществляет синхронизацию работы всей системы управления и в частности блоками 23, 24 и 26 сравнения и таймером 28. Первоначально загружают в смеситель 10 диоктилфталат. Для этого в первом блоке 23 сравнения сравнивают текущее значение массы смесителя 10, измеряемое тензодатчиками 20, с первым заданным значением, которое равно массе пустого смесителя. Если текущее значение массы смесителя равно первому заданному значению (это означает, что смеситель пустой), то блок 23 сравнения выдает управляющие сигналы на открытие регулирующих клапанов 18, 15 и 14 и включение насоса 17.

При достижении текущим значением массы смесителя второго заданного значения (это означает, что в смеситель уже поступило необходимое количество диоктилфталата) прекращается подача диоктилфталата в смеситель, осуществляется циркуляция и перемешивание диоктилфталата в смесителе и начинается загрузка стеарата кальция в дозатор 8. При этом блок 23 сравнения выдает управляющие сигналы на закрытие регулирующих клапанов 18 и 15, отключение насоса 17, включение мешалки 11, насосов 12 и 13 и шнека 2.

При достижении текущим значением массы дозатора первого заданного значения (это означает, что в дозатор уже поступило необходимое количество стеарата кальция) прекращается подача стеарата кальция в дозатор и осуществляется его отвод из дозатора в смеситель. При этом блок 24 сравнения выдает управляющие сигналы на отключение шнека 2 и открытие затвора 9.

При достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения (это означает, что разгрузка дозатора закончилась и он пустой) осуществляют подачу дифенилолпропана в дозатор. При этом блок 24 сравнения выдает управляющие сигналы на закрытие затвора 9 и включение шнека 4.

При достижении текущим значением массы дозатора третьего заданного значения (это означает, что в дозатор уже поступило необходимое количество дифенилолпропана) прекращается подача дифенилолпропана в дозатор и осуществляется его отвод из дозатора в смеситель. При этом блок 24 сравнения выдает управляющие сигналы на отключение шнека 4 и открытие затвора 9.

При достижении текущим значением массы дозатора второго заданного значения (это означает, что разгрузка дозатора закончилась и он пустой) осуществляют подачу трехосновного сульфата свинца в смеситель. При этом блок 24 сравнения выдает управляющие сигналы на закрытие затвора 9 и включение шнека 6.

При достижении текущим значением массы смесителя третьего заданного значения (это означает, что в смеситель уже поступило необходимое количество трехосновного сульфата свинца) прекращается подача трехосновного сульфата свинца в смеситель. При этом блок 23 сравнения выдает управляющий сигнал на отключение шнека 6.

После загрузки трехосновного сульфата свинца в смеситель осуществляется подготовка суспензии в нем в течение заданного промежутка времени, по истечении которого готовая суспензия направляется в реакторный блок. При этом сигнал с выхода блока 23 сравнения поступает в блок 29 управления, который запускает таймер 28. Блок 25 сравнения осуществляет сравнение текущего значения продолжительности цикла приготовления суспензии с заданным значением и при достижении текущим значением продолжительности цикла приготовления суспензии заданного значения выдает управляющие сигналы на закрытие регулирующего клапана 14 и на открытие регулирующих клапанов 15 и 22. После достижения текущим значением массы смесителя первого заданного значения и текущим значением давления суспензии заданного значения (это означает, что разгрузка суспензии из смесителя закончилась и он пустой) прекращают отвод суспензии из смесителя. При этом сигналы с блоков 23 и 26 сравнения поступают на элемент И, который выдает управляющие сигналы на отключение насосов 12 и 13, мешалки 11 и закрытие регулирующих клапанов 15 и 22.

Использование предлагаемого способа управления позволяет повысить качество получаемой суспензии и производительность процесса на 15-20%