Способ автоматического управления процессом экстракции Советский патент 1984 года по МПК B01D11/04 C01B25/22 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом фосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности и производстве минеральных удобрений.

Известен способ автоматического управления процессом экстракции, включающий регулирование соотношения фоссырье - серная кислота изменением подачи серной кислоты с коррекцией по концентрации избыточной серной кислоты и регулирование температуры в экстракторе изменением вакуума I.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического управления процессом экстракции путем изменения подачи воды в фильтр, регулирования соотношения расходов фоссырьесерная кислота изменением подачи серной кислоты с коррекцией по содержанию избыточной серной кислоты в пульпе, изменения подачи воды в фильтр, регулирование температуры в экстракторе изменением вакуума, коррекции величины объема циркулирующей пульпы в экстракторе в зависимости от влажности фосгипса 2.

Недостатком данного способа является то, что не обеспечивается оптимальное регулирование температурного режима для интенсификации процесса кристаллообразования.

Поддержание оптимального температурного режима процесса является одним из наиболее важных условий ведения процесса. Также одним из важных выходных параметров, характеризующих качество процесса, являются потери фосфорной кислоты с фосфогипсом, которые имеют экстремальный характер в зависимости от температуры.

Цель изобретения - уменьшение потерь экстракционной фосфорной кислоты путем повышения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом экстракции, включающему регулирование соотнощения расходов фоссырье-серная кислота изменением подачи серной кислоты с коррекцией по кЬицентрации избыточной серной кислоты в пульпе, изменение подачи воды на промывку пульпы в фильтре, регулирования температуры в экстракторе изменением вакуума, дополнительно измеряют количество фосфорной кислоты в фосфогипсе, в зависимости от которого корректируют температуру в экстракторе и подачу воды в фильтр.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема реализации способа; на фиг. 2 - график зависимости потерь фосфорной кислоты от температуры.

Способ осуществляется следующим образом.

На экстрактор 1 подается серная кислота, фоссырье, оборотная фосфорная кислота. После перемешивания образующаяся пульпа охлаждается путем циркуляции через вакуум-испаритель 2, далее пульпа идет на фильтр 3, где фосфорная кислота отделяется от твердых частиц фосфогипса. Сигналы с датчика 4 расхода фосфатного сырья и датчика 5 расхода серной кислоты поступают на регулятор 6, изменяющий подачу серной кислоты посредством исполнительного механизма 7. На регулятор 6 т-акже поступает корректирующий сигнал с датчика 8 содержания избыточной серной кислоты в экстракторе. Сигналы с датчика 4 и 9 расхода оборотной фосфорной кислоты, поступают на регулятор 10, изменяющий подачу оборотной фосфорной кислоты посредством исполнительного механизм.а 11. На регулятор 10 поступает также корректирующий сигнал с датчика 12 соотнощения жидкой и твердой фаз. Сигнал с датчика 13 температуры поступает на регулятор 14, регулирующий вакуум в вакуум-испарителе посредством исполнительного механизма 15.

Сигнал с датчика 16 количества фосфорной кислоты в фосфогипсе поступает на шаговый экстремальный регулятор 17, который вырабатывает задающий сигнал на регулятор 14 стабилизации температуры и на регулятор 18, изменяющий подачу воды посредством исполнительного механизма 19 изменением ее расхода, который измеряется датчиком 20.

Экстремум потерь фосфорной кислоты дрейфует по вертикали и горизонтали и достигает своего минимального значения, когда происходит оптимальное разложение фосфоритов (сырья) серной и фосфорной кислотой. Вид экстремальной характеристики (фиг. 2) зависит от состава и размера зерен сырья, температуры в экстракторе, размера получаемых кристаллов сульфата кальция расходов и концентраций серной и фосфорной кислоты. Левая половина экстремальной характеристики соответствует оптимальному разложению фосфоритов (сырья) серной и фосфорной кислотами при оптимальной температуре в экстракторе.

При изменении содержания фосфорной кислоты в фосфогипсе сигнал с датчика 16 поступает в экстремальный регулятор 17, который производит пощагОвые изменения задания на регулятор 14 температуры по левой или правой части экстремальной характеристики до тех пор, пока потери фосфорной кислоты с фосфогипсом не достигнут минимума, соответственно будет найдена оптимальная температура поддержания технологического режима, а также изменение содержания фосфорной кислоты в фосфогипсе, которое вызывает соответствующие изменения подачи воды посредством

исполнительного механизма 19 на промывку фосфогипса, т.е. увеличение содержания фосфорной кислоты в фосфогипсе вызывает увеличение подачи воды на промывку и наоборот.

При дрейфе экстремальной характеристики экстремальный регулятор 17 вновь будет производить поиск минимума потерь фосфорной кислоты.

Использование данного способа управления позволит повысить эффективность процесса экстракции и уменьшить потери фосфорной кислоты на выходе.

Ожидается технико-экономическая эффективность за счет повышения производительности экЪтрактора, улучшения качества выходного продукта и уменьшения потерь фосфорной кислоты с отходами на 25%.

Чо

Р205 3,2

.8 2. 2,0 75;,f0,8Oh-11 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 t 8 ЭКСТОЗиг. 2

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРАКЦИИ путем регулирования . соотношения расходов фоссырье - серная кислота изменением подачи серной кислоты с коррекцией по содержанию избыточной серной кислоты в пульпе, изменения подачи воды на промывку пульпц в фильтре, регулирования teMnepaTypbi в экстракторе изменением вакуума, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь экстракционной фосфорной кислоты путем повышения точности регулирования, дополнительно измеряют количество фосфорной кислоты в фосфогипсе, в зависимости от которого корректируют температуру в экстракторе и подачу воды в фильтр.