Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации в производстве сложных гранулированных удобрений

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ

<о865862 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 18.0180 (21)2871181/23-26 (51) Кл 3

С 05 С 1/00

G 05 0 27/00 с присоединением заявки ИоГосударственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДКбб. 012-52(088.8) Опубликовано 2309.81. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 230931 (72) Авторы изобретения I "f

В.Д. Рогожин, В.И. Потрашков и Ю-И.A. Ма ель - -":- "Л

:, 1 У с . . 1 (71) Заявитель

Украинский заочный политехнический инст (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ

СЛОЖНЫХ ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к способам автоматического управления процессами производства сложных удобрений и может быть использовано в химической промышленности, например, при производстве гранулированного аммофоса и нитроаммофоски.

Известен способ автоматического регулирования процесса получения аммофоса, включающий регулирование соотношения расходов фосфорной кислоты и аммиака, подаваемых в реактор. При этом соотношение расходов фосфорной кислоты и аммиака .корректируют по температуре продукта в реакторе и 15 расходу фосфорной кислоты (1).

Недостатком данного способа является то, что поддержание строго определенной температуры реакции не обеспечивает стабильного качества получа- Я емого готового продукта, так как в процессе нейтрализации происходит испарение некоторого количества влаги и, следовательно, температура не может однозначно характеризовать каче- 25 ство полученного продукта.

Известен также способ автоматического регулирования процесса производства гранулированных удобрений путем регулирования соотношения расходов ЗО нейтралиэуемого и нейтрализующего реагентов воздействием на подачу нейтрализующего реагента с коррекцией по влажности и рН нейтрализованйой пульпы (2).

Недостаток данного способа заключается в том, что он не обеспечивает высокого качества поддержания на требуемом уровне степени нейтрализации получающей пульпИ, что, в конечном счете, приводит в ухудшению качества готового продукта. Это обусловлено тем, что стабилизация соотношения расходов фосфорной кислоты и аммиака на входе в реакторы не обеспечивает в динамике инвариантности

crerresm нейтрализациИ получающейся пульпы от изменений качественных ха-. рактеристик входных потоков, например концентрации фосфорной кислоты, евли система регулирования построена без учета гидродинамических характеристик реакторов.

Кроме того, стабилизация степени нейтрализации на определенном уровне не гарантирует стабильности реологических характеристик получающейся пульпы, в частности, важнейшей иэ них - вязкости. Происходит это потому,что вязкость существенно зависит

865862 от ряда неконтролируемых возмущающих факторон, например, от состава и количества примесей в фосфорной кислоте, состана и количества жидкости абсорбции и т.д. В результате может произойти существенное изменение вязкости пульпы, снижение ее текучести, что приведет к ухудшению условий образования гранул н грануляторе или даже к разрыву потока пульпы между нейтрализаторами и гранулятором, т.е. ухудшается работа всей технологической линии.

Целью изобретения является повышение готового продукта.

Поставленная цель дсстигается тем, что подачу нейтрализующего реагента дополнительно корректируют по концентрации нейтрализуемого реагента и вязкости нейтрализонанной пульпы. При этом подачу нейтрализующего реагента корректируют при выходе значения вязкости нейтрализованной пульпы за заданные максимальный и минимальный ттределы.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации данного способа. 25

В реакторы 1 отделения нейтрализации поступает фосфорная кислота (нейтрализуемый реагент) и аммиак (нейтрализующий реагент . Расход фосфорной кислоты измеряетсй оасходомером Я()

2 (например, индукционным). Концентрация Р,10 измеряется концентратомером 3 (например типа Экстра-4) . Выходные сигналы системы измерения расхода и концентрации посредством соот- 35 ветстнующих преобразователей 4 и 5 (например ЭПП-62) преобразуются в стандартные сигналы данления сжатого воздуха, которые подаются на блоки б и 7 динамических связей,компенсирующих несоответствия динамических характеристик реакторов при воздействии изменением расхода и конттентраттии кислоты и ра"".õîäîì газообразного ам. миака (реализусмых на элементах уСЭППА, например на емкостях и регу- 45 лируемых дросселях) . Расход поступающего аммиака измеряется посредством расходомера 8 (например, состоящего из диафрагмы и дифманометра) . Выходные сигналы блоков дт;намической свя- 5О зи и расходомера а ."тиaкa податотся на нходы сумматора 9 (например прибор суммирования ПФ 1.1) . Влажность и рН получающейся пульпы измеряется соответственно измерителем 10 влажности (например радиоизотойным влагомером

ПР 1024В) и рН-метром 11 (например рН-метром с сурьмяными электродами).

