Способ управления работой установки для сжигания кусковой серы

 

Союз Соввтсник

Социапнстичвскии

Республик

889608

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ 4;ВИ ЕТИЛЬСТВУ (61.) Дополнительное к евт. свид-ву ! .(22) Заявлено 060380 (21) 2916881/23-26 (я)м. к„.з

С 01 В 17/04

G 05 D 27/00 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 151281, Бюллетень Й9 46 (53) УДК 66.012-52 (088. 8) Дата опубликования описания. 15. 12. 81

Г. Я . Кричевский, К.К.Жильцов, В.С. Пыжов А,Д. Бессер, В.H.Äåìèõoâ, Б.М.Акимов, В.К;Лайкин, И.Е.Ли, С.П-.-Заборцев, Б.К.Инсепов и В.Д.Титов

Государственный ордена Трудового Красного Знамени науЧноисследовательский институт цветных .металлов,- Джезказганский комплексный научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии и Джезказганск а Яенйна гс рнометаллургический комбинат им. К.И.Сатпаев (72) Авторы . изобретения

P ) ) Заявители (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ УСТАНОВКИ

ДЛЯ СЖИГАНИЯ КУСКОВОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к производ. ству сернистого ангидрида, в частности к управлению серосжигающей установки в условиях производства серной кислоты из технологических газов, и может быть использовано в химическойи металлургической промышленности..

Известен способ управления про- цессом получения печного газа, .включающий регулирование расхода воздуха в серосжигающую печь кипящего слоя и расхода газа перед контактными аппаратами, расход воздуха кор-. ректируют по давлению (разрежению) .s общем коллекторе газа (1) .,, Недостатком известного способа является отсутствие воэможности гибкого управления производительностью в широком диапазоне из-за возможного нарушения гидродинамического ре" жима кипящего слоя и, кроме того, при изменении расхода воздуха при постоянном расходе серосодержащего материала возникают значительные колебания концентрации сернистого ан гидрида в печном газе (БО ).

Известен способ управления процессом получения серосодержащих газЬв в производстве серной кислоты, включающий стабилизацию работы серо сжигающей установки по количеству и . концентрации в печных газах, .смешение печных газов с конвертерными, регулирование подачи конвертерного газа, измерение расхода и концентрации БО в газах, поступающих в контактный аппарат, регулирование .концентрации 802 изменением подсоса воздуха (2).. Недостаток данного способа заключается в возникновении при изменении подсоса воздуха нарушения манометрического режима и в относитель-

-но низком коэФфициенте использования серы, технологических газов.

Известен способ управления процессом получения серосодержащих газов в производстве серной кислоты, вклю" чающий подачу конверторного газа через гаэоход и rasa серосодержащей установки кипящего слоя в промывную башню, измерение расхода и концентрации сернистого rasa, поступающего в контактный аппарат, регулирование концентрации сернистого газа изменением подсоса атмосферного воздуха в газоход конвертерного газа, расход которого регулируют в зависимости от расхода сернистого газа (3).

В89б08 ры, поступающей с ним н установку, а затем определяют величину коррек-. ции расхода первичного окислителя и изменяют его расход на неличину коррекции, а также тем, что регулируют уровень расплава серы изменением еерасхода при фиксированном значении расхода вторичного окислителя и, в том, что температуру газов на выходе установки поддерживают в допустимых заданных пределах изменением расхода вторичного окислителя, изменяя коэффициент соотношения расхода серы и вторичного окислителя.

55

Наиболее близким по технической сущйости и достигаемому результату к упранления установкой для сжигания серы, включающий измерение концентрации сернистого ангидрида, расходы серы, первичного и вторичного окис- . ителя, температуры на выходе уста,онки, регулирование соотношения асходон серы и первичного окислитерегулирование температуры измеаннем расхода серы (41.

Недостаток известного спосо à состоит и отсутствии возможности гибкого и глубокого управления производительностью установки, использования печи для компенсации возмущений, вы- 3$ зываемых изменением режимов работы технологических агрегатов, производящих сернистый газ,.и н относительно низкой степени использования,серы технологических газов, н отсутствии щ возможности использованию слабосернистых газов. !

