Способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНБ1М ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,(Теллорлтел) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3510249/23-26 (22) 05.11.82 (46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) Н. Г. Вилесов, Т. М, Грищенко и В. Г. Большунов (71) Институт газа АН Украинской ССР (53) 66.012-52 (088.8 ) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 529120, кл. С 01 В 17/60, 1974.

2. Амелин А. Г. Производство серной кислоты. М.,: 1967, с. 407. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТА,„5U„„1125187 А

3(59 С 01 В 17/02 G 05 D 27/00

НОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьщения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

1125187

Изобретение относится к автоматическому регулированию температурного режима процесса восстановления сернистых газов природным газом и может быть использовано при утилизации отходящих сернистых газов металлургических и др. производств.

Известен способ автоматического регулирования процесса восстановления сернистого ангидрида путем стабилизации соотношения расходов технологического и восстановительного газов, подаваемых в реактор восстановления, где соотношения расходов технологического и восстановительного газов корректируют в зависимости от концентрации сернистого ангидрида и кислорода в технологическом газе. Корректируюший сигнал формируют в виде суммы произведений концентраций сернистого ангидрида на стехиометрический коэффициент по сернистому ангидриду, который устанавливают в интервале 0,5 — 0,7, и концентрации кислорода на стехиометрический коэффициент по кислороду, который устанавливают в интервале

0,45 — 0,51 (1) .

Недостатком способа является то, что температура процесса восстановления регулируется вручную путем изменения температуры разогрева технологического газа, подаваемого на восстановление.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление (2).

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за ко4 лебаний температуры в реакторе.

Целью изобретения является увеличение производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

На чертеже представлена схема реализации способа автоматического управления.

Система управления содержит реактор 1, газоход 2 для подачи исходной газовой смеси (сернистого газа), газоход 3 для подачи природного газа на сжигание, расходомеры сернистого газа .4 и природного газа 5, газоя = с (n -* " - " со 7,zz) Я. пг

Q „расход природного газа, подаваемого в топочные горелки на сжигание, м (или л/ч);

5«> расход исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, м (или л/ч);

C„,„ теплоемкость исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, ккал/м ; — температура газов в реакторе, С;

t „, -температура исходной газовой смеси, С; (,„„— теплота сгорания природного газа, ккал/нм; (, — содержание кислорода в исходной газовой смеси, об. доли. и — стехиометрический коэффициент по кислороду, который в зависимости от состава природного газа, подаваемого на восстановление, устанавливают в интервале 0,45 — 0,51 — эмпирический коэффициент, учитывающий адиабатический разогрев газов, который устанавливают в пределах 1,1 — 2,6, в зависимости от содержания кислорода в газе-окислителе и условий проведения процесса.

40

Сигнал управления, рассчитанный по уравнению (1), с вычислительного устройства 9 поступает в виде задания на регулятор 10 расхода природного газа на сжигание, а с регулятора — на исполнительный механизм ll, который изменяет расход природного газа на топочные горелки. Газанализатор 6 кислорода, термопары для измерения температуры сернистых газов 7 и температуры в реакторе 8, вычислительное устройство 9, регулятор IO, исполнительный механизм Il.

Способ осуществляют следующим образом.

B реактор 1 подают исходную газовую смесь на восстановление по газоходу 2 и природный газ в топочные горелки на сжигание по газоходу 3. Расходы исходной газовой смеси (G> ) и природного газа на сжигание (бпг, ) измеряют расходомерами 4 и 5 соответственно. Концентрацию кислорода в исходной газовой смеси (СО ) измеряют газоанализатором 6. Температуру исходной газовой смеси (t ) и температуру газов в реакторе (tp) измеряют термопарами 7 и 8 соответственно. Сигналы с расходомеров, газоанализатора и термопар по20 ступают на вычислительное устройство 9

1 которое реализует уравнение

1125187

Составитель А. Попов

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 8417/15 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 окислитель подают в топочные горелки пропорционально расходу природного газа, подаваемого на сжигание, с коэффициентом избытка окислительного газа, равном или близком к 4 = 1, который регулируют известным способами. Природный газ на восСтаНОВЛЕНИЕ ПОДаЮт В КОЛИЧЕСТВЕ: СН4: S0"=

0,53.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить производительность реактора, а также продлить срок службы ка тал изатора.