Выходные сигналы влагомера и рН-метра после преобразования с помощью преобразователей 12 и 13 подаются на вход ® функционального ус-.ðîéñòâà 14 (например множительно-делительного устройства типа ПФ 1.18!. Выходной сигнал устройства 14, троттортгиональный значению стетт .ни т йтраттизаттии пульпы, 65 подается на вход сумматора 15 (например прибора суммирования ПФ 1.1). На второй вход сумматора 15 подается выходной сигнал сумматора 9. Вязкость пульпы измеряется вискозиметром 16 (например типа ВВН).

Выходной сигнал визкозиметра после преобразования с помощью преобразователя 17 подается на функциональное устройство 18, моделирующее нелинейность типа зона нечувствительности (например, реализованное на двух задатчиках, двух трехмемфранных реле, пятимембранном реле и усилителе мощности). Выходной сигнал функционального устройства 18 подается на третий вход сумматора 15, Выходной сигнал сумматора 15 подается на вход регулятора 19 (например типа

PE 3,21) . Выходной сигнал регулятора подается на исполнительное устройство с регулирующим клапаном (например типа 25 с 50 НЖ), установленным на линии подачи аммиака.

Способ осуществляют следующим образом.

При изменении расхода или концентрации фосфорной кислоты (основные возмущения) изменившиеся сигналы от расходомера 2 или концентратомера 3 через преобразователи 4 и 5 и блоки динамической связи 6 и 7 поступают на вход сумматора 9. На вход этого же сумматора поступает сигнал пропорциональный расходу аммиака соответствующему режиму до появления возмущений. Изменения алгебраической суммы этих сигналов — выходной сигнал сумматора 9, поступает на вход сумматора 15, на остальные входы которого поступают сигналы от функциональных устройств 14 и 18, соответствующие параметрам потока пульпы, предшествующим началу неустановившегося режима, а изменения алгебраической суммы этих сигналов — выходной сигнал сумматора 15 поступает на вход регулятора 19 расхода аммиака, который с помощью регулирующего органа приводит

его (расход) в соответствие с изменившимися расходом и концентрацией фосфорной кислоты.

Если блоки динамической связи 6 и

7 достаточно точно компенсируют разность динамических характеристик объекта управления по возмущающим и . управляющему каналам, то на этом процесс регулирования заканчивается.

В случае, если идеальной компенсации не будет, например, вследствие изменений динамических характеристик реакторов в процессе эксплуатации, то на выходе объекта произойдет изменение параметров потока пульпы— ее влажности и рН (степени ней эализации) . Сигналы об этих изменениях от соответствующих систем измерения

10 и 11 через преобразователи и функциональное устройство 14 поступят на

865862 входы сумматора 15. Изменения выходного сигнала сумматора 15, поступающего на вход регулятор. 19, изменят

его (регулятора) выходной сигнал, что приведет к изменению положения регулирующего органа установленного на линии подачи аммиака. Таким образом будет произведена коррекция расхода аммиака, учитывающая возможные изменения или несоотве-ствия динамических характеристик систем по возмущаю- .1О щим и управляющему каналам.

Если изменения параметров потока пульпы на выходе из реакторов будут в пределах технологических допусков и изменения ее реологических характеристик (вязкости) не будут угрожать перетоку пульпы в гранулятор и оптимальным условием образования гранул, то изменения выходного сигнала измерителя вязкости 16 не будут пропущены функциональным устройством 20

18 и процесс регулирования на этом . заканчивается.

Если изменения вязкости будут угрожать нарушить переток пульпы в грайулятор или нарушить оптимальные ус- д5 ловия образования гранул, то величина сигнала на выходе вискозиметра 16 станет больше зоны нечувствительности функционального устройства 18.

Сигнал об изменении вязкости пройдет на вход сумматора 15 и далее на вход регулятора 19, что приведет к изменению расхода аммиака и далее аналогично описанному. Таким образом будет осуществлена защита режима грануляции от основных возмущений и уменьшено количество переходных процессов до технологически допу-..тимого пр пела.

Использование данного способа позволяет поддерживать на требуемом уровне còåxxåíü нейтрализации чульпы, что приводит к повышению качества готового продукта.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации в производстве сложных .гранулированных удобрений путем регулирования соотношения расходов нейтрализуемого и нейтрализующего реагентов, воздействием на подачу нейтрализующего реагента с коррекцией по влажности и рН нейтрализованной пульпы, о т л и ч а ю шийся тем, что с иелью повышения качества готового продукта, подачу нейтрализующего реагента дополнительно корректируют по концентрации нейтрализуемого реагента и вязкости нейтрализованной пульпы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что подачу нейтрализующего реагента корректируют при выходе значения вязко тл нейтрализо ванной пульпы за заданные максимальный и минимальный пределы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 564296, кл. С 05 В 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 575343, кл С 05 С 1/00,1976.

865862

Составитель Г.Огадкаиов

Техред A. Савка Еорректор Ю. Макаренко

Редактор С.Патрушева

Филиал ППП Патент,. г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7984/36 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1L3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5