Способ автоматического управления процессом аммонизации экстракционной фосфорной кислоты

 

Изобретение относится к области автоматического регулирования технологических процессов получения обесфторенных фосфатов аммония путем нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в присутствии соли кальция, может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности по переработке фосфатного сырья и позволяет повысить производительность процесса. Система управления содержит датчики 1 - 6 измерения общего расхода кислоты, расхода кислоты на аммонизацию и обработку соли кальция, расходов соли кальция аммиака и фильтрата, датчики 7 - 11 измерения концентраций ионов фтора, фосфати сульфат-ионов в общем потоке кислоты, концентрации ионов кальция в кальцийсодержащем потоке кислоты и PH продуктов аммонизации, блоки 12 - 15 регулирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

12-15 регулирования. 1 ил..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714402/26 (22) 31,05.89 (46) 07,08.91. Бюл. hh 29 (72) В.П.Якушев,. Л.А.Мальцев, Н.Ф.Максименко, В,H.Càâåëüåâ, P.È,ßêóàââà, P.Ñ.ràлиев и А.Ф.Волковский (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 893975, кл. С 05 В 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1070134, кл. С 05 В 7/00, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП. РАВЛ Е Н ИЯ П P0 ÖÅ С СОМ АММ ОН ИЗАЦИИ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ

КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования технологиче;

Изобретение относится к автоматическому регулированию технологических процессов получения обесфторенных фосфатов аммония путем нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в присутствии соли кальция и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности по переработке фосфатного сырья.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

На чертеже представлена функциональная схема, реализующая предлагаемый способ.

Аналоговые датчики 1-6 предназначенные для измерения общего расхода кислоты, расхода кислоты на аммонизацию и обработку соли кальция, расходов соли (19) (11) (si)s С 01 В 25/28 G 05 0 27/00 ских процессов получения обесфторенных фосфатов аммония путем нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в присутствии соли кальция, может быть кспользовано в химической и смежных отраслях промышленности по переработке фосфатного сырья и позволяет повысить . производительность процесса. Система управления содержит датчики 1-6 измерения общего расхода кислоты, расхода кислот на аммонизацию и обработку соли кальция, расходов соли кальция аммиака и фильтрэта, датчики 7-11 измерения концентраций конов фтора, фосфат- и сульфат-ионов в общем потоке кислоты, концентрации ионов кальция в кальцийсодержащвм потоке кислоты и рН продуктов аммонизации, блоки кальция, аммиака и фильтрата соответственно. . Аналоговые датчики 7-11 предназначены для измерения концентраций ионов фтора, фосфэт- и сульфат-ионов s общем потоке кислоты, концентрации ионов кальция и кальцийсодержащем потоке кислоты и рН продуктов аммонизации.

Блоки 12-15 регулирования, которые при использовании ЭВМ могут быть реализованы программно. служат для регулирования общего расхода кислоты, соотношения общего расхода кислоты и аммиака, общего расхода кислоты и соли кальция, а также соотношения расходов кислоты на аммонизацию и на обработку соли кальция соответственно.

1668294

Использованные механизмы 16-19 предназначенные для изменения общего расхода кислоты, расходов аммиака и соли кальция и соотношения расходов кислоты на аммонизацию и на обработку соли кель- 5 ция соответственно.

Способ реализуется следующим образом.

Общий расход фосфорной кислоты из меряют датчиком 1 и поддерживают в соот- 10 ветствии с заданием блоком 12 регулирования воздействия на исполнительный механизм 16, Соотношение. общего расхода кислоты и расхода аммиака, измеряемых датчиками 15 1 и 5, поддерживают блоком 13 регулирования в зависимости от общего расхода кислоты и корректируют по концентрациям, фосфат- и сульфат-ионов в кислоте и рН продуктов аммонизации, измеряемых дэт- 20, чиками 8, 9, 11 соответственно, изменением расхода аммиака воздействием на исполни, тельный механизм 17.

Соотношение общего расхода кислоты и соли кальция поддерживают блоком 14 25 регулирования в зависимости от общего расхода кислоты, измеренного датчиком 4, с коррекцией этого соотношения по концентрации ионов фтора в кислоте, измеренной датчиком 7, путем воздействия на исполни- 30 тельный механизм 18.

