Способ управления процессами в производстве серной кислоты
ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски и Социалистические Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070 780 (21) 295252 3/22-02 с присоединением заявки J4— (23 } Приоритет— «убликов»«070382, Бюллетень №9 Дата опубликования описания 070 382 (5()М. Кл. С 01 В 17/7á 3Ъаударствениый комитет СССР до делам изобретений и открытий (53) ЛК 661.257 (088. 8) Г. И. Теплинский, Ю.Я. Ольский, С.В. Емельянов, А.С. Крылов, А. Г, Дьячко, Г. Г. Раннев, ll. A. Казанский, В. И. Полевщиков, Д. Х. Мамаев, A. И. Лившиц, Л. В. Родин и Ю. А. Шадрин (72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский и к институт "Цветметавтоматика", Московский Революции и ордена Трудового Красного 3 и сплавов и Ордена Ленина комбинат "Северо (71) Заявители (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к области цветной металлургии, и в частности, к технологии утилизации ценных компонентов из отходящих газов пирометаллургических агрегатов цветной металлургии, например, отходящих газов 5 от обжига медно-никелевого сульфидного сырья, содержащих сернистый ангидрид, и может быть использовано при управлении процессами получения т,о серной кислоты из отходящих газов на никелевых, медных, цинковых и других предприятиях, утилизирующих серусодержащие газы мет аллур ги ческих агре гатов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессами в производстве серной кислоты, включающий контроль расхода газа, концентрации двуокиси серы в газе, температуры образования тумана, регулирование температуры и концентрации орошающих кислот в промывных и сушильной башнях, управление испарением влаги B промывных башнях и поглощением ее в сушильной башне в количестве, необходимом для перевода двуокиси серы в кислоту (1). Недостаток известного способа со" стоит в относительно высоких потерях двуокиси серы с орошающими кислотами. Целью настоящего изобретения является снижение потерь двуокиси серы с орошающими кислотами. Поставленная цель достигается тем, что в способ управления процессами в производстве серной кислоты, вклю. чающий контроль расхода газа, концентрации двуокиси серы в газе, температуры образования тумана, регули" рование температуры и концентрации орошающих кислот в промывных и сушильной башнях, управление испарением влаги в промывных башнях и поглощением ее в сушильной башне, в коли че ст ве, необходимом для лере во910530 Р где С во аЬ Н= да двуокиси серы в кислоту, дополнительно измеряют содержание двуокиси серы B орошающих кислотах промывных и сушильной башен и корректируют с учетрм ограничений на температуру образования тумана, температуру орошающей кислоты в каждой башне в зависимости от концентрации двуокиси серы в кислоте. При этом при увеличении концен- 0 трации SO< в кислоте в диапазоне с 10 г/л до 50 г/л увеличивают температуру орошающей кислоты в диапазоне l5-50 С, поддерживая температуру орошающей кислоты на входе в промывную 15 башню на 2- 3 С ниже температуры газа. На чертеже приведена схема устройства для реализации предложенного способа. Устройство содержит первую промывную башню l, вторую промывную щ башню 2, зле ктрофильтр 3, сушильную башню 4, регулятор 5 температуры в сборнике 6 первой промывной башни, сборник 7 второй промывной башни с регулятором 8 температуры в нем, 25 датчик 9 концентрации SO s газе, регулятор 10 температуры в сборнике 11 сушильной башни, управляющую вычислительную машину . (IBM) 12. Реализуется способ следующим об- 5в разом: УВМ 12 с помощью датчика 9 измеряет концентрацию SO в газе, 2. для которой по стехиометрии определяется количество необходимой влаги для перевода SO> а следовательно, и 50 (с учетом потерь на контакти 2. рование в контактном аппарате) в кислоту . Ф Необходимый (суммарный) поток влаги получается за счет испарения B первой и второй промывных башнях 1 и 2 и,поглощением ее в сушильной башне 4. По таблице, заложенной в память УВМ, определяют температуру оРошающей кислоты для первой и второй промывных башен. Далее измеряют РаСход и концентрацию SO< в газе и концентрацию и температуру S0 в кислоте, используя таблицу, заложенную в память УВМ Для первОЙ и ВТОРОЙ баш ни, и уравнения (1) и (2): — — К (P Pp ) d F (1 ) Л где dH — количество вещества, пере- 55 шедшего из одной фазы в другую; Ю - единица времени; парциальное давление, соот ветствующее в газе мм.рт.ст. равновесное давление, соответствующее рабочей концентрации SO в орошающей кислоте, мм рт.ст.; коэффициент массоотдачи; площадь контакта;, о,В Я К = АЧ (кг/м ч мм рт.ст.), .Р где Ч вЂ” факти че ская с корост ь газа, м/с; А - константа, (равновесное давление РР определяется, исходя из закона Генри) 2. Н С Бо концентрация SO в кисло2 те; константа Генри, Ж (2) где С вЂ” константа; R - -универсальная газовая постоянная; — теплота растворения газа; Т - температура в градусах К, варьируя температурой орошающих кислот, добиваются минимума потерь SO< с кислотой при обеспечении необходимого потока влаги, Варьирование температур орошающих кислот можно осуществлять двояко: либо физическим изменением уставок регулятором 5 и 8, оценкой коли че ст ва ра ст вори вше го- ся SO в кислоте и дальнейшими поиском оптимальной температуры, либо расчетом на УВИ по приведенным формулам и таблице оптимальных температур орошающих кислот. Найденные оптимальные температуры следует проверить на условие образования тумана, которое для первой и второй промывных башен сводится к положительному перепаду температур между газом и орош ающей кислотой . Для сушильной башни 4 измеряют содержание SO в сборнике 11 кисло2. ты, расход и содержание SO в газе и, варьируя температурой в УВИ, по формулам (1), (2) определяют оптимальную температуру,.которую затем проверяют на ограничения по образованию тумана. Для сушильной башни перепад между температурой газа и кислоты должен быть отрицательный. 910530 6 окиси серы в кислоту, о т л и ч аю шийся тем, что,с целью снижения потерь двуокиси серы с орошающими кислотами, дополнительно измеряют содержание двуокиси серы в орошающих ки слот ах проны вных и сушил ьной башен и корректируют с учетом ограничений на температуру образования тумана температуру орошающей кислоты в каждо дой башне в зависимости от концентрации двуокиси серы в кислоте, при . этом при увеличении концентрации двуокиси серы в кислоте в диапазоне 10 - 50 г/л увеличивают температуру орошающей кислоты в ди15 о апазоне 15 - 50 С, поддерживая температур орошающей кислоты на входе в промывную башню на 2-3 С ниже температуры газа. формула изобретения Способ управления процессами в производстве серной кислоты, включающий контроль расхода газа, концентрации двуокиси серы в газе, температуры образования тумана, регулирование температуры и концентрации орошающих кислот в промывных и сушильной башнях, регулирование испарения влаги в промывных башнях и поглощения ее в сушильной башне в количестве, необходимом для перевода двуНайденную температуру задают в качестве уставки системе стабилизации температуры орошающей кислоты сушильной башни. Применение предложенного способа позволяет уменьшить потери двуокиси серы с орош ающи ми ки сл от а ми и, те м самым, повысить степень извлечения серы из металлургических газов. зо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 719967, кл. С 01 В 17/12, 1977. Составитель А. Кальницкий Редактор H. Коляда Техред А.Ач Корректор О. Билак Заказ 1010/20 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва, M-35, Рашуская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
