Устройство для автоматического управления процессом улавливания аммиака из коксового газа

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКСЖХ ) УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УЛ/ ВЛИВАНИЯ А ЧМИАКА ИЗ КОКСО ВОГО ГАЗА при бессатураторном произ водстве сульфата аммонкяв содержащае регулятор расхода воды и регулятор рас1Х )да кислоты, соединенные с соответст--, вующими исполнительными механизмами подачи воды и ксилоты в циркул5щионный сборник, вычислительный блок, связанный своими входами с измерительными преобразователями температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора, а выходом - с регулятором расхода воды, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат пара на упаривание маточного раствора, снижения расхода кислоты и улучшения качества,сульфата аммония за счет повышения точности регулирования, JOHO дополнительно содержит измерительные преобразователи расхода воды и кислоты , соединенные с входами соответствук - g щих регул{ггоров, корректирующий регул тор , связанный своим входом с измерительным преобразователем кислотности циркулирующего раствора, а выходом - с со входом регулятора расхода кислоты. ik I .-viiit/ / ра:ти зр Га. 00 со 4

СОЮЗ;:ОВЕТСНИХ

СОЦИА йИ - .-:ТИЧЕСНИХ

РЕСП" .- : :. !-(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:,, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ I

,э., л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3411888/23-26 (22) 25. 03.82 (46) 15. 10, 83. Еюл. ¹ 38 (72) Г. A. Сосин и Е, B. Акмен (7 1) Конструкторское бюро Гипрококса по автоматизации и механизации производственных процессов на коксохимических предприятиях (53) 66. 012--.52 088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР № 25447 8, кл. С 0". С 1/24, 197 О.

Аe —...-.;-- - и; се-ò,ooльство СССР

Ж 673309, кл: С 01 С 1/24, 1979. (54-)(57) УСТРОЙС БО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

УЛАВЛИВАНИЯ АММИАКА ИЗ КОКСОВОГО ГАЗА при бессатураторном проиводстве сульфата аммония, содержащее регулятор расхода воды и регулятор расхода кислоты, соединенные с соответст-, „„SU„„> 047834 А

3(Ю С 01 С 1/24 С 10 B 21/00

C 05 Д 27/00 вующими исполнительными механизмами подачи воды и ксилоты в циркуляционный сборник, вычислительный блок, связанный своими входами с измерительными преобразователями температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора, а выходом — с регулятором расхода воды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью снижения затрат пара на упаривание маточного раствора, снижения расхода кислоты и улучшения качества сульфата аммония за счет повышения точности регулирования, ° оно дополнительно содержит измерительные преобразователи расхода воды и кислоты, соединенные с входами соответствую- а щих регуляторов, корректирующий регулятор, связанный своим входом с измери- / тельным преобразователел кислотности ( циркулирующего раствора, а выходом — с со входом регулятора расхода кислоты.

1 .1O4Z

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления техно. о .г ескими процессами в массообменных аппаратах, например процессом улавливания аммиака из коксового газа

3 ..:pê бессатураторном производстве сульфата аммония, и может быть использовано в коксохими еской, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматичес:- >> ого регулирования процесса получения сульфата аммония, содержащее контур стабилизации рН циркулирующего раст=ара„ контур стабилизации концентрации сульфата аммония и вычислительный блок I 3. g, Однако данное устройство не решает задачи минимизации энергозатрат на упаривание раствора и достижения продукта заданного качества.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому екту является устройство для автомагического управления процессом улав= лнвания аммиака из коксового газа в производстве сульфата аммония, регулятор расхода воды и регулятор расхода .-. .:слоты„. соединенные с соответствующи:,.:.":. исполнительными, механизмами пода —..;-. воды и кислоты в циркуляциониый

ЗО

-,борник, вычислительный блок„связан: в ь и своими входами с измерительными преобразователями температуры, плот"-...сст", и кислотности циркулирующего раст

==.,apa, а выходом — с регулятором рас.-ода воды (2 ), 35

Недостаток устройства состоит в том, что, во-первых, одной иэ регулируемых величин процесса является сложная функция, вырабатываемая вычислительным блоком, что вызывает необоснованно повышенные колебания концентрации циркулирующего раствора относительно заданного значения, а вс вторых, приводит к неоправданному перерасходу пара на дополнительное выпаривание влаги из

Я5 маточного рас гвора, дополнительным затратам серной кислоты и снижению качества сульфата аммония.

