Способ управления процессом восстановления сернистых газов металлургического производства

 

Изобретение относится к процессу получения элементарной серы из отходящих сернистых газов и может быть использовано в цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности в процессе восстановления сернистого ангидрида углеводородным газом. Целью изобретения является снижение удельного расхода восстановительного газа. Способ предусматривает регулирование соотношения расходов в плавильный агрегат восстановительного газа и общего расхода кислорода в дутье изменением подачи восстановительного газа с коррекцией по отношению суммы концентраций сероводорода и сероокиси углерода к концентрации сернистого ангидрида в восстановленном газе на выходе плавильного агрегата. 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU(iii

<-E-ИР

Жс|1цг;

Е, |БА| |

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

ПРИ AEHT СССР

1 (21) 4329596/23-26 (22) 19. 11. 87 (4Ь) 15.12.89. Бюл. У 46 (71) Государственный научно-исследоt вательский институт цветных металлов (72) .О.Г. Еремин, А.В. Филатов, Н.П. Абрамов, Д.Ф. Макаров, Ж.И. Розенберг, А.А. Барышев, Г.А. Еремина, Л.И. Соколов, В.Н. Орлов и М.В. Тимошенко (53) 66. 012-52 (088. 8) (5Ь) Авторское свидетельство СССР

874607, кл. С 01 В 17/50, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 529120, кл. С 01 В 17/60, 1974.

Изобретение относится к процессу получения элементарной серы иэ отходящих сернистых газов и может быть использовано в цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности в процессе восстановления сернистого ангидрида угдеводородным газом.

Цель изобретения — снижение удельного расхода восстановительного газа °

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. (5D 4 С 01 В 17/04, G 05 D 27/00

2 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЪ|Х ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к процес- . су получения элементарной серы из отходящих сернистых газов и может быть использовано в цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности в процессе восстановления сернистого ангидрида углеводородным газом. Целью изобретения является снижение удельного расхода восстановительного газа. Способ предусматривает регулирование соотношения расходов в плавильный агрегат восстановительного газа и общего расхода кислорода в дутье изменением подачи восстановительного газа с коррекцией по отношению суммы концентраций сероводорода и сероокиси углерода к концентрации сернистого ангидрида в восстановленном газе на выходе плавильного агрегата. 2 табл., 1 ил.

Схема включает плавильный агрегат

1 для плавки металлургического сырья, в который подается кислород по газоходу 2 и воздух по гаэоходу 3, расходомеры 4 и 5 на линиях подачи кислорода и воздуха соответственно, расходомер Ь на линии подачи восстанови,тельного газа, анализатор 7 кислорода, исполнительный механизм 8 для изменения подачи восстановительного газа в аптейк агрегата 1, регулятор

9 расхода восстановительного газа и гаэоаналиэатор 10 для определения

1528723 содержания в восстановленном газе сероводорода, сероокиси уг лерода и сернистоro ангидрида.

Способ осуществляют следующим об5 разом.

При изменении расхода кислорода в дутье, который определяется объемом перерабатываемого металлургического сырья и содержанием в нем серы, соот- 1р ветственно изменяется количество обраэующегося сернистого ангидрида, что вызывает необходимость регулирова. ния расхода восстановительного газа.

При этом измеряют расходомерами 4,5 и 6 текущие количества технического кислорода, воздуха и восстановительного газа соответственно, а также измеряют анализатором 7 содержание кислорода в техническом кислороде, опре- 20 деляют количество кислорода в дутье:

*qxt>g горн (Vo< = 17о Со + VaoapggoI 0,21) 3 регуляторе 9 расхода восстано- 25 вительного газа формируется сигнал разности между заданным и текущим значениям отношений восстановительного газа к кислороду в дутье. После чего при отрицательном знаке разности 3р уменьшают, а при положительном — увеличивают расход восстановительного газа, поддерживая при этом с помощью исполнительного механизма 8 отношение восстановительного rasa к кислороду 35 в дутье равным 0,3-0,4.

Кро .е того, точное значение заданного отношения восстановительного газа к кислороду в дутье определяется по показаниям газоанализатора (хрома- 0

40 тографа) 10 по величине отношения суммы сероводоро:.<а и сероокиси углерода к сернистому ангидриду, которое должно быть равным 2.

Из-эа подсосов воздуха, которые 45 имеют место при работе промышленного агре гата, меняется соотношение

HS + «OS

По показаниям газоанали50 затора 10 вносят периодически поправку к заданному отношению восстановительного газа к кислороду в дутье.

Предлагаемый способ испытан в

oTTI.ITHo промышленных условиях и полученные данные представлены в табл. 1

55 и 2.

Анализ данных показывает, что в предлагаемсм способе управления,процессом получения серы при поддержании отношения восстановительного газа (СН4) к содержанию кислорода в дутье на плавку, равным 0,3-0,4, дос-тигается необходимое соотношение между продуктом восстановления (сероводородом и сероокисью углерода) к сернистому ангидриду, близкое к 2 (1,722,2), обеспечивающее наибольший выход элементарной серы на каталитической стадии.

По сравнению с известным в предлагаемом способе увеличивается большая степень извлечения серы на 5-10 .за счет поддержания более точного соотношения между продуктами восстановления с помощью предлагаемой регулировки расхода природного газа при меньшем расходе восстановителя на го IHy получаемой серы (650 против 750 zMa),.

