Способ управления процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате

 

Изобретение относится к способам управления процессом концентрирования серной кислоты вмассообменном колонном аппарате и позволяет повысить сффективность процесса концентрирования за счет повышения качества продукта и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Температуру топочных газов, подаваемых в печь, корректируют по температуре на последней по ходу кислоты ступени массообменной колонны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731749/26 (22) 24,08.89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (72) Г.С,Кабатов, Ю.В,Алексеев и А.Д.Сапожников (53) 66.012-52 (088.8) (56) Лебедев А.Я. Установки для денитрации и концентрирования серной кислоты. — М.:

Химия, 1972, с. 162.

Изобретение относится к способам управления массообменными процессами и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса концентриро вания серной кислоты за счет повышения качества продукта и снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа.

Расход слабой серной кислоты, поступающей на концентрирование в массообменную колонну I, стабилизируют системой автоматического регулирования, состоящей из датчика 2 расхода, преобразователя 3, регулятора 4 и регулирующего органа 5. Система стабилизации температуры концентрированной серной кислоты включает датчик 6, регулятор 7 и регулирующий орган

8, установленный на линии подачи воды в теплообменник 9, Расход воздуха, подаваемого компрессором 10 через топку 11 в ниж„„5U„„1699901 А1

<я)ю С 01 В 17/88, G 05 D 27/ОС (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В МАССООБМЕННОМ КОЛОННОМ АППАРАТЕ (57) Изобретение относится к способам управления процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате и позволяет повысить =ффективность процесса концентрирования за счет повышения качества продукта и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу.

Температуру топочных газов, подаваемых в печь, корректируют по температуре на последней по ходу кислоты ступени массообменной колонны. 1 ил. нюю часть колонны 1, стабилизируют системой, включающей датчик 12, преобразователь 13, регулятор 14 и регулирующий орган

15, установленный на линии всасывания компрессора 10. Температуру топочных газов измеряют датчиком 16 и поддерживают на заданном значении регулятором 17 с помощью регулирующего органа 18, установленного на линии подачи топлива в топку 11.

Регулятор 19 по сигналу от датчика 20 температуры на последней по ходу кислоты ступени колонны 1 осуществляют коррекцию задания регулятору 17.

Система управления процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате работает следующим образом.., При повышении или понижении расхода слабой серной кислоты„измеряемого датчиком 2, регулятор 4 отрабатывает управляющий сигнал, измеряющий сопротивление регулирующего органа 5, что ° вызывает понижение или повышение расхода слабой кислоты до заданного значения.

1699901

При повышении или понижении температуры продукционной кислоты по сигналу от датчика 6 регулятор 7 отрабатывает управляющий сигнал, увеличивающий или уменьшающий расход охлаждающей воды через теплообменник 9, что вызывает возврат температуры продукционной кислоты на заданное значение. При изменении расхода воздуха, подающегося компрессором 10 в 1опку 11, по сигналу от датчика 12 расхода регулятор 14 воздействует на регулирую, щий орган 15, изменяющий сопротивление линии всасывания копрессора 10. Изменение сопротивления осуществляется таким образом, что подача воздуха в топку возвращается на заданное значение..

При уменьшении или увсличении температуры топочных газов по сигналу от датчика 16 регулятор 17 отрабатывает, сигнал, по которому регулирующий орган 1 увеличивает или уменьшает расход топлива, При этом температура топочных газов возвращается на заданное значение. Однако при эксплуатации установки концентрирования серной кислоты возникают ситуации, при которых системы стабилизации указанных параметров не обеспечивают заданное количество выходного продукта, При изменении, например уменьшении, концентрации слабой серной кислоты, вследствие возрастания энергозатрат на проведение процесса концентрирования, произойдет изменение концентрации серной кислоты и . ее температуры как на выходе из колонны, так и по всей высоте колонны, причем в первую очередь и наиболее сильно это из, менение происходит на последней по ходу кислоты ступени. По сигналу датчика 20 тем), пературы регулятор 19 отрабатывает сиг1 ..нал, увеличивающий заданное значение температуры топочных газов, Так, с минимальной задержкой во времени компенсируются возмущения, идущие по каналу подачи сырья. При увеличении температуры слабой серной кислоты, поступающей на концентрирование, происходит возрастание как концентрации продукционной кислоты, так и ее температуры в нижней части колонны. В этом случае регулятор 19 уменьшает задание регулятору 17, что предотвращает перегрев продукционной серной кислоты и ее разложение, приводящее к выбросу вредных веществ с отходящими газами. Аналогично компенсируется возмущение, идущее по каналу подачи топочных газов, например, такое, как изменение их энтальпии, Таким образом, в способе регулирования процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате температура топочных газов, а следовательно, и эффективность процесса концентрирования поддерживаются на оптимальном уровне даже при таких изменениях параметров, какие не

5 компенсируются известными системами автоматического регулирования.

Пример. В ходе испытаний режимные параметры варьируют в пределах: расход слабой серной кислоты (1,0-1,6) кг/с, темпе10 ратура топочных газов 800-930 С, расход топочных газов 2,78 — 4,44 нм /С, Концентрация слабой серной кислоты, поступающей с денитрационной установки, колеблется в интервале 64 — 71 мас.,4.

15 Температура продукционной серной кислоты поддерживается на уровне 80900С.

Температура на последней по ходу кислоты контактной ступени массообменной

20 колонны выдерживается в интервале 220—

230îС

При этом концентрация продукционной серной кислоты колеблется в интервале

92,2 — 93,0 мас,ф„что соответствует заданно25 му качеству.

Споссб управления обеспечивает качественное проведение процесса.концентрирования в заданном режиме при возмущениях, имеющих место в промыш30 ленных установках (a ходе испытаний хаотично изменяется концентрация слабой серной кислоты), .Таким образом, применение способа управления процессом концентрирования

35 серной кислоты с коррекцией температуры топочных газов по температуре на последней по ходу кислоты контактной ступени массообменной колонны позволяет повысить эффективность процесса концентриро40 вания и полностью исключить брак при работе установки.

Формула изобретения

Способ управления процессом концентрирования серной кислоты в массообмен45 ном колонном аппарате путем измерения температуры на последней по ходу кислоты ступени массообменной колонны, регулирования расхода топлива в печь по температуре топочных газов, стабилизации расходов

50 разбавленной серной кислоты, воздуха в печь, температур топочных газов и концентрированной серной кислоты, о т л и ч а юшийся тем„что, с целью повышения эффективности процесса концентрирова55 ния эа счет повышения качества продукта и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу, температуру топочных газов, подаваемых в печь, корректируют по температуре на последней по ходу кислоты ступени массообменной колонны.

1699901

Составитель Л.Червонная

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор Н.Гунько

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

Заказ 4436 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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