Способ автоматического управления процессом очистки газопылевой смеси

 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессами очистки газопылевых смесей и позволяет повысить экономическую эффективность очистки за счет повьшения быстродействия системы управления. Способ заключается в измерении температур и расходов газопьшевой смеси и регенерированного раствора, подаваемых в скруббер мокрой очистки, измерении концентрации пьши до скрубебера и концентрации пьши и очищаемого компонента после него, определении скорости изменения температуры газопыпевий смеси, и регулировании расхода регенерированного раствора пропорционально расходу газопьшевой смеси и концентрации пьши до и после скруббера с коррекцией по скорости изменения температуры газопьшевой смеси и регулировании соотношения температур, газопьшевой смеси и регенерированного раствора пропорциональным воздействием на расход теплоносителя , подаваемого в подогреватель свежего раствора, расход которого регулируют пропорционально рН насьщенного раствора и обратно пропорционально концентрации очищаемого компонента в очищенном газе. 3 ил. С 4 СО 00 00 со К9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4074644/31-26 (22) 04.06.86 (46) 23.11.88. Бюл. 83 43 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промьппленности (72) В.В. Пожитков, В.А. Доронин, А.Е. Ульянов, А.В. Наумов, М.И. Шагина и М.А. Лютинская (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 664676, кл. В 01 D 53/34, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 673305, кл. В 01 D 53/34, 1977. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ ГАЗОПЫЛЕВОИ

СМЕСИ (57) Изобретение относится к способам автоматического управления процессами очистки газопылевых смесей и позволяет повысить экономическую эффективность очистки за счет повьппения быстродействия системы управления.

„. Я0„„1438832 А 1 (1) g В 01 Р 53/34, G 05 Т) 27/00

Способ заключается в измерении температур и расходов газопылевой смеси и регенерированного раствора, подаваемых в скруббер мокрой очистки, измерении концентрации пыли до скрубебера и концентрации пыпи и очищаемого компонента после него, определении скорости изменения температуры газопыпевой смеси, и регулировании расхода регенерированного раствора пропорционально расходу газопылевой смеси и концентрации пыли до и после скруббера с коррекцией по скорости изменения температуры газопылевой смеси и регулировании соотношения температур, газопылевой смеси и регенерированного раствора пропорциональным воздействием на расход тепло- Ц ф носителя, подаваемого в подогреватель свежего раствора, расход которого регулируют пррпорционально рН насыщенно ф го раствора и обратно пропорционально концентрации очищаемого компонента в очищенном газе. 3 ил. и9»

1438832

Изобретение относится к способам автоматического управления процессами очистки газопылевых смесей и может быть использовано в целлюлозно-бумаж- 5 ной промышленности, например, очистке дымовых газов после содорегенерационных агрегатов.

Целью изобретения является повышение экономической эффективности 10 очистки за счет повышения быстродействия системы управления.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема, реализующая способ1 на фиг. 2 — блок-схема математической 15 модели процесса; на фиг. 3 — графики переходных процессов по *аналам "концентрация очищаемого компонента С вЂ” э расход газопылевой смеси V концент-.

l2 У рация пыли Š— расход газопыпевой 20

11

1 смеси V, при скачкообразном изменении расхода газопылевой смеси. !

Схема содержит технологический . аппарат 1, после которого газопылевая смесь поступает на очистку в электрофильтр 2, затем в мокрый скруббер 3, куда подается регенерированный в регенераторе 4 поглотительный раствор, подогреватель 5 свежего 30 поглотительного раствора, датчик б температуры газопыпевой смеси после аппарата 1, датчик 7 температуры регенерированного раствора, датчик

8 перепада давлений на скруббере, датчик 9 концентрации очищаемого компонента в очищенном газе, датчики 10 концентрации пыли до и после скруббера 3, датчик 11 рН насыщенного раствора, управляемые клапаны 12-14 40 на линиях подачи в подогреватель 5 свежего раствора и теплоносителя и подачи в скруббер 3 регенерирован ного раствора, соединенные с выходами регуляторов 15 — 17 расхода свежего раствора, теплоносителя и регенерированного раствора соответственно, датчик 18 расхода регенированного раствора и дифференциальный преобразователь 19, В настоящее время для очистки газовых выбросов. целлюлозно-бумажных предприятий применяются в качестве абсорбентов щелочные растворы, поглотительная способность которых зависит от равновесного давления поглощаемого компонента, например, сероводорода. Известно, что равновесие между сероводородом в газовой

Н Б Н + Н S, откуда по закону

Генри (н 3(н s) (н,s)

I и Н Б Н + S, откуда по закону

Генри н ЛГБ 3

Kï (3) Используя (21 и (ЗI, можно получить уравнение к,(н ) (н s 3 (4) Математическую модель установки для газопыпевой очистки абсорбцией щелочным раствором согласно блоксхеме, приведенной на фиг. 2, можно записать следующим образом: (Ч -7 )С + 7 С =7 С (5)

7 С = 7, С,— Ч С,Ф 7 С i (б)

7» С». + ЧэС = V Ñ + 7 + С, 1 (7) (Ч -Я С + 7»С = 7 С » (8) м (9) расходы газопыпевой смеси, поступающей в скруббер, выходящей иэ него, I где V -Vq— фазе и растворенным в воде сероводородом подчиняется закону Генри (HgSlr

РЧж где К вЂ” констайта Генри, Н,Б3,, (H S)+ - концентрация сероводорода в газовой и .жидкой фазах.

