Способ автоматического регулирования процесса кальцинации бикарбоната натрия

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанных содовых печах,позволяет повыОтмдршие газы кальцинацм сить качество готовой соды за счет стабилизации ее температуры и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации содового производства. Заданную величину удлинения барабана содовой печи поддерживают с помощью вычислительного устройства (ВУ) 2 и регулятора (Р) 1 расхода бикарбоната натрия. Заданное соотношение между расходами топлива и воздуха поддерживают Р 4 и 5 расхода топлива и воздуха. При отклонении температуры отходящих газов от заданного значения сигнал от датчика температуры поступает на корректирующий Р 3 температуры , который отрабатьшает дополнительный сигнал, поступающий через ВУ 2 на Р 1. 1 ил. СО О1 сд 05 4 Coffa ЛымаЗые газы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ВСЕГГ:й» -,1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4091668/23-26

° ° ° °

22) 10.07.86

46) 23.02.88.Бюл. ¹ 7 (72) В.И.Олесюк, В.M.Òèòoâ, В.Г.Карпов, Н.А.Самородов и Е.П.Камашев (53) 66,01 2-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 513931, кл. С 01 D 7/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1242466, кл. С 01 0 7/18, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КАЛЬЦИНАЦИИ БИКАРБОНАТА НАТРИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанных содовых печах, позволяет повы„.80„„1375564 А 1 (5D 4 С Ol 0 7/18, G 05 D 27/00

1 сить качество готовой соды за счет ста- билизации ее температуры и может быть использовано в химической промьппленности при автоматизации содового производства. Заданную величину удлинения барабана содовой печи подцерживают с помощью вычислительного устройства (BY) 2 и регулятора (Р) 1 расхода бикарбоната натрия.

Заданное соотношение между расходами топлива и воздуха поддерживают

Р 4 и 5 расхода топлива и воздуха.

При отклонении температуры отходящих газов от заданного значения сигнал от датчика температуры поступает на корректирующий P 3 температуры, который отрабатывает дополнительный сигнал, поступающий через BY 2 наР I. 1 ил. (:

1375564

Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанных содовых печах и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации содо-. вого производства.

Цель изобретения — повышение качества готовой соды за счет стабили- 10 зации ее температуры.

На чертеже представлена схема автоматического управления, реализующая данный способ °

Схема управления содержит регуля- 15 тор 1 расхода бикарбоната натрия, вычислительное устройство 2, корректирующий регулятор 3 температуры, регуляторы 4 и 5 расхода топлива и

Воздухаа 20

Способ осуществляют следующим образом.

Ленточным автоматическим дозато" ром с помощью регулятора 1 расхода . бикарбоната натрия сырой бикарбонат натрия подают в содовую печь, где при его прокаливании получают кальцинированную соду и отходящие газы кальцинации. Образующиеся при сгорании топлива в топке содовой печи дымовые газы отдают тепло барабану .содовой печи и, охлаждаясь, уходят В дымовую Tpy6yå

Необходимую нагрузку содовой печи устанавливают задатчиком регулятора 4 расхода топлива в топку содовой печи. В зависимости от расхода топлива в топку устанавливается определенная величина удлинения барабана содовой печи, стабильную величину которого при помощи вычислительного устройства 2 поддерживают регулятором 1 расхода бикарбоната натрия. Заданное соотношение между расходами топлива и воздуха поддерживают регуляторами 4 и 5 расхода топлива и расхода воздуха.

Температура отходящих газов кальцинации является корректирующим параметром, учитывающим изменение влаж- 5 ности- загружаемого бикарбоната натрия. При отклонении температуры отходящих газов от заданного значения, которое возникает при изменении влажности поступающего сырого бикарбоната натрия, сигнал от датчика температуры отходящих газов поступает на корректирующий регулятор 3 температуры, который отрабатывает дополнительный сигнал, поступающий через вычислительное устройство 2 в камеру "Задание" регулятора 1 расхода сырого бикарбоната натрия в содовую печь.

Корректирование соотношения удлинения барабана содовой печи — расход бикарбоната натрия — производят регулятором температуры отходящих газов по следующей зависимости: ь1

Q = -------- + Ic(T - Т ), ин 4 т где Q — нагрузка содовой печи по бикарбонату натрия, т/ч; .81 - удлинение барабана содовой печи,мм;

Т вЂ” заданная температура отхо3 о

p HIDE г RS OB С;

Т вЂ” истинная температура отт о ходящих газов, С; с,k - постоянные коэффициенты, зависящие от размеров содовой печи и ее топки.

П р и M е р 1 (известный), Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляют в безретурной содовой печи, имеющей длину 25 м и диаметр

2,5 м.