При отношении восстановительного газа (СН4) к кислороду в дутье (0 ) меньше 0,3 соотношение между суммой сероводорода 4, сероокисью углерода к сернистому ангидриду значительно меньше 2 (1,02-1,28), что сникает иэ-! СНа влечение серы, При отношении —— о больше 0,4 в продуктах восстановления увеличивается содержание сероводорода и отношение суммы Н S + COS к SOa при этом значительно больше 2 (2,892,7), что также приводит к низкому извлечению серы.

Пример 1. Управляли процессом получения элементарной серы, при этом регулировали расход природного газа по изменению количества кислорода в дутье подаваемого на плавку. Количество природного rasa составляло 7430 Ма /ч, количество кислорода в дутье 17280 мз /ч. Текущее отСНф ношение †- : 0,43. Заданное отноше0 ние — — = 0 33. Количество кислорода

0r в дутье 17400 м /ч. Необходимое количество восстановительного газа

5740 м /ч.

Уменьшали количество природного газа на 1690 Ma/ч, для поддержания

СН заданного отношения — : 0 33.

0 и

Пример 2. Управление вели в условиях примера 1 ° Количество природного газа 4540 м /ч, количество кислорода в дутье 16210 м /ч, текущее

Количество Z O дутья, в дутье тыс.м /и остав восстановленного гаэа, 2

Н,8 +COS

so

Количество СН °, тыс.м /ч сн о, оличес

1 °

ыс.м / н,s cos so

2,89

2,67

2,70 г,24

2,36

2,8 г:7 г,7

2,9

2,8 г,7

2,4

2,4 г,з г,г

5,4

4,8

4,9

4,2

4,4

7,43

7,26

7,26

6,78

7,49

35,23 17,28

35,22 17 ° 29

35,81 16,89

36,00 16,94

36,50 17,42

49,06

49,08

47,18

47, 06

47,72

0,43

0,42

0,43

0,40

0,43

1,91

1,94

2,10

1,82

1,93

3,3

3,3 э,!

3,3 э,г г,г

2,6

2,3 г,!

2,2

4,1

3,8

4,2

3,9

4,0

18,07

19, 31

19,07

17,40

18, 16

6,86

6,76

7,44

5,74

6,54

35 ° 85

36,06

З5,88

35,6$

35,90

О,З8

0,35

0,39

О,ЗЗ

0,36

50,40

53,55

S3 15

48,80

50,ЬО

33,65

35,SO

34,82

36,31

35, 28

1,29

1,72

1,76

1,49

1,О2

4,2 з,г

2,5

4,1

5,4

1,9

1,9

1,S г,! г,о

3,5

3,6

2,9

4,0

3,5

4,54

5,23

5,37

4,38

З,93

16, 21

17,45

16, 78

17,51

17,85

48, 16

49,15

48,20

48,22

50,b0

0,28

О,,"0 о,зг

0,25

0,22

Та блица 2

Способ управления Контролируемый параметр частота контроля ехнико-экономические показатели

Исходное соот- Расход природного ношение газа нм /т серы

СН SO

Концентрация Коэффициен

80 в исход- СН4 ном газе! 02

650

1 раэ в 1 ч 0,5 — 0,7

1 раз в смену Непрерывно, 0,55-0,6 автоматически

Известный

Предлагаемый

Концентрация 80о в исходном технологическом газе составляет 12-40Х, СН4. отношение 0,28, заданное отношеСН4. ние 0,33. Количество кислорода в дутье 17400 м /ч.

Для поддержания заданного отношеСН4. ,ния — — = 0,33 необходимо природного о, газа 5740 м /ч.

Увеличивали количество природного

rasa на 1200 мэ/ч.

Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с прототипом состоят в увеличении выхода элементарной серы на 10,5%, упрощении схемы управления процессом за счет уменьшения количества анализов исходного газа (1 раз в смену против 1 раза в 1 ч по прототипу) и исключения измерений его расхода при 1350 С; повышении точности управления; снижении расхода восстановительного газа на

10-15%.

Формула и з об р е т ен ия

Способ управления процессом восстановления сернистых газов металлур28723 6 гического производства, включающий регулирование подачи восстановительного газа, потоков кислорода и воздуха в плавильный агрегат, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения удельного расхода восстановительного газа, дополнительно измеряют концентрации сероводорода, сероокиси углерода и сернистого ангидрида в восстановленном газе на выходе плавильного агрегата, по значениям которых определяют отношение суммы концентраций сероводорода и сероокиси углерода к концентрации сернистого ангидрида, и концентрацию "кислорода в потоке кислорода, по расходам потоков кислорода и воздуха и концентрации кислорода в потокЕ кислорода, оп20 ределяют общий расход кислорода, подаваемого в плавильный агрегат, !3bfчисляют текущее значение соотношения расходов восстановительного газа и общего расхода кислорода и регулиру25 ют его с коррекцией по отношению суммы концентраций сероводорода и сероокиси углерода к концентрации сернистого ангидрида. ! Таблица 1

1528723

Тираж 435

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 7607/19

Ъ

ЪЬ

1 «)

Ь |э

Составитель Г. Огаджанов

Техред М.Дидык Корректор Н. Король