УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА ВОЗВРАТНОГО КСИЛОЛА В РЕАКТОР ПРОИЗВОДСТВА АЛКИДНЫХ СМОЛ

Устройство предназначено для автоматического безопасного ввода возвратного ксилола в реактор в процессе поликонденсации полиэфиров растительных масел в производстве алкидных смол - основы алкидных лаков и может быть использовано в химической и лакокрасочной промышленности для проведения различных технологических процессов.
Подробное описание рабочей схемы производства алкидных смол - основы алкидных лаков приводится в журнале «Лакокрасочные Материалы» №7-8/2007 г., стр. 64-71, «Технология как фактор эффективности лакокрасочных производств», Б.Б. Кудрявцев, ЗАО «Лакма-Имэкс».
В процессе полиэтерификации полиэфиров растительных масел образуется реакционная вода, из-за чего процесс является обратимым, поэтому в реактор вводят ксилол (примерно 3% от массы загрузки реактора), образующий с реакционной водой азеотропную смесь, с помощью которой из зоны реакции удаляется образующаяся реакционная вода, чтобы реакция поликонденсации стала необратимой. Важной задачей является поддержание концентрации ксилола в реакторе в заданных стехиометрических пределах, улавливание ксилола и возврат в реактор для обеспечения удаления реакционной воды с необходимой скоростью.
В патенте РФ №158497 «Устройство для безопасного ввода возвратного ксилола в реактор» описано, что ксилол в составе азеотропа после прохождения через холодильник-конденсатор поступает в разделительную емкость, затем после отделения от воды перетекает в накопительную емкость, откуда по команде аппаратчика насос подает его в трубопровод с реакционной массой.
Недостатком данного способа является то, что подача возвратного ксилола в реактор осуществляется аппаратчиком в ручном режиме, периодически, с неконтролируемым расходом, при подаче концентрация ксилола в реакторе меняется во времени, что вызывает нестабильность протекания реакции полиэтерификации, приводящей к увеличению времени протекания реакции, потере части ксилола и к ухудшению качества продукции.
Задачей полезной модели является создание устройства, исключающего человеческий фактор, обеспечивающего автоматический ввод возвратного ксилола в реактор, регулируемый по скорости ввода, что повышает стабильность и безопасность проведения синтеза алкидных лаков.
Устройство для реализации поставленной задачи иллюстрируется графическими материалами (фиг.).
Задача решается за счет установки в схеме (фиг.) следующих компонентов: блока управления; накопительной емкости возвратного ксилола с двумя датчиками уровня жидкости, настроенных на верхний и нижний уровни жидкости; двух регуляторов; переключателя; частотно-регулируемого привода и насоса.
p
p
p
Устройство работает следующим образом: ксилол из разделительной емкости поступает в накопительную емкость возвратного ксилола, оборудованную двумя датчиками уровня жидкости - верхним и нижним. При заполнении возвратным ксилолом емкости до верхнего уровня, датчик верхнего уровня подает сигнал на первый вход блока управления, блок управления принимает сигнал и с первого выхода подает команду на вход первого регулятора, который преобразует сигнал и подает команду на первый вход переключателя, переключатель вырабатывает сигнал и с первого выхода подает команду на первый вход частотно-регулируемого привода, откуда поступает сигнал на включение насоса. Насос подает ксилол из накопительной емкости возвратного ксилола в скоростной смеситель, установленный на магистрали циркуляции реакционной массы. Технологи задают в блок управления программу режимов синтеза алкидных смол в зависимости от типа алкидных лаков (режимы 1, 2, 3,4 и 5). Контроль за протеканием синтеза осуществляется с помощью измерения активного сопротивления R реакционной массы. Непрерывное измерение активного сопротивления реакционной массы производится прибором «Измеритель иммитанса Е7-30». Полученные величины активного сопротивления R реакционной массы непрерывно вводятся в блок управления и сравниваются со стандартными величинами активного сопротивления Rреакционной массы, заложенными в программу режимов синтеза алкидных смол. При отклонении режима синтеза от заданного, (как правило, уменьшение скорости синтеза из-за потери части ксилола, который связывает и удаляет реакционную воду, тормозящую синтез), блок управления подает управляющий сигнал со своего третьего выхода на третий вход частотно-регулируемого привода, который под действием сигнала увеличивает подачу возвратного ксилола в скоростной смеситель. Поступивщий возвратный ксилол связывает и удаляет реакционную воду и скорость синтеза восстанавливается в пределах заданной.
Когда уровень жидкости в накопительной емкости возвратного ксилола достигнет нижнего уровня, тогда датчик нижнего уровня подает сигнал на второй вход блока управления, блок управления преобразует сигнал и со второго выхода подает сигнал на вход второго регулятора, с выхода которого преобразованный сигнал подается на второй вход переключателя, откуда со второго выхода сигнал поступает на второй вход частотно-регулируемого привода, преобразуется и подает сигнал на выключение насоса.
Устройство возврата ксилола в реактор не создает опасных локальных концентраций ксилола в реакторе, исключает человеческий фактор и позволяет поддерживать необходимое стехиометрическое соотношение реагентов в технологическом процессе, что стабилизирует процесс синтеза и позволяет получать продукт высокого качества. Таким образом, поставленная задача решена.