Способ автоматического управления процессом получения извести в производстве кальцинированной соды

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЮЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТИ В ПГОИЗЮДСТВЕ КАЛЬЦИНИГОВАННОЙ СОДЫ, включающий регулирование подачи шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из печи в зависимости от температуры низа печи с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты по предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты, отличающийся тем, что, с иеяью повышения качества управления, измеряют удельное количество недопала, выходящего из аппарата гашения, и ос)гществляют дополнительную корректировку отбора извести из печи, причем дополнительную корректировку отбора извести из печи осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от удельного количества недопала, выходящего из аппарата гашения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

Р ЕСГ1УБЛИН (I9) SU(II>

4(5l) С 04 В 2/02

1!

Р с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3661567/29 — 33 (22) 14.11.83

{46) 30.04.85. Бюл. М 16 (72) И. Д. Зайцев, К. M. Кухтенков, П.И. Беляк, Л. В. Балянов и В. В, Смекалин (53) 66.012 — 52 (088.8) (56) 1. Щекин И. Н. и др. Технология соды.

M., "Химия", 1975, с. 38.

2. Авторское свидетельство СССР

И 977425, кл. С 04 В 1/02, 1981, (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ

ИЗВЕСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕ КАЛЬЦИНИ—

РОВАННОЙ СОДЫ, включающий регулирование подачи. шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из печи в зависимости от температуры низа печи с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты о предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты, о т л ичаю щи и с я тем, что, с целью повышения качества управления, измеряют удельное количество недоцала, выходящего из аппарата гашения, и осуществляют дополнительную корректировку отбора извести из печи, причем дополнительную корректировку отбора извести нз печи осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от удельного количества недопала, выходящего из аппарата гашения. (за счет улучшения характеристик поля температур в объеме печи) (2).

Однако ло данному способу получают известь невысокого качества, так как содержание СаОд„в ней составляет 86,5 — 87 мас.%, при этом также имеет место большой расход топлива, который составляет 127,5 кг условного топлива на 1 т извести 85%. Это объясняется тем, что между температурой печного газа и качеством получаемой извести существует лишь приближенная зависимость.

Цель изобретения — повышение качества управления, Цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом получения извести в производстве кальцинированной соды, включающему регулирование подачи шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести иэ печи в зависимости от температуры низа печи с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном эначенни уровня шихты по предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты, измеряют удельное количество недопала, выходящего из аппарата гашения, и осуществляют дополнительную корректировку отбора извести из печи, причем дополнительную корректировку отбора извести из печи осуществляют в обратнопропорциональной зависимости от удельного количества. недопала, выходящего из аппарата гашения.

Установлено, что удельное количество недопала на выходе иэ аппарата гашения достаточно однозначно (находится в,прямой зависимости) характеризует качество извести, выгружаемой из шахтной печи и поступающей на гашение, и в значительной степени определяет качество известкового молока.

Так, увеличение удельного количества недопала свидетельствует об ухудшении качества выгружаемой иэ печи извести, так как это сопровождается уменьшением удельI ного количества разложившегося карбонатного сырья и соответственно увеличивается потеря топлива (кокс сгорает неполностью), что обуславливает увеличение содержания примесей в известковом молоке, которые также определяют качество известкового молока.

1<орректировка отбора извести из печи в зависимости от удельного расхода недопала на выходе иэ аппарата гашения позволяет обеспечить нужное время пребывания карбонатного сырья в зоне обжига, достаточное для его полного разложения, а также более полное сгорание топлива (например кокса), таким образом улучшить технологический режим обжига.

1 1152942 2

Изобретение относится к способам управле. ния процессом получения извести из карбонатного сырья преимущественно в шахтных печах. и может найти применение в химической промышленности, в частности, в производстве кальцннированной соды аммиачным способом при получении извести и печного газа, содержащего углекислоту, используемых в технологическом процессе .

В производстве кальцинированной соды аммиачным способом известь используют для получения извести и печного газа, содержащего углекислоту, используемых B технологическом процессе.

В производстве кальцинированной соды аммиачным способом известь используют для получения известкового молока гидратацией окиси кальция в аппаратах гашения, которое в свою очередь используется для очистки pacco JIB хлористого натрия, а печной гаэ, содержащий углекислоту, используют для карбонизации аммиачносолевого раствора.

Известен способ управления процессом получения извести в шахтных печах, согласно которому регулирование подачи шихты в печь осуществляют в зависимости от высоты уровня шихты в печи, а регулирование отбора извести из печи — в зависимости от температуры низа печи, в котором одновременно поддерживают заданное соотношение расходов топлива, воздуха и карбонатного

30 сырья 111.

