Способ автоматического регулирования работы башни- конденсатора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 140130 (2! ) 2867896/2 3-26 (51) М 4

С 01 В 17/76

G 05 D 27/00 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетГосударствеииый комитет

СССР

fIo делам изобретений и открытий

Опубликовано 230%81. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 66.012-52 (088. 8) (72) Авторы изобретен и я

В.Н. Редин и В.С. Коваленко

Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАБОТЫ БАШНИ-КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к способу автоматического регулирования работы башни-конденсатора серной кислоты при производстве последней методом мокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности при регулировании работы конденсаторов (абсорберов).

При производстве серной кислоты газы контактирования содержат окислы азота (NO>), образуемые в результате окисления азота или синильной кислоты при обжиге серосодержащего сырья. Последние растворяются в серной кислоте (в башне конденсатора) н ухудшают ее качество или выбрасываются с отходящими газами и загрязняют окружающую среду (1).

Для восстановления окислов азота до свободного азота в газы после контактных аппаратов (перед конденсацией кислоты) вводят газообразный аммиак (2).

Однако недостаточное количество аммиака, вводимого в систему, приводит к непоенному восстановлению

N0x, а избыток его — к аммониэации кислоты и загрязнению окружающей среды аммиаком.

Известен способ регулирования работы башни-конденсатора путем изменения количества подаваемой в башню

5 серной кислоты в зависимости от температуры выходящего из нее газа т3) и (4l .

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает влияния на процесс количества поступаю () щих на башню-конденсатор газов контактирования, концентрации в ннх окислов азота, а также количества вводимого в систему газообразного аммиака, что приводит к ухудшению качества получаемой серной кислоты (продукта) и снижению качества регулирования.

Цель изобретения — улучшение качества получаемой серной кислоты за счет повышения качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что изменение подачи газообразного аммиака в систему осуществляют в зависимости оТ количества поступающих газов контактирования и содержания в них окислов азота.

Способ основан на использовании математической зависимости, связывающей расход аммиака в систему с

865784 количеством газов контактирования и содержания в них окислов азота.

Аммиак с окислами азота реагирует количественно. При этом протекают следующие химические реакции:

4 NH) + б NO 5 Ng+ 6 Н О;

8 NH g + б NOg 7 Ng+ 12 Н gO;

2 NH + NgO) — 2 Ng+ 3 Н О;

8 МН + 3 И 104 — «7 Ng+ 12 Н О.

В условиях высоких температур (свыше 400 С после контактных àïïàратов) равновесие полностью сдвинуто в сторону образовании мономеров,поэтому окислы N Oy и Ng04 практически отсутствуют. В этом случае аммиак, вводимый в систему, расходуется лишь на восстановление NO u NOy.Анализ приведенных химических реакций позволяет получить уравнение, выражающее зависимость количества свободного аммиака, необходимого для превращения окислов азота в мо- Щ лекулярный азот, от количества поступающих на башню-конденсатор газов конт..ктирования и содержания в них окислов азота

Gqg О, 378 ° 10 .Чг (1,304 Cxo +

-Ь

+Сто ) (1) или

Vqq> = 0,498 . 10 V - (1,304 С р +

-6

+ CMo)i (2) где С (н и Чнн — расход аммиака,кг/ч и м "/ч, соответственно;

V„ — количество газов контактирования,м /ч;

С 0 и С о — содержание соответствующих окислов азота в поступающих на башню-конденсатор газах,мг/м .

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. 40

Сигналы с датчиков,пропорциональные измеряемым параметрам процесса - количеству газов контактирования 1, поступающих на башню-конденсатор и концентрации 2 в них окислов азота (NO и НО2)< поступают в аналоговое вычислительное устройство 3, состоящее из блоков и стандартных элементов пневмоавтоматики, rpe peasrzvyeTca.ypaaHeHHe casaH (2) приведенное к машинному виду. Выходной сигнал вычислительного устройства 3 пропорционален количеству гаэообраэного аммиака (Ч„„ ), которое необходимо подать в систему для восстановления окислов азота до

И атомарного азота. Этот сигнал в качестве задания поступает на регулирующий блок 4, куда также поступает в качестве переменной сигнал с датчика 5, пропорциональный действи- @) тельному расходу газообразного аммиака. При рассогласовании сигналов задания и переменной регулирующим блоком 4 отрабатывается командный импульс на изменение действительного расхода газообразного аммиака с помощью исполнительного механизма б, чем осуществляется компенсация возмущающих воздействий (количество газов контактирования и концентрация в них окислов азота). Изменение (увеличение или уменьшение) расхода газообразного аммиака в систему происходит до тех пор, пока действительный расход газообразного аммиака не станет равным необходимому (рассчитанному), т.е. пока сигнал переменной не станет равным сигналу задания.

Контур 7-9 предназначен для регулирования температурного режима башни.

Изобретение позволяет определить количество газообразного аммиака, необходимое для проведения процесса и осуществлять для конкретных условий работы минимально-необходимую подачу его в систему автоматически.

Это позволит. своевременно нейтрализовать окислы азота в газах контактирования и тем самым повысить качество получаемой серной кислоты и исключить выбросы ядовитых веществ в окружающую среду.

С помощью вычислительного устройства разработанная система регулирования позволяет практически беэ запаздывания компенсировать любые изменения возмущающих факторов,что обеспечивает высококачественное управление процессом.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования работы башни-конденсатора путем изменения количества подаваемой в башню серной кислоты в зависимости от температуры выходящего из нее газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемой серной кислоты за счет повышения качества регулирования, осуществляют изменение подачи газообразного аммиака в систему в зависимости от количества поступающих газов контактирования и содержания в них окислов азота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литвиненко.М.С. Очистка коксового газа от сероводорода. Харьков. Металлургиэдат, 1959, с. 269.

2. Авторское свидетельство СССР

9 152461, кл. С 01 В 17/76, 1963.

3. Лямин М.И. и др. Механизация и автоматизация в коксохимическом производстве. Сообщение Гипрококса, 1959, вып. 22» с. 299.

4. Атрошенко В.И. Технология азотной кислоты. М., Химия,) 70.

865784

Сост авитель Р. Клейман

Редактор Г. Кацалап Техред И.Асталош Корректор Г. Решетник

Закаэ 7972/32

Ьиииап ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с ч

Ф

Ю м

% м

Тирам 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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