Необходимость глубокого и гибкого управления производительностью уста- 25 нонки для сжигания серы вызвано тем, что технологические агрегаты, напрнмер, конвертеры, обжиговые и руднотермические печи, работают в переменном режиме. Это приводит к существенным колебаниям концентрации сернистого ангидрида в газах и к.изменениям их количества, что недопустимо для сернокислотного.производства.

Компенсацию осуществляют изменением производительности серосиигающей установки.

Целью изобретения является повышение степени использонаниФ серы технологических газов, снижение коли" честна сжигаемой элементарной серы. 40

Поставленная цель достигается тем, что регулируют концентрацию сернистого ангидрида в смеси технологических газов с газами серосжигающей установки изменением расхода первичного окислителя, в зависимости от которого изменяют расход серы, и н соответствии с изменением расхода серы изменяют расход вторичного окислителя, измеряют концентрацию - g0 сернистого ангидрида во вторичном окислителе, определяют количЕство сеНа чертеже приведена блок-схема установки, реализующей..предлагаемый способ. ,Способ осуществляется следующим образом.

Кусковая сера из расходного бункера 1 поступает на регулируемый.питатель 2, с него (на весоизмеритель 3, с которого поступает в установку 4, обеспечивающую планление, .сжигание . части серы в расплаве и ее испарение в заданном количестве, сжигание паров серы в циклоне над расплавом, Образующиеся газы направляются на смешение с технологическими. Для сжигания паров серы используют слабосернистые газы с концентрацией сернистого ангидрйда до 3%. Количество сжигаемой серы в расплане определяется необходимым количеством газа, подаваемым на смешение. ИнФормация о температуре (Т) отходящих газов, расходах серы (Ф ) перничного (Фе ) и вторичного (Ф ) окислителей, кон(l оа центрации БО в смеси (Cgo ) технологических газов с газами серосжигающей установки, концентрации SOZ во вторичном окислителе (С () и об

02 уровне (у) расплава поступает к оператору. При отклонении С от эа( данного значения изменяют расход (Фр2 через поворотные фурмы 5 соответственно Ф н сторону, обеспечивающую компенсацию возмущений, вызы- вавших изменение + . н соответст(I вии с изменением Ф изменяют Ф0 че2 рез шлицы 6 циклона. При изменении я

С 50 также изменяют расход первичного окислителя в сторону компенсации изменения количества серы, поступающей со вторичным окислителем. Затем осуществляют все операций, связанные с соответствующими изменениями Ф и

Il 6

ФОу.

При изменении температуры отходящих газов изменяют расход только вторичного окислителя Co . При из" (( менении уровня расплава % изменяют расход серы при фиксированием расходе вторичного Окислителя. Кусковую серу иэ бункера 1 при помощи питателя 2 и несоизмерителя 3, изменяющего расход серы Ф, подают в серосжигающую установку 4. Посредством фурм 5 в расплавленную серу 4подают первичный окислитель (окислйтель 1), а через тангенциальные вводы из шлиц б подают н газоную фазу вторичный окислитель (окислитель П); Непрерывно измеряют расходы первичного и вторичного окислителей Ф о и (( о

Ф0 и концентрации сернистого ангидри (а С 0 в смеси газов и Cgo во вторичном окислителе. При изменении ( концентрации С(30 рассчитывают количество серы, поступающее в сернокис» лотный цех, по формуле 98 22((o

889608 и изменяют подачу первичного окисли- теля Фр на величину, которая обесI печивала бы изменение количества сжигаемой в установке кусковой серы на величину, компенсирующую изменеHHB CSg . Одновременно c cooTBeTGT» вующим коэффициентом соотношения изменяют расход серы и соответственно. расход вторичного окислителя.

Изменение указанных расходов осуществляют при помощи исполнительных органов ИО, ИО и ИО . Таким образом обеспечивают устойчивое поддерживание концентрации ЯО1 в смеси газов при минимальном расходе серы.

