Способ автоматического управления процессом нейтрализации
< >889613 Союз Советсиик
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 04. 03. 80;21) 2889580/23-26 с присоединением заявки №
С 01 С 1/18
G 05 О 27/00
1ЬеударстеанныН каиктет
СССР
II0 делан изебретеннй и открытии (23) Приоритет
Опубликовано 15. 12. 81, тиоллетень № 46
Дата опубликования описания 15. 12.81 (53) УДК 66. 012-52 (088. 8) (72) Авторы изобретения 9. С. Тен, Я. И. Дубинский, И. Е. Иванов, М. К. Рустамбеков, В. И. Олевский, В. М. Беглов и В. Г. Феофилов (7I) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
Изобретение относится к способам автоматического управления химикотехнологическими процессами и может быть использовано в химической промышленности, например, в производстве аммиачной селитры.
Известен способ управления процессом нейтрализации в производстве аммиачной селитры путем стабилиза1О ции значения величины рН раствора на выходе из реактора изменением расхода кислоты и одновременном введении коррекции по расходу аммиака с учетом суммарной нагрузки на
peeeeopl 1
Наиболее близким- техническим решением к предлагаемому является способ автоматического управления процессом нейтрализации в производст- щ ве аммиачной селитры путем регулирования соотношения расходов нейтрализируемого и нейтралиэующего реагентов(2).
Недостатками известных способов являются нестабильность процесса нейтрализации и обусловленные ею большие потери связанного азота вследствие существенной нелинейности зависимости рН от состава раствора на выходе из реактора. Основной недостаток обусловлен специфическим характером зависимости рН= - Ig Н ), являющимся причиной значительного снижения точности контроля при необходимости ведения процесса нейтрализации в обычно эакисленном режиме работы.
Так, например, достижимая точность измерения кислоты в растворе аммиачной селитры при использовании серийных рН-метров в.пересчете на кислоту составляет t 3 г/л при фактическом ее содержании 6 r/ë. Кроме того, при изменении среды от нейтральной к кислой изменяется коэффициент усиления в 35-40 ра. В тоже время известно, что общепромышленные средства автоматизации, в лучшем случае, 889613
Формула изобретения
1обеспечивают удовлетворительное качество регулирования при изменении коэффициента усиления системы не более чем в 15 раэ. Перечисленные факторы в основном являются причиной нестабильной работы реакторов-нейтрализа оров и связанных с этим значительных потерь сырья.
Цель изобретения — снижение потерь связанного азота за счет повышения ,точности контроля рН ней1рализован ного раствора.
Поставленная цель достигается тем, что пробу нейтрализованного раствора смешивают с нейтралиэующим реагентом в заданном соотношении, измеряют рН смеси и корректируют соотношение расходов нейтрализуемого.и нейтрализующего реагентов в зависимости от разности рН смеси и заданного потенциала, соответствующего точке эквивалентности смеси.
При этом заданное соотношение пробы нейтрализованного раствора и нейтрализующего реагента устанавливают в зависимости от заданной концентрации одного из компонен- тов в пробе нейтрализованного раствора.
На чертеже представлена функциональная схема реализации способа.
В реактор-нейтрализатор 1 поступают нейтрализуемый реагент— азотная кислота 2 и нейтрализующий реагент — аммиак 3, расходы которых, соответственно измеряются расходомерами 4 и 5. Изменение подачи азотной кислоты осуществляется клапаном 6 по команде регулятора 7, а подача аммиака - клапаном 8 по команде, регулятора 9 соотношения расходов, корректируемом регулятором 10. Проба 11 анализируемого раствора на выходе из нейтрализатора 1 поступает на смешение в заданном соотношении с нейтрализующим реагентом 3. Соотношение этих потоков устанавливается дозаторомсмесителем 12. Анализ нейтрализо-)» ванного потока осуществляется датчиком 13 рН, Потенциал, соответству- . ющий точке эквивалентности этой смеси, устанавливается задатчиком 14.
Способ осуществляют следующим образом.
Количество нейтрализующего реагента, поступающего в дозатор-смеситель 12, устанавливают из условия
1О
zo
25 зо
4О
4 стехиометрического соотношения к заданному количеству нейтралиэуемого реагента, содержащемуся в отбираемой пробе 1!1. При этом, если в растворе, выходящем иэ реакторанейтрализатора 1,содержание компонента соответствует заданному, то на выходе из дозатора-смесителя 12 датчик 13 рН фиксирует потенциал, соответствущий точке эквивалентности, В отсутствии разбаланса с величиной задания, устанавливаемого эадатчиком 14, регулятор 10 оставляет на прежнем уровне сигнал, определяющий соотношение основных потоков реагентов. В случае, если в растворе, выходящем из реактора-нейтрализатора 1, содержание компонента отличается от заданного, образуется разба( ланс сигналов на выходе датчика 13 и установленного на задатчике 14, определяющий величину и направление изменения сигнала на выходе регулято.— ра 10.После выведения реактора-нейтрализатора 1 на заданный режим работы, определяемый содержанием компонента в растворе, выход регулятора 10 фиксируется на новом уровне. При необходимости изменения содержания компонента в растворе на выходе иэ реактора-нейтрализатора 1 устанавливают на дозаторе-смесителе 12 новое соотношение расходов и нейтрализующего реагента.
Таким образом, в процессе регулирования процесса нейтрализации на выходе дозатора-смесителя 12 среда раствора, контролируемая датчиком 13, меняется от кислой до аммиачной вблизи точки эквивалентности, обеспечивая нормальную работу системы в целом, но в это же время в растворе на выходе из реактора-нейтрализатора 1 остается всегда кислой.
Использование способа, как показали результаты предварительных испытаний системы управления процессом нейтрализации, обеспечивае г снижение потерь связанного азота на 30403 по сравнению с известным.
1. Способ автоматического управления процессов нейтрализации путем регулирования соотношения расходов нейтрализуемого и нейтрализующего реагентов, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь
Составитель Г. Огаджанов
Техред М.Рейвес Корректор М. Коста
Редактор Л. Повхан
Подписное
Заказ 10882/40 Тираж 508
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 88961 связанного азота за счет повышения точности контроля рН нейтрализованного раствора, пробу нейтрализованного раствора смешивают с нейтрализующим реагентом в заданном соотноше- у нии, измеряют рН смеси и корректируют соотношение расходов нейтрализуе— мого и нейтрализующего реагентов в зависимости от разности сигналов рН смеси и заданного потенциала, сост- . 4 ветствующего точке эквивалентности смеси.
2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что заданное соотно3 б шение пробы нейтрализованного раствора и нейтрализующего реагенга уста . навливают в зависимости от заданной концентрации одного из компонентов в пробе нейтрализованного раствора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 349634, кл. С 01 8 21/48, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
N 412594, кл. С 05 С 1/00, 1972.
