Устройство для автоматического управления процессом улавливания аммиака из коксового газа Советский патент 1983 года по МПК C01C1/24 C10B21/00 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управпения техно- лопршскими процессами в массообмен.галх агшаратах, HanpHNfep процессом улавливалия аммиака из коксового газа при бессатураторном производстве супь фа-та а гглония, и может быть использо- fi-ано в коксохШ/гичвской, химической и других отраслях промышленн.ости Известно устройство для автоматиче ког-о регупирования процесса получения супьфаэа аммония, содержащее KOHTJP стабилизации рН циркулирующего раст« sopas контур стабилизации концентрации сульфата аммония и вычислительный блок 1 J о Однако данное устройство не решает задачи минимизации энергозатрат ни уларивание раствора н достижения продукта заданного качества Наиболее близким к предлагаемому ко технической сущности и достигаемом эффекту является устройство для автоматического у11рав аения процессом улав лтшания амьшака из коксового газа в производстве сульфата аммония, регулэ тор расхода воды и регулятор расхода кислотЫг соединенные с соответствующ ьга исполнительными. механизмами под чк воды и кислоты в циркуляциош1ый сборник, вычислительный блок, связан. ,чый своими входами с измерительными преобразователями температуры, плотчости и кислотности циркулирующего ра воре, а выходом - с регулятором рао :itoAa ЙОДЫ Г2 . Недостаток устройства состоит в том что, во-первых, одной из регулируемы .|зе.гшчин процесса является сложная функ ция, вырабатываемая вычислительным блокоМ8 что вызывает необоснованно повышенные колебания концентрации цир кулирующего раствора относительно заданного значения, а во-вторых, приводит к неоправданному перерасходу пара на дополнительное вт шаривание влаги из маточного раствора, дополнительным -затратам серной кислоты и снижению качества сульфата аммония. Цель изобретения - снижение затрат гшра на упаривание маточного раствора, ошжение .расхода кислоты и улучшение ita4ecTBa сульфата аммония за счет повышения точности регулирования. Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит измерительные а1реобразователи расхода воды и кислоты, соединеш ые с входам соответствующих регул5тгоров, корректирующий регулятор, связанный своим входом с измерительным преобразователем кислотности циркулирующего раствора, а выходом - с входом регулятора расхода кислоты На чертеже представлена принципиаль-. ная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит регулятор 1 расхода воды, вход которого соединен с иамерителы1ым преобразователем 2 расхода воды, а выход - с регулирующим органом 3, установленным в трубопроBOABj подводящем воду к циркуляционному сборнику 4, а также вычислительный блок 5, вход которого соединен с измерительными преобразователями 6-8 температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора, а выход - с входом регулятора 1 Выходной сигнал вычислительного блока 5 слуисит переменным заданием регулятору 1 и получается в результате решения вьиислительным блоком 5 следующее уравнение, выражающее функциона-пьную зависимость расхода воды, подводимой к циркуляшионному сборнику, от входных величин процесса. /. где Ъ - расход воды, подводимой к циркуляционному сборнику, м /ч| КдК- коэффициенты, ;определяемые экспериментально-аналитически для конкретных условий объекта; X - температура циркулирующего раст вора, °С; Х2- плотность циркулирующего раст вора, кислотность циркулирующего раствора, рН. Устройство также содержит регуля - тор 9 расхода кислоты, вход которого с измерительным преобразовате . лем 10 расхода кислоты, а выход - с регулирующим органом 11, установленным в трубопроводе, подводящем кислоту к цирку,1Тяционному сборнику 4, а таку же корректирующий регулятор 12, вход которого соединен с измерительным преoбpaзoвaтeлe f 8 кислотности, а выход с входом регулятора 9. Выходной сигнал регулятора 12 служит переменным заданием регул5 гору 9. Устройство работает следующим обазомСистема уравновешена, если алгебраиеская сумма сигналов, поступающих на

вход регулятора 1 от измерительного преобразователя 2 расхода воды и вычио лительного блока 5, равна нулю. При этом регулирующий орган 3 находится в неподвижном состоянии, обеспечивая такой расход воды, при котором ко центрация циркулирующего раствора имее значение, заданное вычислительным блоком 5.

При отклонении одной из входных в©личин, измеряемых преобразователями 68 от установившихся значений, вычислительный блок 5 вырабатывает соответствующее переменное задание регулятору который, перемещая регулирующий орган 3, устанавливает новый расход воды компенсирующий возмущения.

При отклонении промежуточной регулируемой величины (расхода воды) от установившегося значения измерительный преобразователь 2 расхода воды изменяет величину сигнала, подводимого от него на вход регулятора 1, который , сравнивая этот сигнал с сигналом задания от вычислительного блока 5, вырабатывает управляющий сигнал регул рующему органу 3, который перемещается до тех пор, пока расход воды не примет первоначальное значение, соответствующее сигналу задания от вычислительного блока 5,

Система уравновешена, если алгебраическая сумма сигналов, поступающих на вход регулятора 9 от измерительного преобразователя 1О расхода кислоты и регуляггора 12, равна нулю. При этом регулирующий орган 11 находится в неподвижном состоянии, обеспечивая такой расход кислоты, при ко-тором кислотность циркулирующего раствора

имеет значение, заданное регулятором 12

При отклонении кислотности циркулирующего раствора от заданного значения регулятор 12 вырабатывает соответствующее переменное задание регулятору 9 который, перемещая регулирующий 11, устанавливает новый расход киолоты, компенсирующий возмущение.

При отклонении промежуточной регулируемой величины (расхода кислоты) от установившегося значения измерительный преобразователь 1О расхода кислоты изменяет величину сигнала, подводимого от него на вход регулятора 9, который, сравнивая этот сигнал с сигналом задания от регулятора 12, выра батывает управляющий сигнал регулирующему oprajiy 11, который перемещается до тех пор, пока расход кислоты н примет первоначальное значение, соответствующее сигналу задания от регулятора 12.

Наличие в обоих системах автоматического регулирования жестких обратных связей по управляющим величинам (расходам воды и кислоты) позволяет компенсировать возмущения по этим величинам, практически, безинерционно, чем достигается улучшение динамических характеристик системы управления.

Устройство для автоматического управления процессом улавливания аммиака из коксового газа при бессатураторном производстве сульфата аммония обеспечивает уменьшение колебаний управляемых величин процесса относительно заданных значений путем улучшения динамических характеристик системы управления, что приводит к снижению затрат пара на упаривание маточного раствора, снижению расхода кислоты и повыщению качества сульфата аммония.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКСЖХ) УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УЛ/ ВЛИВАНИЯ А ЧМИАКА ИЗ КОКСО ВОГО ГАЗА при бессатураторном произ водстве сульфата аммонкяв содержащае регулятор расхода воды и регулятор рас1Х)да кислоты, соединенные с соответст--, вующими исполнительными механизмами подачи воды и ксилоты в циркул5щионный сборник, вычислительный блок, связанный своими входами с измерительными преобразователями температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора, а выходом - с регулятором расхода воды, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат пара на упаривание маточного раствора, снижения расхода кислоты и улучшения качества,сульфата аммония за счет повышения точности регулирования, JOHO дополнительно содержит измерительные преобразователи расхода воды и кислоты, соединенные с входами соответствук - g щих регул{ггоров, корректирующий регул тор, связанный своим входом с измерительным преобразователем кислотности циркулирующего раствора, а выходом - с со входом регулятора расхода кислоты. ik I .-viiit/ / ра:ти зр Га. 00 со 4