Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации солей

 

ОП ИСАН ЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i11724161

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.05,78 (21) 2611897/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. КЛ.2

В OID 9/02

G 05D 27/00

Государственный комитет (53) УДК 66,012-52 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. E. Туровский, Э. В. Бродский, А. Г. Венжега, В. Н. Бейзер и А. В. Коваленко

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СОЛЕЙ

Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса кристаллизации солей из маточного раствора, в частности кристаллизации сульфата аммония, и может быть использовано в хими- 5 ческой и коксохимической промышленности.

Известен способ регулирования процесса кристаллизации солей путем изменения расхода кислоты в зависимости от количе- 10 ства пульпы и расхода пульпы в зависимости от отклонения величины соотношения количество пульпы: содержание твердого в ней (1).

Наиболее близким по технической сущ- 15 ности к изобретению является способ а втоматического регулирования процесса кристаллизации солей путем изменения подачи пара в теплообменник в зависимости от температуры коксового газа перед кристал- 20 лизатором и подачи воды в кристаллизатор (2), Однако известный способ не учитывает фактического количества воды, поступающей в кристаллизатор, а также тепла хи- 25 мических реакций. Вследствие этого регулирование температуры газа после теплообменника в расчете на максимально возможный расход воды приводит к излишним затратам пара, причем непроизводительные 30 затраты тепла достигают 10 — 15% от его общего расхода.

Целью изобретения является сокращение энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что подачу пара дополнительно изменяют в зависимости от температуры и состава коксового газа перед теплообменником, величины отношения расхода воды и количества кристаллического продукта, определяемого по расходу, плотности и кислотности пуль пьь

Минимальную температуру t, газа после теплообменника, необходимую для испарения воды, поступающей в кристаллизатор в количестве G, (кг/с), в зависимости от количества вырабатываемого кристаллического продукта б„р (кг/с), а также от содержания аммиака в газе С (г/м ) и начальной температуры последнего t, можно определить из следующего уравнения связи, полученного на основании анализа теплового и материального балансов процесса

8, = t, + 31,6 — 6,7C (— — 0,61 . (1)

1 кр

При отсутствии приборов непосредственного измерения количества вырабатываемого кристаллического продукта в потоке эвакуируемой пульпы величину бкр рассчи724161 (2) 55

60 тывают в зависимости от объема пульпы

vÄ (/с), ее плотности р„(кг/м ) . "o>-ржания в ней твердого т,„(масс о ) . вр — п пттв

Причем согласно результатам экспсриментальных исследований, зависимость содержания твердого (т. е. кристаллов) в пульпе от ее плотности и наличия серной кислоты С н,зо, (масс /,), описывается следующим уравнением связи (размерности величин приведены в системе СИ). и„= 0,238 (рп — 1260 — 6,4Сн,зо,)- (3}

Таким образом, для определения необходимой температуры газа после теплообменника (задание регулятору) измеряют расход эвакуируемой пульпы, ее плотность и содержание серной кислоты, рассчитывают пб данным этих измерений количество вырабатываемого кристаллического продукта в соответствии с уравнениями (2) и (3), измеряют расход воды, начальную температуру газа и содержание в нем аммиака, а затем находят искомую величину из уравнения (1) и в соответствии с полученным значением t, регулируют расход пара на теплообменник.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего способ.

На коксохимических заводах сульфат аммония получают из аммиака коксового газа в результате его взаимодействия с серной кислотой маточного раствора. Коксовый газ, содержащий аммиак, поступает из коксовых печей по газопроводу в кристаллизатор (сатуратор), в котором находится насыщенный маточный раствор сульфата аммония, содержаший серную кислоту. При взаимодействии аммиака газа с кислотой раствора в кристаллизаторе образуется дополнительное количество сульфата аммония. Образовавшаяся соль выделяется в виде кристаллов и эвакуируется из кристаллизатора насосом вместе с частью маточного раствора. Чтобы обеспечить нормальные условия эвакуации кристаллического продукта из кристаллизатора, транспортируемая насосом пульпа (т. е. смесь кристаллов и раствора) должна содержать не более 40 — 50 масс твердой фазы, которую затем отделяют в сепараторе от жидкой фазы (раствора), возвращая последнюю в кристаллизатор (сатуратор).