Изменение температуры Т, газов (увеличение) может привести к ускорению износа футеровки циклонной камеры и плавильника. При температуре газов на выходе установки выше допустимой в силу каких либо факторов, например, в результате увеличе- 20 ния теплопотерь за счет износа фу-. теровки или ухудшения теплопередачи

С9к . Or008 Oi012 Or014 Ок017 0 022 0 024 Ою026 0 03

Время в течение года с.

ft

С90 =Con st

-2. по суъкам

20 45 . 70 60 35 25 20 25

Затем определяют количество серы, 35 поступающее с газами, с учетом коэффициента использования К=0,7;

4 32,07

9 224 ° 1оэ

Результаты подсчетов приведены ниже а

Ф, нм 15.3.10 52.10 74.10 74.10 58.10 50.10 72.10 104.10

3 4 . 4 4 4 4 4 4 4

902

Ф m

750 580 900 720 1040

153 520 950

При изменении концентрации S+ во

BTopH÷íîì окислителе осуществляются все .операции управления, что и при изменении концентрации SO д в смеси газов, так как существует жесткая

55 зависимость между количеством кислорода, подаваемым .с первичным окислителем, и количеством сжигаемой в расплаве серы. бО формула-изобретения

1 ° Способ управления работой установки для. сжигания кусковой серы, б5 путем измерения расходов первичного"

Пересчет на 100% БО осуществляют по формуле:

Ф О =24 и ° 40000 С9 =24 ° 40- п "Сg< где n — количество рабочих суток, 4 в течение которых концентрация газов по SQ равна

С4

Суммарное количество серы, посту- пающее со вторичным окислителем в течение года, составляет Ф =4231.Т.

На эту величину может быть уменьшено количество сжигаемой кусковой серы, что может быть достигнуто при использовании предлагаемого способа управления.

Таким образом, изменяя подачу первичного окислителя в зависимости от поступления в установку серы, может быть сэкономлено 4213 Т элементарной серы в год. При сонмости элементарной серы 70 руб/Т зкономи.ческий эффект- 39 =4213.70=294910 руб в год. от газовой фазы циклона к сере, находящейся в плавильнике, увеличива- ют количество вторичного окислителя изменением коэффициента соотношения расход серы - расход вторичного окислителя. Компенсацию возможных изменений уровня у расплава вью е допустимого диапазона осуществляют соответствующим изменением подачи серы в установку без изменения расхода вторичного окислителя.

Увеличение расхода серы приводит к некоторому снижению температуры расплава, однако, учитывая теплоемкость ванны, существенного влияния на процессы плавления, горения и испарения не будет.

Пример. Экспериментально установлено, что при подаче ежечасно в установку вторичного окислителя в количестве 40000 нм /ч концентрация

SOg. в течение года изменяется согласно приведенному ниже.

889608

ВНИИПИ Заказ 10881/39 Тираж 508 Подписное

»»»»» ° »

Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 ппп,пвтент» Зак. ÇÛÎ5 и вторичного окислителей, регулирования температуры газов.на выходе установки и расхода серы, о т л и ающи и с я тем, что, с целью повышения степени использования серы технологических газов, регулируют концентрацию сернистого ангидрица s смеси технологических газов с газами сероссдержащей установки изменением расхода .первичного окисли .еля, в зависимости от которого изменяют расход серы, и в соответствии с изменением расхода серы изменяют расход вторичного окислителя, измеряют концентрацию сернистого ангидрида во вторичном окислителе, определяют текущее значение серы, поступающей с ним в установку, а затем определяют величину коррекции расхода первичного окислителя и из-. меняют его расход на величину коррекции»

2. Способ поп. 1, отл и ч аюшийся тем, что регулируют уровень расплава серы изменением ее расхода прн фиксированном значении расхода вторичного окислителя.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что температуру газов на выходе установки поддерживают в допустимых заданных пределах изменением расхода вторичного окислителя, изменяя коэффициент соотношения расходов серы и .вторичного окислителя. Источники информации, йрияятые.во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .Р. 504696, кл. С 01 В 17/74, 1.974.

2. Труды НИУИФ, 1974, вып..222, с. 186 °

3 ° Авторское свидетельство СССР

Р 645935 кл. С 01 8 17/74, 1977.

4, Патент CldA 9 3936275, Ю кл, 23-278, 1977.