Цель изобретения - снижение затрат пара на упаривание маточного раствора, снижение .расхода кислоты и улучшение качества сульфата аммония за счет повышения точности регулирования.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит и:- мерительные преобразователи расхода

:=-.eäû и кислоты, соединенные с входами соотнетствующих регуляторов, корректи834 2 рующий регулятор, связанный своим входом с измерительным преобразователем кислотности циркулирующего раствора, а выходом» с входом регулятора расхода кислоты

На чертеже представлена принципиаль-. ная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит регулятор 1 расхода воды, вход которого соединен с измерительным преобразователем 2 расхода воды, а выход - с регулирующим органом 3, установленным в трубопроводе, годводящем воду к циркуляционному сборнику 4, а также вычислительный блок 5, вход которого соединен с измерительными преобразователями 6 — 8 температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора, а выход — c входом регулятора 1.

Выходной сигнал вычислительного блока 5 служит переменным заданием регулятор;у 1 и получается в результате решения вычислительным блоком 5 следующее уравнение, выражающее функциональную зависимость расхода воды, подводимой к циркуляционному сборнику, от входных величин процесса.

+ К.Х, о 1 где — расход воды, подводимой к циркуляционному сборнику, м /ч;

К V; - коэффициенты,,определяемые экспериментально-аналитически для конкретных условий объекта; — температура циркулирующего раст

1 вора, С, g "- плотность циркулирующего раст3. вора, г/см — кислотность циркулирующего рас1 ь вора, рН.

Устройство также содержит регулятор 9 расхода кислоты, вход которого соединен с измерительным преобразовате .. лем 10 расхода кислоты, а выход - c регулирующим органом 11, установленным в трубопроводе, подводящем кислоту к циркуляционному сборнику 4, а также корректирующий регулятор 12, вход которого соединен с измерительным преобразователем 8 кислотности, а выходс входом регулятора 9, Выходной сигнал регулятора 12 служит переменным заданием регулятору 9.

Устройство работает следующим образом, Система уравновешена, если алгебраическая сумма сигналов, поступающих на

1047 834

3 вход регулятора 1 от измерительного преобразователя 2 расхода вады и вычислительного блока 5, равна нулю. При этом регулирующий орган 3 находится .в неподвижном состоянии, обеспечивая 5 такой расход воды, при котором концентрация циркулирующего раствора имеет значение, заданное вычислительным блоком 5.

При отклонении одной из входных величин, измеряемых преобразователями 68 от установившихся значений, вычислительный блок 5 вырабатывает cooTs вуюшее переменное задание регулятору 1

f который, перемещая регулируюши и орган 3, устанавливает новый расход воды, компенсирующий возмущения.

При отклонении промежуточной регулируемой величины (расхода воды) от установившегося значения измерительный 20 с. преобразователь 2 расхода воды изменяет величину сигнала, подводимого от него на вход регулятора 1, который, сравнивая этот сигнал с сигналом задания от вычислительного блока 5, вырабатывает управляющий сигнал регулирующему органу 3, который перемешается до тех пор, пока расход воды не примет первоначальное значение, соответствующее сигналу задания от вы- 30 числительного блока 5, Система уравновешена, если алгебраическая сумма сигналов, поступающих на вход регулятора 9 от измерительного преобразователя 10 расхода кислоты и регулятора 12, равна нулю, При этом регулирующий орган 11 находится в неподвижном состоянии, обеспечивая такой расход кислоты, при кожром кислотность циркулирующего раствора 4О имеет значение, заданное регулятором 12, При отклонении кислотности циркулирующего раствора от заданного значения регулятор 12 вырабатывает соответст вуюшее переменное задание регулятору 9, который, перемещая регулирующий орган 11, устанавливает новый расход киолоты, компенсирующий возмущение.

При отклонении промежуточной регу лируемой величины (расхода кислоты) от установившегося значения измерительный преобразователь 10 расхода кислоты изменяет величину сигнала, подводимого от него на вход регулятора .9, который, сравнивая этот сигнал с сигналом задания от регулмгора 12, выра батывает управляющий сигнал регулирующему органу 11, который перемешается до тех пор, пока расход кислоты не примет первоначальное значение, соответствующее сигналу задания от регулятора 12.

Наличие в обоих системах автоматического регулирования жестких обратных связей по управляющим величинам (расходам воды и кислоты) позволяет компенсировать возмущения по этим величинам, практически, безинерционно, чем достигается улучшение динамических характеристик системы управления.

Устройство для автоматического управления процессом улавливания аммиака из коксового газа при бессатураторном производстве сульфата аммония обеспечивает уменьшение колебаний управляемых величин процесса относительно заданных значений путем улучшения динамических характеристик системы управле ния, что приводит к снижению затрат пара на упаривание маточного раствора, f снижению расхода кислоты и повышению качества сульфата аммония.

Заказ 7845/22 Тираж 47 1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Р, Клейман

Редактор A. Гулько Техред С. Мигунова Корректор Л. Пата й