Способ автоматического определения степени декарбонизации сырьевой смеси
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при автоматизации производства цементного клинкера и извести, позволяет повысить точность определения степени декарбонизации. Для этого измеряют расход топлива в декарбониэатор, содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизатора, содержание водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора, измеряют расход сырьевой смеси, определяют стехиометрический коэффициент топлива и содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации определяют по значениям перечисленных параметров. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si) F 27 О 19/ОО
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ х С Ог С@г
CEb С8О С4 где
Сбг СИ2 СОг
К1
c4 cd cd
„ СЬ, Сбг Сб, Кг
С1г С% С56 т
Сс СЕОг
1 К1
2 2Кг (21) 4797447/33 (22) 18.01.90 (46) 15.03.92. Бюл, N 10 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) В.И,Бодров, M.À.Âåðäèÿí, С.И.Татаренко, В.И.Иньков. Ю.Ф,Мартемья нов, М;Ю,Есиков, А.Э.Зинуров и В.И.Мирошниченко (53) 66.0419 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1328655, кл, F 27 О 19/00, 1979. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕ-.
ДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ
СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при автоматизации производства цементного клинкера и извести, Цель изобретения — повышение точности определения степени декарбонизации.
Измеряют расход топлива, содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизации, содержание водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизации, расход сырьевой смеси, определяют содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации 0 определяют по формуле,, Ж„, 1719856 А1 (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при автоматизации производства цементного клинкера и извести. позволяет повысить точность определения степени декарбонизации. Для этого измеряют расход топлива в декарбониэатор, содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизатора, содержание водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора, измеряют расход сырьевой смеси, определяют стехиометрический коэффициент топлива и содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации определяют по значениям перечисленных параметров. 1 ил. где Ст — расход топлива;
Gc — расход сырьевой смеси;
Ссог- содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси в пересчете на углекислый газ;
С5 Ог, СОг, СЯ, СЙг, Сс Π— содержание соответственно углекислого газа, кис1719856 (Л
6 2 о а (8) (9) G Сюг Ge С12
20 (10) 6о . Сосг =G с
o — — —, G
G1oo %
G ко%=6c 6сог (2) С80 2 С@2 К
С о CFo C42 где
cd cN, c5"2
К1—
c4 cFo c5
С52 С@г Со г
С .г CI-t2 СГг лорода, азота, водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора;
С5ог, СО2, С г — содержание соответственно углекислого газа, кислорода и азота в воздухе;
m — стехиометрический коэффициент топлива.
На чертеже представлена структурная схема установки для реализации способа, Установка содержит декарбонизатор 1 с топливной форсункой 2 и пневмопитателем 3, датчики содержания углекислого газа
4, кислорода 5 и азота 6 в воздухе, датчики содержания углекислого газа 7, кислорода
8, азота 9, водорода 10 и окиси углерода 11 в отходящих газах после декарбонизатора, датчики сырьевой смеси 12 расхода и топлива 13, измерителей 14 и 15 карбонатного компонента в сырье и стехиометрического коэффициента топлива, вычислительный блок 16 и вторичный прибор 17 (индикатор).
Способ осуществляется следующим образом.
Известно, что степень декарбонизации где G — количество СО2, выделяющееся из сырьевой смеси;
61оо% — количество СО2, выделяющееся при полном разложении карбонатного компонента сырьевой смеси.
Значение 6<00% определяется из расхода сырьевой смеси и содержания вн,ей кэрбонатного компонента где 6сог — содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси в пересчете на углекислый газ.
В результате сгорания топлива также образуются различные газы. Реакция сгорания описывается уравнением а СНп + p Ог=аСО2+Ь Н20 + сСО + d Нг, из которого получаем соотношения стехиометрических коэффициентов а,/3. а, b, с, d,m
am= 2b+2d (3) а= а+с (4)
2P= 2 а+ b+с (5)
Материальный баланс по углекислому газу имеет вид
G CFo2 =Ge Cfo2+6т — +бр. (6) где 6Π— расход отходящих газов из декарбонизатора;
GT — расход топлива;
G- расход воздуха в декарбонизатор;
Ссог, Ссог — содержание углекислого т газа соответственно в воздухе и отходящих газах, Материальные балансы по кислороду, 1р азоту, водороду и окиси углерода записываются в виде уравнений
G Сбг =6 Сбг -6тт:
Q где СУо, СДг — содержание соответственно
25 окиси углерода и водорода в отходящих газах;
С@2, С г- содержание азота соответственно в отходящих газах и в воздухе;
30 СО2, СОг- содержание кислорода соответственно в отходящих газах и в воздухе.
Уравнения (3) — (10) представляют систему нелинейных уравнений, решив которую относительно Gp и используя (2) и (1), получа35 ют выражение для определения степени декарбонизации
П) 1+—
Π— 4
40 6 .С 1 Кт
e .ог Кт + +2 2Кг
Таким образом, для автоматического определения степени декэрбонизации сырьевой смеси сигналы от датчиков содержания 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11. расхода 12. 13 и
1719856
Гырьедай гюль ж е измерителей 14, 15 поступают на выход вычислительного блока 16, где происходят определение степени декарбонизации по формуле (11) и формирование сигнала, пропорционального этой величине. Сформиро- 5 ванный в блоке 16 сигнал поступает на вторичный прибор 17.
Формула изобретения
Способ автоматического определения степени декарбонизации сырьевой смеси путем измерения расхода топлива в декарбонизаторе, определения стехиометрического коэффициента топлива. измерения 15 содержания углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизатора. измерения содержания водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора, о т л и ч à ю; 20 шийся тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют расход сырьевой смеси и определяют содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации D рассчиты- 25 вают по формуле
G 1+
Т 4
Gc Clog
2 К2
CFo2 Cei К1
СЕоо CFo C ð
С4 С@, СЬ, К1
Фг CFo CFo
Сб С@, С5
Cg> СЦ Cg где G> — расход топлива;
G< — расход сырьевой смеси;
C5oq- содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси:
СРо>, Сб . C5 . C5, С о — содержание углекислого газа, кислорода, азота, водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора;
Cfo, СЬ, C5g — содержание углекислого газа кислорода и азота в воздухе
m — стехиометрический коэффициент топлива,
