Способ автоматического регулирования работы скрубберов для очистки коксового газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

<, 673305 ., Союз Советских

Социалисти4вских

Республик (61) Дрполнительное к авт. свид-ву(5l) М. Кл.

В 01 З 53/34

G 05 ц 27/00 (22) Заявлено02.03.77 (21) 2457609/23-26 с присоединением заявки МГавударатвенний нвмнтет

СССР: но делам нэабретеннй и втнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.79. Бюллетень Ме 26

{53) УДК 66.012

52 (088.8) Дата опубликования описания 18,07.,79

Ю. Е. Туровский, B. Н. Редин, P. Я. Бежко, М. М. Ймитриев и И. N. Ханин (72) Авторы изобретения

Днепропетровский химикотехнологический институт им. Ф. Э. дзержинского (7l) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОЧ Ы

СКРУББЕРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА

Изобретение отйосится к способам ав томатического регулирования работы мас сообменных аппаратов, в частности для автоматического регулирования работы скрубберов (абсорберов) для очистки кок сового газа or цианистого .водорода с по- 5 лученивм pogaHHcroFo аммонйя, оно мо . жет быть использовано в химической, неф» техимической и газовой промышленности.

Известен способ управления абсорбци онным процессом путем регулирования раста хода поглотительного раствора по концепт» рации поглощаемого компонента s неочи щенном и очищенном газе, температуре орошения абсорберов и давлению неочи щенного газа (1J. т5

Недостатком данного способа, примени тельно к работе скрубберов для очистки коксового газа от цианистого водорода, является то, что он не учитывает влиянияна процесс таких технологических парамет- О ров, как количество и температура очитцавмого коксового газа, содержание полисульфидпой серы, родани стого аммония, аммиака и сероводорода в поступающем на абсорберы поглотительном растворе, которые только в сОвОкупности Mo r ollpa» делить как сам процесс абсорбции, так и его течение в аппарате.

Известен также способ регулирования работы скруббера для очистки коксового газа путем изменении расхода поглотительного раствора, поступавшего на скрубберы, в зависимости or количества очи щаемого газа, его температуры, концепт рации поглошавмого компонента в очишаемом и очишвнном газе, давления очишаемого коксового газа, температуры и щелочности цоступаюшего поглотительного раствора и содержания в нем сероводорода (2j.

Зтот способ позволяет поддерживать

У концентрацию извлекаемого компонента (сероводорода) в очищенном газе на оп рвделенном уровне, но не учитывает также (применительно к способу очистки газа от цианистого водорода) влияния на процесс таких параметров, как содержание

3 полисульфидной серы, роданистого аммо» ния и аммиака в поступающем поглотител ном растворе, что приводит к некоторому ухудшению качества очистки коксового r за or цианистого водорода и к снижению качества регулирования.

Процесс очистки коксового таза от ци анистого водорода является очень слож» ным массообменным процессом, завися-. щим от большого разнообразия факторов, определяющих его течение.

В процессе промывки коксового газа водной суспензией серы (поглотительным раствором) содержащиеся в газе аммиак, сероводород и цианистый водород, раство ряясь в воде и взаимодействуя между собой, образуют цианистый и сернистый ам моний:

673305

Таким образом, контактирование серы в растворе с аммиаком, сероводородом и цианистым водородом приводит к непрерывному образованию полисульфидной серы, расходуемой на связывание (улавливание } цианистого водорода и на накопление в растворе продукта - роданистдгго аммония (N H CNS ), который непрерывно или пери одически выводятся вместе с раствором из цикла на дальнейшую переработку. Наиболее существенное влияние на процесс очистки коксового газа от цианистого водорода оказывает содержание в растворе сероводорода, аммиака, роданистого аммония и полисульфидной серы, величины которых необходимо учитывать при качест ввнном управлении данным технологическим процессом. йля улучшении качества очистки газа от цианистого водорода и повышения ка» чества регулирования в предлагаемом способе дополнительно измеряют содержание полисульфидной серы, аммиака и родвнистого аммония в поглотительном растворе, по указанным параметрам вычи . ляют концентрацию цианистого водорода с помощью

НН,4-НСЯ НН СИ;

2 NH < H Я М Н ) 8 .

Последний взаимодействует с серой, находящейся в растворе, и образует полисульфидную серу (многосернистый аммо ний): (g)gS+ 8 =(NH, ) Ь которая, реагируя с цианистым аммонием, превращается в роданистый аммоний:

4 вычислительного устройства, в зависимоо ь» ти от которой корректируют расход IIorao тительного раствора.

