Способ управления абсорбционным процессом сернокислотного производства

 

Изобретение относится к способам автоматического управления абсорбционным процессом в производстве серной кислоты в химической промышленности и позволяет повысить экономическую эффективность процесса за счет повышения степени улавливания серного ангидрида. Способ заключается в измерении концентрации орошающей кислоты и температур входящих и выходящих потоков абсорбера , определении по указанным температурам количества поглощенного, серного ангидрида и регулировании концентрации орошающей кислоты с коррекцией по экстремальному количеству серного ангидрида дозированием воды в циркуляционный бак, а ее температуру - с коррекцией, обратно пропорциональной количеству серного ангидрида , подачей хладагента в холодильник кислоты.2 ил. -г Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4425851/26 (22) 12,05.88 (46) 30.06,91. Бюл. М 24 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В,Ф. Мысак, А,П.Мовчан, М,А.Галициян, В.Ф,Нестеренко, Г.А Плетнев, А.А.Коляда, Л.С.Нахт, В.Ф.Ципкин и С.С.Никольский (53) 66,012-52(088.8) (56) Фиалко Г.М, Автоматизация производства серной кислоты. M.: Машиностроение, 1964, с. 408, Гуров Н,М., Починкин С.И, Автоматизация технологических процессов. М.: Высшая школа, 1979, с. 238 — 241. (54)СПОСОБУПРАВЛЕНИЯ АБСОРБЦИОННЫМ ПРОЦЕССОМ СЕРНОКИСЛОТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к способам автомтического управления абсорбционным процессом в производстве серной кислоты .и ..".ожет быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения — повышение экономической эффективности эа счет повышения степени улавливания серного ангидрида.

На фиг.1 представлена схема входящих и выходящих потоков абсорбера; на фиг,2— схема реализации способа.

Уравнение теплового баланса в статике для процесса, не сопровождающегося выделением (поглощением) тепла при абсорбции, имеет вид

„„. Ы „„1659356 А1 (я)ю С 01 В 17./74, G 05 О 27/00 (57) Изобретение относится к способам автоматического управления абсорбционным процессом в производстве серной кислоты в химической промышленности и позволяет повысить экономическую эффективность процесса эа счет повышения степени улавливания серного ангидрида.

Способ заключается в измерении концентч рации орошающей кислоты и температур, входящих и выходящих потоков абсорбера, определении по укаэанным температурам количества поглощенного серного ангидрида и регулировании концентрации орошающей кислоты с коррекцией по экстремальному количеству серного ангидрида дозированием воды в циркуляционный бак, а ее температуру — с коррекцией, обратно пропорциональной количеству серного ангидрида, подачей хладагента в холодильник кислоты. 2 ил.

« л

G С,(0, -Oa)+ 6кск(б4 — 62) = 0, (>) сО где G. С, д — соответственно расход, теп- «,Д лоемкость, температура; индексы г соответ- (у) ствуют газовому потоку; к — орошающей «р кислоте; 1 — входной поток, 2 — выходной.

Уносом кислоты с газом пренебрегаем.

Вмрввив ив уравнения11) о,г, получим и *=6«ччг(@ «%г) где а «ОгСг/6кС» для упрощения схемы принимается постоянным коэффициентом в предположении о незначительном изменении теплоемкости кислоты и газа в регламентных границах процесса и постоянстве расходов газа и орошающей кисло- ты, величины которых определяются

1659356

20

55 прОизводительностью насосов и вентиляторов на линиях подачи указанных потоков.

Из-за разогрева, вызываемого поглощением серного ангидрида, (ЯОз), температура орошающей кислоты на выходе из абСорбера (О К2) будет отличной от температуры, вычисленной по уравнению (2). Разность температур (0 «2 — О к ) при стабильных материальных потоках будет пропорциональна количеству поглощенного 503 (G"""so3), G $03= (к2 к2)

В простейшем случае

Gros" = A1 + А2(М вЂ” О„), где Ai, А2 — постоянные коэффициенты.

Способ осуществляют следующим обра ом.

В нижнюю часть абсорбера 1 подается

ra овый поток, содержащий ЯОз. В верхн ю часть абсорбера 1 противотоком из циркуляционного бака 2 подают орошающую кислоту, которая абсорбирует 503. Для улучшения условий абсорбции разогретую орошающую кислоту охлаждают в оросительном холодильнике 3.

Схема управления включает контур измерения количества поглощенного

$О3(6"0 "so3) и контур регулирования температурного режима абсорбера 12 с экстремальной коррекцией по количеству поглощенного ЯОз.

Контур измерения количества поглощ нното $0а содержит датчики 4-7 температур газа и жидкости на входе в адсорбер

1 на его выходе соответственно, которЦе подключены ко входу блока 8 вычисления G so3. Выход блока 8 вычисления

G so3 подключен ко входам экстремального регулятора 9 и регулятора 10 температурного режима абсорбера, Ко второму входу регулятора 10 подключен датчик 6 температуры орошающей кислоты на входе в вбсорбер, а выход регулятора 10 соединен с исполнительным механизмом 11 на линии подачи хладагента в холодильник 3, Выход экстремального регулятора 9 подключен ко входу регулятора 12 концентрации орошающей кислоты, второй вход которого соединен с датчиком 13 концентрации орошающей кислоты, а выход — с испОлнительным механизмом 14 на линии подачи воды в бак 2.

Система работает следующим образом.

По сигналам от датчиков 4 — 7, пропорциональным температурам входных и выходных потоков абсорбера, в блоке 8 по выражениям (2), (4) определяется G"""so3, Блок 8 может быть реализован на микропроцессоре либо на стандартных блоках суммирования и умножения. Сигнал, пропорциональный количеству поглощенного

$03, поступает в камеру коррекции регулятора 10 и обеспечивает изменение задания в допустимом регламентом интервале обратно пропорционально величине

G"""so3. T.e. увеличение G"""sîç, свидетельствующее об увеличении содержания

ЯОз в газовом потоке, приводит к снижению температуры орошающей кислоты, подаваемой на орошение, что улучшает условия массообмена.

Одновременно сигнал, пропорциональный G" $Q3, подается на вхоД экстремаль ного регулятора 9, который формирует задание регулятору 12 концентрации орошающей кислоты, например, с помощью поисковой процедуры (например, экстремальный регулятор типа АРС).

Этим обеспечивается поддержание оптимальной концентрации орошающей кислоты, при которой для данных технологических условий степень поглощения 303 максимальна.

Оптимальное управление процессом абсорбции в сернокислотном производстве позволит повысить степень поглощения ЯОз в диапазоне от 7 до 10, что дополнительно увеличит выпуск серной кислоты от 0,15 до

0,2, кроме того, уменьшается загрязнение окружащей среды, улучшаются условия работы аппаратчиков, Формула изобретения

Способ управления абсорбционным процессом сернокислотного производства путем измерения концентрации орошающей кислоты, температур входящих и выходящих потоков абсорбера и регулирования концентрации орошающей кислоты дозированием воды в циркуляционный бак, а ее температуры — подачей хладагента в холодильник кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения экономической эффективности за счет повышения степени улавливания серного ангидрида по температурам входящих и выходящих потоков абсорбера, дополнительно определяют количество поглощенного серного ангидрида и регулируют концентрацию орошающей кислоты с коррекцией по экстремальному количеству серного ангидрида, а ее температуру — с коррекцией, обратно пропорциональной количеству серного ангидрида.

1659356

Й,@

Составитель А.Хляпов

Техред M.Моргентал

Редактор А.Долинич

Корректор Т.Малец

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1814 Тираж 316 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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