Способ контроля степени декарбонизации

 

Изобретение относится к способам автоматического контроля характеристик технологического процесса при обжиге карбонатных смесей во вращающихся печах. Может быть использовано в цементной промышленности. Позволяет повысить точность контроля. Для достижения поставленной цели измеряют концентрации двуокиси углерода и кислорода в газоходах обжиговой печи и теплообменных устройствах, измеряют расход топлива, определяют процентное содержание двуокиси углерода в топливе, вычисляют величину объемного расхода двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси по формуле G<SB POS="POST">CO</SB> @ =[CO<SP POS="POST">изм.</SP>G<SB POS="POST">топл</SB>(K+O<SB POS="POST">2</SB><SP POS="POST">.</SP>L/(U-O<SB POS="POST">2</SB>))-CO<SP POS="POST">т</SP>°<SP POS="POST">пл.</SP>G<SB POS="POST">топл</SB>]/1-CO<SP POS="POST">изм</SP>, где G<SB POS="POST">CO</SB> @ - объемный расход двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси

G<SB POS="POST">топл</SB> - расход топлива

CO<SP POS="POST">изм</SP>, O<SB POS="POST">2</SB> - измеренная общая концентрация двуокиси углерода и концентрация кислорода

CO<SP POS="POST">т</SP>°<SP POS="POST">пл</SP> - процентное содержание двуокиси углерода в топливе

К - коэффициент, показывающий расход дымовых газов при сжигании 1 м<SP POS="POST">3</SP> данного вида топлива

L - коэффициент, определяющий необходимый расход воздуха для полного сжигания данного вида топлива, степень декарбонизации определяют с учетом величины объемного расхода двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1474427 А1 (51)4 F 27 D 19/00, С 04 В 7/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к способам автоматического контроля характеристик технологического процесса при обжиге карбонатных смесей во вращающихся печах. Може бьггь использовано в цементной промышленности. Позволяет повысить точность контроля. Для достижения поставленной цели измеряют концентрации двуокиси углерода И кислорода в газоходах обжиговой печи и теплообменньгх устройствах, измеряют расход топлива, определяют процентИзобретение относится к способам автоматического контроля характеристик технологического процесса при обжиге карбонатных смесей, преимущественно цементных, во вращающихся печах и может быть использовано в цементной промышленности.

Цель изобретения — повышение точности контроля степени декарбонизации .

Процесс декарбонизации — это разложение солей кальция и различных металлов (в основном магния и марСаСΠ— Сао + СО 1. (1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 199588/31-33 (22) 25.12.86 (46) 23.04.89. Бюл. ¹- 15 (71) Одесский политехнический институт (72) А.П.Ищенко, А.Г.Иванов, A.Н.Харабет, В.Ф.Бабич и M.Â.Aíîõèíà (53) 666. 3. 041 (088. 8) (56) Патент СНА ¹ 3300196,кл.423-175, 1964. ное содержание двуокиси углерода в топливе, вычисляют величину объемного расхода двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси по формуле и м

О L

G = СО G (К+ — — -) Coz L z топи 21-0

z — COz " . С„„„1/1 — СО",™, где G — объемный расход двуокиси

С01 углерода из обработанной сырьевой и м смеси; G»» расход топлива; СО, Π— измеренная общая концентрация двуокиси углерода и концентрация кислорода; СΠ— процентное содержание двуокиси углерода в топливе; К— коэффициент, показывающий расход ды- Ж

3 мовых газов при сжигании 1 м данного вида топлива; L — коэффициент, определяющий необходимый расход воздуха для полного схжгания данного вида топлива, степень декарбонизации ф определяют с учетом величины объемного расхода двуокиси углерода из Ф ь обработанной сырьевой смеси. 1 ил.

2 ганца) на окислы этих элементов с выделением углекислого газа

Для экономичного и качественного технологического процесса обжига карбонатного сырья необходимо знать процентное отношение в обрабатываемом сырье свободных окислов, получившихся в результате декарбонизации солей.

