Способ управления процессом получения безводного хлорного железа

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (21) 3831825/23-26 (22) 30,12.84 (46) 23.04.86,Бюл. У 15 (72) П.В.Смольников, В.Н.Горин, Г.М.Колбасова, В.А.Пахомов, О.И.Ерохина, В.К.Вакар и Т.В.Смородинова (53) 66.012.52(088.8) (56) Амелин А;Г. Технология серной кислоты. — М. : Химия, 1983, с.360.

Технологический регламент

Ф 11-3-71 производства хлорного железа. Волгоград, 1971. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСС0М ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО ХЛОРНОГО

ЖЕЛЕЗА, включающий хлорирование металлического железа хлоразотной смесью в реакторе с рубашкой в кипящем слое инертного материала путем

„,SU„„1225817 А (594 С 01 С 49/04 С 05 D 27/00.изменения прдачи металлического желе за и подачи хлоразотной смеси в реак.тор, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта заданного состава эа счет повышения качества регулирования, измеряют температуру реакционной эоны и концентрацию хлора в абгазах, воздействуют на подачу хлора .в реактор в зависимости от величины отклонения температуры реакционной зоны от заданного значения и в зависимости от величины отклонения концентрации хлора в абгазах от заданного значения, воздействие на подачу азота в реактор осуществляют в зависимости от изменения подачи хлора, а подачу металлического железа осуществляют в зависимости от температуры реакционной зоны.

12258

Изобретение относится к способу управления процессом получения безводного хлорного железа методом хлорирования металлического железа аппарате кипящего слоя и может быть 5. использовано в химической промьппленности.

Цель изобретения — увеличение вы хода готового продукта заданного состава за счет повышения качества регулирования.

На чертеже изображена принципиальная схема для осуществления способа.

Система автоматического регулирования содержит датчик 1 содержания хлора в абгазах, элементы 2-5 сравнения и усиления сигналов, регулятор

6 подачи хлора в реактор, регулятор

7 подачи азота в реактор, датчик 8 расхода хлора в реактор; датчик 9 расхода азота в реактор, сумматор 10 сигналов, ограничители 11-13 сигна-. лов, регулятор 14 подачи металлического железа в реактор, датчик 15 тем- 25 пературы в реакционной зоне реактора.

Способ осуществляют следующим образом.

Датчик 15 температуры в реакционной зоне реактора подает сигнал на ЗО элемент 3 сравнения и усиления, кото-. рый сравнивает температуру с заданным значением и величину отклонения усиливает в заданном соотношении. Выходной сигнал элемента 3 через огра- 35 ничитель 13 сигналов подается в регулятор 14 подачи металлического железа в реактор. Сигнал от датчика 15 температуры подается также на эле- мент 4 сравнения и усиления и через 40 его выход — на вход сумматора 1О.

Датчик 1 содержания хлора в абгаэах подает сигнал на элемент 2 сравнения и усиления сигналов, который сравнивает содержание хлора в абгазах с 45 заданным значением и величину отклонения усиливает в заданном соотношении.

Выходной сигнал элемента 2 подается на второй вход сумматора 10. Выходной сигнал сумматора 10 через ограничи- 50 тель 11 сигналов подается в регулятор 6 для автоматического изменения величины установки задаваемого значения расхода хлора, подаваемого в реактор. 55

Датчик 8 расхода хлора подает сиг. нал на элемент 5 сравнения и усиления, который сравнивает расход хлора, 17 подаваемого в реактор, с заданным значением и величину отклонения усиливает в заданном соотношении. Выходной сигнал элемента 5 через ограничитель 12 сигналов подается в регулятор 7 для автоматического изменения установки задаваемого расхода азота, подаваемого в реактор.

Таким образой, автоматически задаются в допустимых пределах расход металлического железа в реактор в зависимости от температуры в реакци-. онной зоне, расход хлора в реактор в зависимости от содержания хлора в абгазах и в зависимости от температуры в реакционной зоне, а также расход азота в реактор в зависимости от подачи хлора в реактор.

Если температура в реакционной зоне увеличится, то автоматически уменьшится расход металлического железа в реактор и расход хлора и температура.в реакционной зоне восстановится, Если содержание хлора в абгазах увеличится, то автоматически меняется задание на величину расхода хлора в реактор так, что расход хлора станет меньшим и содержание его в абгазах восстановится.

Если расход хлора в реактор уменьшится,.то автоматически меяяется задание на расход азота в реактор так, что расход азота станет-меньшим

1 и сохранится соотношение хлора и азота, подаваемых в реактор.

Пример. В охлажденный реактор кипящего слоя с помощью пневмотранспорта подают железный порошок

90 кг/ч и хлораэотную смесь, содержащую, м /ч: хлора 60; азота 180.

Хлорирование железного порошка производят в кипящем слое песка с размером частиц 0,2-1 мм. Режим хлорирования: температура в реакционной зоне 410 С, давление газов на выходе из реактора 1, 1 кгс/см ; при этом не допускается повышение температуры в реакторе выше 450 С, так как может быть прогорание стенок реактора, понижение температуры в реакторе ниже 320 С создает условия для спекания шихты и забивки реактора. Производительность по безводному хлорному железу 250 кг/ч при конверсии хлора 0,9.

При ведении процесса без применения предлагаемого способа управления

1225

No enayr Aeeep

Составитель P.Êëåéìàí

Редактор Н.Гунько Техред И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 2024/16 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 возникают нарушения соотношения хлора и азота, подаваемых в реактор, колеблется содержание железного порошка в кипящем слое, изменяется температура в реакторе, что приводит к наруше- 5 нию технологического режима, снижению степени использования хлора, спеканию шихты, забивке реактора, остановке процесса.

За 3 мес. непрерывной круглосуточ- 10 ной работы опытной установки по производству безводного хлорного железа было 5 остановок процесса по изложенным причинам (спекание шихты, забивка реактора), каждая остановка длилась 15

> в среднем одни сутки. Таким образом, Г

1

I

1

1

I

I

I

I

1 !

L.

817 4 из общего времени 2160 ч установка не работает 120 ч.

Применительно к промышленной>установке получения безводного хлорного железа производительностью

2000 т/г, рассматриваемой в примере, это соответствует недополучению продукта в количестве 90 т/г.

Применение предлагаемого способа управления устраняет причины останова процесса и обеспечивает увеличе-. ние получаемого продукта на 90 т/г при том же составе продукта, Ж:

FeCC 97,3; FeCf 0,6, нерастворимые в воде 1,7.