Однако указанный способ обеспечивает невысокое качество регулирования процесса, что обусловлено большими транспортными запаздываниями (время запаздывания 6 — 35 .

10 ч) при регулировании положения зоны обжига по температуре низа печи, что является причиной колебания качества (степень обжига) выгружаемой извести, т. е. такой способ не позволяет получать известь высоко. 40 го качества, при этом имеет место неоправданно завышенный расход топлива.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом получения

45 извести в производстве кальцинированпой соды; включающий регулирование подачи шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из печи в зависимости от температуры низа с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты ло предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты.

Дюшый способ позволяет свести к минимуму (до 10 мин) транспортное запаздывание при регулировании положения зоны обжига и несколько повысить качество извести

942

3 1152

На чертеже изображен один из возможных вариантов принципиальной схемы управления процессом получения извести в произ-водстве кальцинированной соды.

Способ осуществляют следующим образом.

Шихту загружают в верхнюю часть шахтной печи 1, которая по мере передвижения ее подвергается химическому превращению.

Высоту слоя (уровень загрузки шихты) в печи измеряют с помощью датчика уровня 2, 10 который связан с регулятором 3 управлейия загрузкой, автоматически поддерживающим . заданный уровень шихты в печи 1. Обожженную известь выгружают из нижней части печи 1 выгрузным устройством 4 в бункер 5.

Температуру низа печи контролируют (измеряют) с помощью датчика 6, а темперутуру печного газа-с помощью датчика 7, которые связаны с устройством 8 управления выгруз, кой, причем это устройство связано одновре. менно с расходомером 9, фиксирующим удельное .количество недопала, выходящего из аппарата гашения 10.

В установившемся режиме при заданных значениях температур печного газа и низа печи их сигналы Р„, P поступают на вход устройства 8, которое устанавливает необходимую величину отбора извести из печи 1.

При этом удельный расход (количество) недопала равен заданному значению и выходной сигнал Р„устройства 4 равен заданию P устройства 8, т. е. коррекции выгрузки не происходит.

В случае увеличения удельного расхода недопала, свидетельствующего о недостаточном 35 обжиге известняка (например при увеличении влажности известняка), выходной сигнал Ри расходомера 9 увеличится на величину, пропор-. циональную величине отклонения удельного расхода нвдопала. Сигнал Р„превысит сиг- 40 нал Р, в результате устройство 8 начнет корректировать выгрузку в сторону уменьшения, что обусловит более длительное пребывание известняка в зоне обжига и более полное . его превращение в СаО. При этом удельный 45 расход недопала будет уменьшаться. Уменьшение выгрузки будет производиться до тех пор, пока удельный расход недопала не примет прежнее (заданное) значение.

При уменьшении удельного расхода недопа ла управление произойдет аналогично в обратную сторону, но поскольку при этом увеличивается расход тепла (топливо), это экономически невыгодно.

Алгоритмы функционирования системы можно представить в виде рэ Рн < (P Ра)) K Рк где Р— контрольная точка регулятора;

К вЂ” настройка регулятора.

Пример. В установившемся режиме расход извести из печи 1 составляет 12 т, а в гаситель 10 подают 10 т/ч (2 т/ч извести подают на другие нужды производства) при содержании в ней активного СаО 88%.

Расход топлива составляет 170 кг/т иэвести..

Расход жидкости в гаситель равен 24 мз/ч.

Удельный расход недопала составляет

1,2/10=0,12 т/т извести и он однозначно характеризует концентрацию СаО „.„ в извести. При этом удельный расход извести равен заданному значепию и сигнал

Рч — — Рэ. Система и процесс находятся в установившемся режиме.

При уменьшении концентрации активного

СаО в извести до 85%, вызванном нарушением технологического режима обжига, удельный расход недопала увеличится с 0,12 до

0,15 т/т извести. При этом сигнал Р„расхо домера 9 превысит задание Рз устройства

8, которое начнет уменьшать выгрузку до тех пор, пока удельный расход недопала не станет равным заданному значению, т. е.

0,12 т/т извести, При этом увеличится время пребывания известняка в зоне обжига и бу,дет обеспечено более полное сгорание топлива, а соответственно и его экономия.

Таким образом, данный способ позволяет повысить качество извести (повышение концентрапии СаО„„, в извести на 1%) и уменьшить расход топлива на 2 кг/т извести 85%, что обусловит повышение концентрации СО в печном газе на 1%. (152942

Составитель В. Алекперов

Техред Т. Дубинчак

Корректор M. Самборская

Редактор M. Недолуженко

Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2439/21

Подписное

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