Исходные данные: а 1 112 мм; расход мазута Q„, 550-600 кг/ч; влажность бикарбоната натрия (W)

14%. й1-с

13,75 т/ч " бик 1 где с = 57.

Температура соды на выходе из печи 160 С. Через 30 мин изменяется влажность бикарбоната натрия до 15%.

Это приводит к изменению удлинения барабана содовой печи до 110 мм.

Система отрабатывает поступившее возмущение, и расход бикарбоната натрия изменяется до значения

= 13,25 т/ч.

Через 30 мин температура содобикарбонатной смеси внутри барабана содовой печи в месте попадания бикарбоната натрия на содовую подушку уменьшается на 10 С. Такое падение температуры части смеси в барабане, составляющее 25% от общей массы, не сказывается практически на температуре готовой соды, так как за время перемещения материала внутри барабана содовой печи, составляющее м 90 мин, эта смесь перемещает1375564 лР-с 112-57

Q — + k(T -Т ) =-----+

Б, 4 т 4

+ О, 13 (! 45-160) = 11, 25 т/ч, 45 где Тт - 145 С;

Т, 160 С

0,13; с = 57.

В данном случае в течение 20 мин температура отходящих газов равна заданной T Т = 1 60 С, а удлинение снижается до

= 4Q „,+Ñ-4k(Tò -Т,) = 102 мм.

Таким образом, кратков ременное снижение .температуры отходящих газов ся с находящимся там материалом, дополнительно его прогревается и готовая сода получается. температурой равной 150-155 С.

Через 30 мин работы влажность 19 .

Это приводит к уменьшению в течение

30 мин удлинения с 110 до 102 мм.

Система авторегулирования отрабатывает поступившее возмущение, уменьшив расход бикарбоната натрия с

13,25 до 11,25 т/ч.

Через 30 мин температура содобикарбонатной смеси внутри барабана содовой печи в месте попадания бикарбоната натрия на содовую подушку уменьшается на 25 С и, несмотря на дальнейшее перемешивание этой массы, составляющей, 25 от общей массы материала, в барабане содовой печи в течение !0-15 мин из содовой печи выгружается кальцинированная сода температурой 145-150 С (! сорта содержанием Na СО 99,0 .

Пример 2. Процесс кальцина- 25 ции бикарбоната натрия осуществляется в безретурной содовой печи„ имею-, щей длину 25 м и диаметр 2,5 м.

Исходные данные: йР 112 мм;

W l4 .;. Q „,— 13,75 т/ч. 30

Температура готовой соды 160 С.

Через 30 мин влажность бикарбоната натрия, поступающего в содовую печь, увеличивается до 19 . Б течение

10 мин температура отходящих газов уменьшается с 160 до 145 С. И одноо 35 временно с этим падением корректирующий регулятор 3 через вычислительное устройство 2 изменяет задание регулятору 1 расхода бикарбоната

40 натрия. до 145 С приводит к кратковременному (за счет уменьшения расхода бикарбоната натрия) уменьшению на

10-15 С температуры содо-бикарбонатной смеси внутри барабана содовой печи, что составляет 8 от общей массы материала внутри барабана содовой печи. Эта часть садо-,бикарбонатной смеси перемешивается с общей массой материала и практически не сказывается на качество готовой соды. Температура готовой соды 155 С, B дальнейшем влажность бикарбоната натрия уменьшается до !5 и через

5 мин температура отходящих газов увеличивается с 160 до 175 С. Одновременно с ростом температуры отходящих газов корректирующий регулятор

3 через вычислительное устройство 2 изменяет задание регулятору 1 расхода бикарбаната натрия с 11,25 до

13,20 т/ч.

Такое увеличение расхода бикар— боната натрия приводит только к кратковременному перегреву содо-бикарбонатной смеси в месте попадания бикарбоната натрия на подушку в содовой печи и уже через 10 мин температура отходящих газов равна заданной

Т,. = Т = 160 С, а удлинение увеличивается с 102 до 112 мм.

Температура готовой соды на выходе из печи 160 С.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволя" ет стабилизировать температуру готовой соды. Отклонения температуры го" товой соды по предлагаемому способу

+ 5 С, тогда как по известному способу + 10 С.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирова ния процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанной содовой печи, включающий регулирование состношения расходов топлива и воздуха, подаваемых: на горение в печь, подачу бикарбоната натрия в печь с коррекцией по тепловому удлинению барабана содовой печи, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества готовой соды, дополнительно измеряют температуру отходящих газов кальцинации, и подачу бикарбоната натрия в печь дополнительно корректируют TIpoIlopDHQHcLHb но температуре отходящих газов кальцинации.