Файл: Автоматизация переработки каменноугольной смолы..pdf

Величина коэффициента корреляции в приведенных уравнениях подтверждает существенную зависимость плотности пека от показателей его качества. Макси­ мальное значение его в уравнении (Ѵ-49) указывает на то, что наиболее тесная связь имеется между плотно­ стью пека и степенью его уплотнения, характеризуемой выходом веществ, нерастворимых в бензоле. Отсутст­ вие строгой зависимости изменений плотности пека от его показателей качества можно объяснить непостоянст­ вом соотношения компонентов исходного сырья и само­ го среднетемпературного пека, а также колебаниями технологического режима.

Так как плотность пека тесно связана с количеством в нем продуктов уплотнения, увеличение содержания которых приводит к росту выхода кокса, она также яв­ ляется характеристикой пека как сырья для коксования [65]. Анализ зависимостей плотности от температуры нагрева пека и его качества показывает, что качество оказывает более действенное влияние. Так, из уравне­ ния (Ѵ-51) следует, что при увеличении температуры размягчения пека на 1 град плотность его повышается на 0,94 кгс/м3, при увеличении же температуры нагрева на 1 град — всего на 0,48 кгс/м3, почти вдвое меньше.

Таким образом, рассмотренные свойства плотно­ сти пека показывают, что этот параметр в достаточ­ ной степени характеризует его качество и удобен для построения на принципе его измерения датчика каче­ ства.

Плотность жидких сред можно измерять разными методами (пьезометрическим, гидростатическим, изме­ рением веса постоянного объема жидкости, ультразву­ ковым и пр.). Наиболее приемлемым является метод из­ мерения плотности определением выталкивающей силы, действующей на погруженный в пек чувствительный элемент постоянного объема. Структурная схема изме­ рения плотности пека приведена на рис. 109. Так как плотность пека зависит от качества и температуры на­ грева, схема имеет два чувствительных элемента. Один предназначен для измерения плотности пека, другой — температуры его нагрева. В качестве чувствительного элемента 1 для измерения плотности пека используется буек постоянного объема. Усилие, действующее па буек, равно

F = р - у Ѵ .

240

Заменив значение удельного веса пека его выраже­ нием через плотность y = dg, получим

где Р — вес буйка;

V — объем буйка;

g — ускорение свободного падения; d— плотность пека.

Так как вес буйка и его объем постоянны, изменение усилия, действующего на погруженный в пек буек, за-

Рис. 109. Структурная схема датчика плотности пека

висит только от плотности пека. С увеличением плотно­ сти усилие F уменьшается. Усилие, действующее на чув­ ствительный элемент /, преобразуется в блоке 2 в пнев­ матический сигнал и подается в блок суммирования 4.

Сигнал от чувствительного элемента Г температуры пека в виде э. д. с. термопары преобразуется блоком 3 в пневматический сигнал, пропорциональный изменению плотности пека при отклонении его температуры от тем­ пературы приведения; этот сигнал также подается в блок суммирования. В результате алгебраического суммирования указанных двух сигналов на выходе бло­ ка 4 получается сигнал, пропорциональный плотности пека, приведенной к постоянной тёмпературе, и завися­ щий только от изменений его качества.

Выходной сигнал блока 4 регистрируется вторичным прибором 5, шкала которого для удобства пользования

на рис. ПО. Пек поступает в корпус датчика 3 снизу че­

рез входной конус 1 и, пройдя через него, вытекает че­ рез боковой штуцер 6. Чувствительные элементы: буек 4 и термопара 5 расположены в корпусе таким образом, чтобы они хорошо омывались пеком. Буек на тросике подвешен к пневмопреобразователю 7, который крепит­

ся на верхнем фланце датчика.

в эксплуатации), датчик установлен на общей линии по­ дачи пека до разветвления в реакторы. Кроме того, схема установки датчика обеспечивает возможность его отклю­ чения для ревизии без прекращения подачи исходного пека в технологическую цепь.

Для измерения качества высокотемпературного пека датчик устанавливают на линии выхода из последнего реактора технологической цепи. Конструкция преду-

242

сматривает возможность, эксплуатации датчика как на линии свободного стока высокотемпературного пека из технологической цепи в пекоприемиик, так и в схеме по­ дачи пека из последнего реактора прямо в загрузочные устройства печи.

Рис. 111. Схема установки датчика для измерения плотности сред­ нетемпературного пека:

/ — датчик качества; 2 — щелевоіі расходомер пека; 3, '/ — реакторы № 1 и 2

Рис. 112. Схема установки датчика качества (/) высокотемпе­ ратурного пека на выходе из последнего реактора (2)

Установка датчика для второй схемы дама на рис. 112. Так как в данном случае датчик находится под давлением, равным напору столба пека в реакторе, то предъявляют более повышенные требования к его гер­ метичности.

Для устранения попадания пека или газов к пневмо­ преобразователю датчика соединение буйка с прибором осуществляется через разделительный сильфон. В каче­ стве пневмопреобразователя для датчиков плотности используются стандартный прибор типа УБ-ПА или го­ ловки пневматических компенсационных дифманометров, имеющих разделительный сильфон.

Удельное электросопротивление пека. Удельное электросопротивление жидкостей связано с их химиче­ ским составом и строением молекул. Поэтому удельное электросопротивление пека имеет существенное значе­ ние для оценки его качества. Анализ зависимости удель­ ного электросопротивления пека от температуры пока­ зывает, что она имеет экспоненциальный характер и мо­

зависимость электросопротивления высокотемператур­ ных пеков разного качества от температуры.

244

Из таблицы 28 видно, что для пеков разного каче­ ства в уравнениях изменяются только коэффициенты А

Подставив эти значения коэффициентов в уравнение (Ѵ-53), получим зависимости удельного электросопро­ тивления пека от его качества и температуры нагрева при оценке качества пека по следующим показателям:

1) по выходу веществ, нерастворимых в бензоле

2) по температуре размягчения

3) по выходу летучих

Оценка коэффициентов корреляции для уравнений (Ѵ-54) — (Ѵ-59) показывает, что наиболее тесная связь имеется между удельным электросопротивлением и ко­ личеством в пеке продуктов уплотнения, характеризуе­ мых выходом веществ, нерастворимых в бензоле.

Температурный коэффициент В изменений удельного электросопротивления от температуры нагрева пека не постоянен, он зависит от его качества. С повышением ка­ чества пека коэффициент В увеличивается. Так как из­ менение удельного электросопротивления от температу­ ры определяется величиной е~ві, величина этих измене­ ний с повышением качества пека возрастает.

245