Таким образом, контроль изменения концентрации сероводорода в отходящих газах датчиком 9 позволяет судить об эффективности газовой очистки. В баке приготовления .поглотительного раствора происходит регенерация насыщенного раствора путем изменения подачи свежего . поглотительного раствора и его подогрева. . Известно, что в сульфидном растворе существуют следующие равновесия1

1438832 регенерированного, свежего и насыщенного растворов, м /с, з

5 с

1 концентрация очищаемого

5 компонента в соответствующем потоке, мг/м э он н

С вЂ” С вЂ” рН соответствующего раствора.

Как видно из математической модели, управление расходом регенерированного поглотительного раствора позволяет выдерживать оптимальный режим работы установки за счет обеспечения правильных равновесных концентраций поглотительного раствора. Одновременно, поддержание постоянного соотношения температур очищаемой газопылевой смеси и поглотительного раствора позволяет стабилизировать скорость аб- 2р сорбции. Производная по температуре, получаемая с преобразователя 19, носит упреждающий характер, благодаря чему повьш ается быстродействие системы управления. 25

Способ осуществляется следующим образом.

Вышедшая из технологического àïïàрата 1 газопылевая смесь, температура которой измеряется датчиком 6, по- Зр ступает в электрофильтр 2, где происходит электростатическое осаждение основной массы содержащейся в ней пыли. После электрофильтра 2 газопылевая смесь поступает в скруббер 3 на доочистку от пыли и абсорбцию очищаемого компонента. Насыщенный в скруббере 3 очищаемым компонентом и остаточной пылью раствор поступает на регенерацию в регенератор 4р

4, откуда сливаются в виде шлама продукты реакций и пыль, а из подогревателя 5 в регенератор 4 подается свежий поглотительный раствор.

Сигналы с датчиков 8, !Î и 18 45 .преобразователя 19 поступают на вход регулятора 8, ко-.орый, воздействуя на клапан 14, изменяет расход регенерируемого раствора пропорционально содержанию пыпи в газопылевой смеси 5О и очищенном газе и обратно пропорционально перепаду давлений на скруббере с коррекцией, пропорциональной скорости измерения температуры газопылевой смеси. Сигналы с датчиков

9 и 11 поступают на регулятор 15 расхода свежего поглотительного раствора, который„ воздействуя на клапан 12, изменяет расход, этого раствора пропорционально величине рН насьппенного раствора и обратно пропорционально концентрации очищаемого компонента в очищенном газе. Сигналы с датчиков 6 н 7 поступают на регулятор 16 соотношения температур регенерированного раствора и газопылевой смеси, который, воздействуя на клапан 13, изменяет расход теплоно— сителя через подогреватель 5, стабилизируя это соотношение. температур.

Как видно из графиков переходных процессов (фиг. 3), при введении корректирующих сигналов по рН отработанного раствора и по скорости изменения температуры газопылевой смеси достигается поышение быстродействия системы управления по сравнению а прототипом, а именно: продолжительность переходных процессов уменьша— ется в 3 раза, максимальная динамическая погрешность снижается в

2,5 раза, что приводит к снижению энергозатрат на проведение процесса очистки.

В таблице приведены сравнительные данные качества регулирования по предлагаемому и известному способам.

Реализация способа осуществлена на средствах локальной автоматики.

Однако способ может быть легко реализован на средствах вычислительной техники.

Формула и з обре т е н и я

Способ автоматического управления процессом очистки газопылевой смеси путем измерения температур и расходов газопылевой смеси и регенерированного раствора, подаваемых в скруббер мокрой очистки, концентрации пыли до скруббера и концентраций пыли и очищаемого компонента после него и регулирования расхода регенерированного раствора в заивисимости от расхода газопьлевой смеси и концентрации пыли до и после скруббера, отличающийся тем, что, с целью повышения экономической эффективности очистки за счет повьппения быстродействия системы управления, дополнительно определяют скорость изменения температуры газопылевой смеси, по величине которой корректируют расход регенерированного раствора, измеряют температуру регенерированного и рН насыщенного растворов, раствора, расход которого регулйруют обратно пропорционально концентрации очищаемого компонента в очишенном газе и прямо пропорционально рН насыщенного раствора.

Макс. динамическая погрешность

Способ Продолжительность управления переходных процессов, с

С, 7.

»ыли г/нм выл

Предлагаемый l>17

Известный . 350

1,2

0,35

150

0,5

1,0

265

5 1438832 соотношение температур регенерированного раствора и газопыпввой смеси регулируют пропорциональным воздействием на расход теплоносителя, подаваемого в подогреватель свежего

1438832

Vúм у05Сн/ч3

У 6

Фиг. Я

Редактор А. Шандор

Заказ 5993/10 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Я%ОЧ

Ра8ан

pucmd

Составитель А. Каретников

Техред N.Õoäàíè÷ КорректорЭ. Лончакова