Способ контроля процесса получения сернойкислоты

 

оо852797

Союз Советских

Соцмалнстическнх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ф 4

° = г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 290179 (21)2718877/2 3-26 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

<51)м. к .

С 01 В 17/76

G 05 0 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретеинй н открытый

Опубликовано 070881. Бюллетень Ио 29 (53) УДК66. 012-Ь (088. 8) Дата опубликования описания 0708.81 »: ()

В. Н. Редин, В. С. Коваленко, Э. А. Гончарова и И.;"И. Ханин (t

Днепропетровский химико-технологический институт: им. Ф.Э.Дэержинского (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу автоматического контроля концентрации получаемой серной кислоты при переработке сероводорода коксового газа методом мокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности.

Приборов для непосредственного автоматического определения концентрации получаемого продукта (серной кислоты) в настоящее время не существует. Контроль с помощью автоматических анализаторов (например рН-метров, концентратомеров, плотномеров и др.) приведет к искажению результатов, так как получаемый в башне-конденсаторе продукт (серная кислота) смешивается с орошающей кислотой, подаваемой в башню для охлаждения газа и конденсации продукта. В таких случаях используют математические модели технологических процессов, которые позволяют определить концентрации раз-. личных веществ и компонентов в технологических растворах и газах на выходе иэ аппаратов по основным входным контролируемым параметрам процесса с применением различных измеритель. ных устройств.

Известен способ контроля конденсации продукционной серной кислоты путем проведения лабораторных разовых анализов, основанных на методах нейтрализации (1j.

Недостатком этого способа является длительность проведения анализа (отбор проб кислоты и анализ ее в лабораторных условиях), периодичность и невысокая точность определения, связанная с субъективными ошибками.

Кроме того, отбор проб серной кислоты на анализ осуществляется, как правило, из продукционных сборников с определенной периодичностью,.поэтому фактически определяется не текущая, а средняя концентрация продукта за определенный период времени (например, за смену, сутки и др. ). Контроль же текущей концентрации серной кислоты таким способом невозможен.

Известен также способ контроля сернокислотного производства путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, концентрации кислорода в исходном и отходящем газовом потоках (2).

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет с

852797 достаточной точностью и оперативностью определять концентрацию получаемой серной кислоты.

Целью изобретения является повышение точности и оперативности контроля.

Поставленная цель достигается тем

I что дополнительно измеряют концентрацию водяных паров в газовом потоке

1и сернистого ангидрида в выхлопных тазах и по указанным параметрам опре деляют концентрацию получаемой серной кислоты.

Предлагаемый способ основан на реализации математической модели дан-. ного технологического процесса.

Концентрация получаемой серной кислоты зависит (определяется) от концентрации серного ангидрида и водяных паров, поступающих в башню-конденсатор с газом. Эта зависимость выражается следующим уравнением свя-. зи с учетом степени контактирования 20

1,225.К.С (1) нл904 К С5о + СН где С вЂ” концентрация серной кислоНФО4 О4 ты, доли ед.

С,С„ < — соответственно концентраО ции серного ангидрида и водяных паров в поступающем на башню-конденсатор газе, кг/ м

К вЂ” степень контактирования,ед.

Определить концентрации серного ангидрида и паров воды, поступающих в башню-конденсатор, не представляется во.-.можным в виду отсутствия автоматических анализаторов íà SOS и Н О 35 работающих в агрессивной среде при высоких температурах.

При современной технологии производства серной кислоты методом мокрого катализа с,применением контактных аппаратов с внутренними теплообменни- 4О ками содержание водяных паров в газе до и после контактного аппарата (перед башней-конденсатором) одинаково.

Содержание водяных паров в газе перед контактным аппаратом можно измерять существующими средствами контроля (концентратомеры, влагомеры и т.п.).

Концентрацию серного ангидрида (SO ) в газовом потоке перед башней-: gg конденсатором можно определить по концентрации сернистого газа (SO ), поступающего на контактный аппарат по следующей зависимости

СВо= 1,25 С5о (2)

Тогда уравнение (1) с учетом (2) можно записать в виде

1,53.К-С о (3)

Нф04 1, 25 ° К ° Cso+C o

Степень контактирования (К) в свою очередь, определяется по уравнению:

С оа С за

С 5О

Сро < о — концентрации сернистого ангидрида в газовом. потоке дсконтактного аппарата и в выхлопных газах (после фильтров для очистки от тумана серной кислоты), кг/м . Тогда уравнение (3) с учетом степени контактирования можно записать в виде

С = 1,53 (Cso С )

Нфо4 sg "з +Сно

Это уравнение проверено .на адек ватность реальному процессу.

Концентрацию сернистого ангидрида (Сэо ) в газовом потоке можно измерять с помощью известных автоматических анализаторов íà S02 .

Таким образом, с помощью уравнения (5) по концентрации сернистого ангидрида и паров воды в газовом потоке, поступающем на контактный аппарат, и концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах после фильтров можно определить текущую концентрацию продукционной сернистой кислоты, получаемой на данной установке.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.

Сигналы, пропорциональные измеряемым технологическим параметрам про-. цесса концентрации сернистого ангидцида 1 и паров воды 2 в поступающем на контактный аппарат газовом потоке, концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах 3 (после фильтров), от величины которых зависит концентрация получаемой серной кислоты, поступает в аналоговое измерительное устройство 4, которое реализует полученную математическую модель. Выходной сигнал измерительного устройства, пропорциональный концентрации получаемой кислоты, поступает на вторичный показывающий прибор 5 и может использоваться в системе регулирования работы отделения мокрого катализа (например, в системе стабилизации концентрации продукционной серной кислоты).

Предлагаемый способ может быть реализован с помощью стандартных контрольно-измерительных приборов, элементов и блоков пневмоавтоматики.

Применение изобретения позволит осуществлять оперативный контроль эа ходом технологического процесса, что, в свою очередь, приведет к увеличению выработки серной кислоты и стабилизации ее качества. формула изобретения

Ф

Способ контроля процесса получения серной кислоты путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля, дополнительно измеряют концентрацию водяных паров в газовом потоке и сер852797

Жжаюжл егутра8ания

Составитель Г. Огаджанов

Техред Т. Маточка Корректор С. Шекмар

Редактор Т.Зубкова

Заказ 5579/1 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород ул. Проектная, 4 нистого ангидрида в выхлопных газах и по укаэанным параметрам определяют концентрацию получаемой серной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глуэман Л. Д., Эдельман И. И.

Лабораторный контроль коксохимического производства. Харьков,"Металлургия, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР

9 361136, кл. С 01 В 17/76, 1969.