Соотношение расходов кислоты нэ аммонизацию и на обработку соли кальция, измеряемых датчиками 2 и 3, поддерживают блоком 15 регулирования с коррекцией это- 35 . го соотношения по концентрации ионов кальция в кальцийсодержэщем floTOKB кислоты и расходу фильтратэ, измеряемых датчиками 10 и 6 соответственно, путем воздействия на исполнительный механизм 40

19.

Способ иллюстрирует следующие функциональные зависимости.

Функциональная зависимость между 45 расходами кислоты и аммиака имеет вид:

Оннз = (0,239 C pr + 0,354 Свод) (1+

+ 0,02(4,5 — рН)) Оэфк, 50 где Оннз — весовой расход аммиака, кг/ч;

Оэфк — объемный расход кислоты, м /ч; з

СР о, Сзо4- концентрации РзОэ и SO4 в кислоте соответственно, кг/м, 55 рН вЂ” показатель степени нейтрализации продуктов аммонизации:

0,239 — стехиометрический коэффициент коррекции расхода аммиака по концентрации Р205 в кислоте;

0,354 — стехиометрический коэффициент коррекции расхода аммиака по концентрации $04 в кислоте;

0,02 — физико-химический коэффициент коррекции расхода аммиака по степени нейтрализации кислоты;

1 — заданное молярное отношение кислоты и аммиака;

4,5 — заданная степень нейтрализации кислоты аммиаком.

Функциональная зависимость между расходами кислоты и соли кальция имеет вид:

GCa0 1,2 1,47 CF Оафк, Gcap — весовой расход кальция в пересчете на СаО, кг/ч;

$F — концентрация фтора в -кислоте, кгlм,"

1,2 — заданное молярное соотношение

CaO;F;

1,47 — стехиометрический коэффициент коррекции расхода соли кальция по концентрации фтора в кислоте.

Функциональная зависимость между расходами кислоты на вммонизацию и на обработку соли кальция имеет следующий вид:

Оэфк 3

С Оф

П

I ц Ссао где Оэфк и СЬфк — объемные расходы кислоты на аммонизацию и на обработку соли кальция соответственно, м /ч;

Ccap — концентрация соли кальция в кальцийсодержащем потоке кислоты в пересчете на СаО, кгlмз;

Оф — объемный расход фильтра на единицу площади фильтра, кг/ч;

3 — заданное соотношение расхода кислоты на аммонизацию и на обработку соли кальция;

40 — физико-химический коэффициент коррекции соотношения расходов кислоты по концентрации соли кальция в кальцийсодержащем потоке кислоты;

5 lO — физико-химический коэффици-4 ент коррекции соотношения расходов кислоты по расходу фильтратэ, ч/кг;

2500 — заданный (оптимальный) расход фильтрата на единицу площади фильтра, кг/ч.

Использование предлагаемого способа позволяет интенсифицировать процессы образования и роста кристаллов примесей и формирования их в осадок и увеличить производительность единиц обьема реакторов.

Формула изобретения .Способ автоматического управления процессом аммонизации экстракционной

1668294

Составитель Г.Огаджэнов

Редактор Н.Гунько Техред М.Моргентал Корректор M.llowo

Заказ 2621 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиааодстаанно-иадатальакиа комбинат "Патант". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фосфорной кислоты. совмещенным с процессом ее обесфторивания, включающий регулирование соотношения общего расхода кислоты, подаваемой в реактор и аммонизатор, и расхода аммиака в аммонизатор. воздействием на расход аммиака с коррекцией по концентрации фосфат- и сульфатионов в кислоте и рН продуктов аммонизации, регулирование подачи соли кальция, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, дополнительно измеряют концентрацию фтора в кислоте, концентрацию соли кальция после реактора, расходы кислоты в реактор и аммонизатор и фильтрата на выходе фильтра, регулируют соотноше5 ние общего расхода кислоты и расхода соли кальция в реактор с коррекцией по концентрации фтора s кислоте, регулируют соотношение расходов кислоты, подаваемой в реактор и аммонизатор„воздействием нэ

10 один из этих расходов с коррекцией по концентрации соли кальция после реактора и расхода фильтрата на выходе фильтра.