Кроме коксового газа в кристаллизатор по специальному трубопроводу поступает вода. Использованная ранее для промывки технологического оборудования и для других целей эта вода не подлежит сбросу и поэтому накапливается в отдельном сборнике, а затем по мере накопления подается

l0

35 .10

B кристаллизатор на испарение. Чтобы испарить поступающую в кристаллизатор воду и тем самым предотвратить растворение кристаллов соли, образовавшихся в маточном растворе, коксовый газ перед кристал".èçàòoðîì (сатуратором) нагревают в теплообменнике глухим паром. Вследствие неравномсрного поступления воды в сборник ее подачи в крнсталлизатор изменяется вовремени. Но во избежание нарушения режпма кристалпзацпи расход пара на подогрев коксового газа обычно устанавливают в расчете на максимально возможный расход воды, обеспечивая нагревание коксового газа в теплообменнике на 20 — 25 С.

Сигналы от датчиков 1, 2, 3, пропорциопальныс расходу, плотности и кислотностн пульпы, поступают в вычислительное устройство 4, которое реализует уравнение связи, полученное при совместном решении уравнений (2) и (3).

Gвр — 0,278;„V„(p„— 1260 — 6,4Сн,зо, ). (4)

Выходно1 сигнал вычислительного устройства 4, пропорциональный величине G,;p, поступает в вычислительное устройство 5.

Туда же поступают сигналы, пропорциональныс расходу воды от датчика 6 на линии подачи воды в кристаллизатор, а также пропорциональные начальной температуре газа и содержангпо в нем аммиака соответственно от датчиков 7 и 8, установленных на газопроводе перед теплообменником. Вычислительное устройство 5 реализует уравнение связи (1) и вырабатывает выходной сигнал, пропорциональный необходимой температуре газа t,. после теплообменника, которая обеспечивает эффективную работу кристаллизатора при минимальном расходе пара. Этот сигнал является заданием для регулятора 9 расхода пара на теплообменник. При рассогласовании фактической температуры газа, замеренной датчиком 10 после теплообменника и задания (выходной сигнал вычислительного устройства 5), отрабатывается регулирующее воздействие на изменение расхода пара на подогрев с помощью клапана 11.

Экономический эффект от внедрения данного способа составляет 30 тыс. руб. в год на газовый поток мощностью 150 — 200 тыс. м в час.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации солей путем изменения подачи пара в теплообменник в зависимости от температуры коксового газа перед кристаллизатором и подачи воды в кристаллизатор, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических

724161

Составитель Т. Чулкова

Токред A. Камышиикова

Гсдактор T. Пилипенко

Корректор Л. Тарасова

Заказ 534, 7 Изд. ¹" 25! Тирал< 8!О Подп исиое

HIIO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам пзобретепни и открытий

1I3035, Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 затрат за счет повышения точности регулирования, подачу пара дополнительно изменяют в зависимости от температуры и состава коксового газа перед теплоооменником, величины отношения расхода воды и количества кристаллического продукта, определяемо;о по расходу, плотности и кислотностп пульпы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № б17037, кл. В 01Р 9/02, 02.03.77.

2. Вессельман С. Г. и др, Контроль и регулирование тепловых процессов на коксохпмичсских заводах. Харьков, «Металлург», 1962, с. 48.

Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации солей Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации солей Способ автоматического регулирования процесса кристаллизации солей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области упрочнения и/или выделения твердых веществ, находящихся в расплаве или присутствующих в виде перенасыщенного раствора

Изобретение относится к процессам депарафинизации масел с использованием специальных фильтров

Изобретение относится к способу получения пероксидных солей в виде твердых частиц и к устройству для его осуществления

Изобретение относится к концентрированию растворов, в частности мембранному концентрированию, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической промышленности
Изобретение относится к получению анизотропных кристаллических пленок, находящих применение в микроэлектронике, оптике, в коммуникационных и вычислительных устройствах, декоративно-прикладном творчестве и т.д

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения многоатомных спиртов, например неопентилгликоля или этриола, и формиата натрия или кальция, включающему добавление к смеси разделяемых веществ органического растворителя, в котором многоатомный спирт растворяется, кристаллизацию формиата натрия или кальция, отделение формиата натрия или кальция от раствора многоатомного спирта в органическом растворителе, например, фильтрованием, рециркуляцию органического растворителя, охлаждение раствора и кристаллизацию многоатомного спирта, причем в качестве органического растворителя используют растворитель ароматического ряда, например толуол, при этом после добавления к смеси разделяемых веществ органического растворителя полученную смесь нагревают до температуры кипения и производят при этой температуре одновременно: обезвоживание смеси отгонкой воды с рециркуляцией отделенного от воды органического растворителя, кристаллизацию нерастворенного в органическом растворителе формиата натрия или кальция и растворение в органическом растворителе многоатомного спирта
Наверх