Связь между остаточным содержанием цианистого водорода в очищенном коксо вом газе и основными входными парамвт рамИ данного процесса выражается полиномиальным уравнением вида.

1О УК + :К Х

o, > где Y » «остаточное содержание цианис-е того водорода s очищенном коксовом га эв, г/смк;

К» свободный член пслинома1

Х; - коэффициенты при переменных;

Х количество- очищаемого коксового газа,.м /ч, Х - темйература поступающего на очистку Раза, ОС;

Х3 количество поглотитвльнО| О раст вора, поступающего на скрубберы, м>/ч, Х4 - .температура раствора, С;

>r - содержание цианистого водорода в газе до скрубберов, г/м ;

Х » «содержание аммиака в растворе, г/л, Х содержание рбданистого аммония в в растворе, гlл; 8 содержание сероводорода в рас1 воре, г/л, л содержание полисульфидной серы в растворе, г/л, Полученное уравнение связи, показывающее завйсимость величины остаточного содержайия цианистого водорода в очищенном коксовом газе от девяти основных факторов, адекватно описывает данный технологический процесс и хорошо согласует4о Ся С его ОСНОвными физИко ХИМичвскими закономерностями.

На чертеже представлена схема реализации способа регулирования работы скрубберов.

45 Автоматическое регулирование осуществляется следующим образом.

Сигналы с датчиков 1-9, прпорциональные измеряемйм параметрам процесса - расходу поглотительного раствора, поступающего на скрубберы, его температуре, содержанию в поглотительном растворе сероводорода, аммиака, роданистого аммбния и полисульфидной серы, количеству и температуре очищаемого коксо5 вого газа, а также содержанию цианистого водс|рода в поступающем на очистку газе, направляются в аналоговое вычис литвльнов устройство 10, где реализуется полученное уравнение связи. Выходной 673305

5 сигнал вычислительного устройства пропор ционален концентрации цианистого водоро да в очищенном газе. Этот сигнал поступает на вторичный самопииущий прибор 11 (с местным эадатчиком) и в качестве пе ременной на компенсирующий регулятор

12, заданием которого является выходной сигнал регулятора 13 обратной связи.Выходной сигнал регулятора 12 поступает на исполнительный механизм 14, который 1о изменяет подачу поглотительного раство ра на скрубберы и тем самым компенси рует то или иное возмущение технологических параметров. Таким образом осуществляется комбинированная система рэ- 1 гулирования (по возмущению и отклоне нию) с учетом всех основных технологических параметров. данного процесса. Ооновные возмущения компенсируются схемой регулирования по возмущению с ио 2@ пользованием вычислительного устройства, Иля уменьшения возможной статической ошибка регулирования по возмущению н учета не контролируемых возмущений вве ден контур обратной связи, вкаочающий датчик 15 концентрации поглошаемого компонента в очищенном газе, вторичный прибор 16, и регулятор 13 обратной csaзи, который корректирует работу основно го регулятора 12 по фактической концепт о рации цианистого водорода в очищенном газе.

Таким образом, указанный способ поз» воляет поддерживать концентрацию цианистого водорода в очищенном газе на одре З деленном (заданном) уровне с учетом

6 сех основных определяющих данный нрочесс технологических параметров. При этом расход поглотительного раствора на скрубберы будет минимально необходимым

ms конкретных условий работы аппаратов.

Формуле изобретения

Способ автоматического регулирования работы скрубберов для очистки коксового газа путем изменения расхода поглотительного раствора, поступающего на скрубберы, в зависимости от количества очи-, шаемого газа, его температуры, концентрации поглощаемого компонента в очипа емом и очищенном газе, температуры по ступающего поглотительного раствора и содержании в нем сероводорода, о т л ич.а ю ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества очистки газа от цианистого водорода и повышения качества регулирования, дополнительно измеряют содержание полисульфидной серы, аммиака и роданистого аммойия в поглотительном растворе, по указанным параметрам вычисляют концентрацию цианисто о водорода с помощьв вычислительйого устройства, в зависимости от которой корректируют расход поглотительного раствора, Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ¹ 521914, кл. В 01 13 53/14, 1974.

2. Авторское свидетельство М 567480, кл, В 019 53/34, 1975.

Логлотительныо растбор

Составитель Т. Чулкова

Редактор Н. Корченко Техред С. Мигай Корректор Н. Степ

Заказ 3961/6 . Тираж 876 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектнан, 4