Но измерять непосредственно концентрацию окислов в нагретом до 1000 К материале практически невозможно, 14 744 27 (9) (10) 20

30 (" 1)Ь Ст

В (5)

50 (4) принипоэтому широко распространяется метод косвенного контроля — по расходу технологической (т. е. выделившейся только из обрабатываемого сырья) .yr5 лекислоты. При этом степень декарбонизации Э можно определять как отнот шение объемного расхода G техноСОа логической углекислоты к произведению максимальной концентрации углекислоты, химически связанной в сырье, СО """ на объемный расход сырьевой смеси G, С ()

D (2) 15

При измерении концентрации углекислоты СО " " в газоходе технологического агрегата при помощи, газоанализатора определяют отношение обЬ объемного расхода углекислоты G са к общему расходу отходящих газов G аюц иЪм

СО (3) 25

Сот изм

Измерениая концентрация COR включает как концентрацию СОте" так и двуокись углерода СО, выделившуюся в результате сгорания топлива. Объемный расход отходящих газов определяется как сумма расходов дымовых газов G избыточного воздуха С " и технологической углете кислоты С О

Общий расход воздуха G определяется через расход топлива G êîýôôèциент L» показывакиций стехиометричес- 40 кое отношение С8/Ст для полного сгорания данного вида топлива, и коэффициент избытка воздуха Ы,Св Ь Ст

45 изг

Избыточный расход воздуха G определяется как

2.1-0R

С учетом этого формула мает вид

Общий расход углекислоты в месте измерения

Так как известно, сколько углекислоты выделяется при полном сгорании данного вида топлива, можно записать

Теперь формулу (3) представляют в виде

C0™ — — —— х

С(К+ — — 1+ С

0zL т т

21-0, со и отсюда выделяют величину расхода углекислоты из технологического сырья

Таким образом, по формуле (10), аналитически отражающей расход технологической углекислоты, при измерении концентрации СО и О, а также расхода топлива и при постоянных коэффициентах К,L СО можно вычислить истинное значение G,, а по нему определить степень декарбонизации D по формуле (2) .

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит измерительные каналы по концентрациям кислорода О и углекислого газа СО, по расходам топлива G и сырья G а также вычислительные блоки арифметических операций: вычитания 1-3, умножения

4-7, деления 8-10, уменьшения 11, сложения 12 и вторичный регистрирующий прибор 13.

В блоке 1 происходит вычитание из числа 21 величины концентрации кислорода, в блоке 4 перемножают величину стехиометрического коэффициента L на величину концентрации кислорода О и результат подают на вход блока 8, в котором произведение 0 Ь делят на разность 21-0, к этой величине в блоке 11 прибавляют значение коэффициента К и в блоке 5 полученный результат умножают на величину измеренной концентрации углекислоты СО (K + †---). Из этого выл рл 0Ь

2 21-От ражения в блоке 2 вычитают постоянтоел ное значение концентрации СО, выделяющегося при сгорании единичного объема топлива, а в блоке 6 путем перемножения полученной величины

74427

Способ автоматического контроля степени декарбонизации сырьевой смеси основан на строгих аналитических зависимостях, поэтому значение степе5 ни декарбонизации, рассчитанное по этому способу, является наиболее точным, В блоке 9 в результате деления получают значение величины объемного расхода технологической углекислоты

Goo ° Полученную величину умножен» ную на плотность СО, подают на вход блока 10, в котором производят операт цию деления G«, (>се на результат перемножения в блоке 7 постоянной макс

Величины СО g на переменную величи- 20 ну G . Частное от деления этих величин йредставляют собой текущее значение степени декарбонизации сырья и его регистрируют на вторичном приборе 13. 25

СО - G (К+ — — ) — СО С иЗм О гТ топи

21-О тспл т

Ссо I — СО

Где G« со объемный расход двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси; расход т опли ва; измеренные общая концентрация двуокиси углерода и концентрация кислорода; процентное содержание 4О двуокиси углерода в

G топ

СО изм

СОтспл а топливе;

5 14

t изм

О 1. сопл 1

СО . (К + — -) — СО ) на l 21-0

Z.

2. личину объемного расхода топлива G т получают значение числителя для формулы (10) . Значение знаменателя в этой же формуле пспучают путем вычитания из единицы величины, измеренной концентрации углекислоты в блоке 3.

Формула изобретения

Способ контроля степени декарбонизации, включающий измерение концентрации двуокиси углерода и кислорода в газоходах обжиговой печи и теплообменных устройствах, измерение расхода топлива и определение степени декарбонизации, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, определяют процентное содержание двуокиси углерода в топливе, вычисляют величину объемного расхода двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси по формул е

К вЂ” коэффициент, показывающий расход дымовых газов при сжигании

1 м данного вида топз лива;

L — коэффициент, определяющий необходимый расход воздуха для полного сжигания данного вида топлива, а определение степени декарбониэации ведут с учетом величины объемного расхода двуокиси углерода из обработанной сырьевой смеси.

1474427

Составитель И.Плотникова .Редактор М. Бланар Техред Л.Олийнык Корректор Э. Лончакова

Заказ 1880/36 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101