Способ автоматического управления процессом получения нитрата натрия Советский патент 1984 года по МПК C01B21/48 G05D27/00 

со

со

I

Изобретение относится к способу автоматического управления процессом получения нитрата натрия и может быть использовано в химической тфомьшшенности.

Известен способ автоматического управления процессом получения нитрата натрия путем регулирования соотношения расходов слабой азотной и раствора нитрит-нитратов -tJ

Недостаток способа состоит в том что имеют место значительные расходы слабой азотной кислоты на единицу продукта и раствора соды, необходимого для ее последующей нейтрализации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом получения нитрата натрия путем регулирования соотношения расходов слабой азотной кислоты и раствора нитрит-нитратов воздействием инверсии, стабилизации давления хвостовых нитрозных газов на входе в колонну и регулирования расхода раствора соды в донейтрализатор в зависимости от величины рН раствора нитратных солей на выходе из донейтрализатора 2.

Недостатком данного способа является наличие значительных расходных коэффициентов по слабой азотной кислоте и раствору соды на единицу продукта.

Цель изобретения - снижение расходных коэффициентов по слабой азотной кислоте и раствору соды на единицу продукта путем повьппения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что соотношение расходов слабой азотной кислоты и раствора нитритнитратов корректируют по перепаду температур раствора нитрит-нитратов на входе в колонну инверсии и в середине колонны, а расход раствора соды корректируют по составу раствора нитрата натрия на входе в донейтрализатор.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего способ.

Схема содержит трубопроводы подачи раствора нитрит-нитратов 1, слабой азотной кислоты 2, теплоносителя 3, хвостовых нитрозных газов 4

199792

выходных газов 5, раствора нитритнитратов 6, раствора соды 7 и раствора нитратных солей 8, колонну 9 инверсии, подогреватель 10, до- нейтрализатор 11, датчики 12-1А расходов соответственно раствора нитрит-нитратов, подаваемого в колонну и выходящего из нее, и расхода азотной кислоты, датчики 15-17 темпе(О ратуры соответственно на входе в колонну 9 инверсии, перед и после подогревателя 10, датчик 18 давления хвостовых газов, датчики 19 и 20 состава соответственно раствора нит,j рит-нитратов и раствора натриевых солей, блок 21 умножения, регуляторы 22-24 расхода соответственно раствора нитрит-нитрата, азотной кислоты и раствора солей, регуляQ тор 25 давления хвостовых нитрозных газов, регулятор 26 температуры раствора нитрит-нитратов и испол-нительные механизмы 27-31 соответствуюидах потоков.

5 Способ осуществляется следующим образом.

Подогретый раствор нитрит-нитратов (РНН), расход которого измеряется датчиком 12, по трубопроводу 1 поступает в колонну 9 инверсии, куда также поступает по. трубопроводу 2 слабая азотная кислота, расход которой измеряется датчиком 14. РНН, поступающий в колонну 9 инверсии, регулируется

5 через регулирующее устройство 22 исполнительным механизмом 27. Из середины колонны 9 инверсии РНН поступает в подогреватель 10, в которьй подается вьюокотемператур0 ный теплоноситель (например пар) по трубопроводу 3. Подогретьй РНИ до необходимой температуры (например ), которая измеряется датчиком 17 и регулируется с помощью ре5 гулятора 26 температур исполнительным механизмом 29, возвращается в колонну 9 инверсии.

В колонну 9 инверсии подается по трубопроводу 4 хвостовой нитрозный

0 газ, давление которого измеряется датчиком 18 и регулируется через регулятор 25 исполнительным механизмом 30.

Датчики 15 и 16, измеряющие со5 ответственно температуры РНН на

входе в колонну инверсии и на выходе из середины колонны, соединены между собой последовательно таким

3I

образом, чтобы обеспечить разность температур, измеряемых термопарами. Сигнал от дифференциального включения двух термопар является корректирующим для схемы соотношения расходов РНН и слабой азотной кислоты.

Из колонны 9 инверсии раствор нитрата натрия, состав которого измеряется датчиком 19 (например рН), по трубопроводу 6 поступает в донейтрализатор 11, куда по тру бопроводу 7 поступает раствор соды. Расход РНН в донейтрализатор 11 измеряется датчиком 13. Из донейтрализатора 11 раствор нитратных солей (РИС) поступает по трубопроводу 8 на выпарку. Состав РНС (например рН) на выходе из донейтрализатора измеряется датчиком 20.

При измерении расхода РНН сигнал от датчика 12 поступает в регулятор 23 расхода, в который также поступают сигналы о величине, расхода слабой азотной кислоты от датчика 14 и о величине перепада температур РНИ до входа и после выхода из середины колонны 9 инверсии. Регулятор 23 расхода вырабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 28, расположенный на трубопроводе 2 азотной кислоты. При увеличении расхода РНН вырабатывается сигнал на увеличение расхода слабой азотной кислоты, а при уменьшении расхода РНН - на уменьшение расхода азотной кислоты, при этом в обоих случаях это увеличение или уменьшеHjie расхода азотной кислоты коррек794

тируется в зависимости от величины перепада температур РНН до и из середины колонны инверсии. Увеличения (уменьшения) расходов РНН и слабой азотной кислоты вызовут уменьшения (увеличения) температуры РНН в колонне инверсии, которые измеряются датчиком 16. Кроме этого,увеличения (уменьшения) расходов РНН

и азотной кислоты вызовут увеличение (уменьшение) расхода РНН в донейтрализатор 11, который измеряется датчиком 13, и состав которого (например. рН) измеряется датчиком 19.

Сигналы от датчиков 13 и 19 поступают в регулятор 24 расхода раствора солей, куда также поступает сигнал от датчика 20 о составе РНС (например; рН) на выходе из донейтрализатора 11. Регулятор 24 расхода вырабатьтает сигнал на исполнительный механизм 31, увеличивая (уменьшая) расход раствора соды в зависимости от произведения сигналов от датчиков

13 и 19, которое формируется блоком корректируя состав по сигналу от датчика 20.

Экономический эффект способа управления процессом получения нитрата натрия заключается в сокращении расходного коэффициента по слабой азотной кислоте на 0,01 т/т за счет возможности более точного поддержания соотношения ее с расходом РНН и в сокращении расходного коэффициента по раствору соды на 0,01 т/т за счет более точного поддержания соотношения его с расходом РНС.

28

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА НАТРИЯ путем регулирования соотнощения расходов слабой азотной кислоты и раствора нитрит-нитратов воздействием на подачу слабой азотной кислоты в колонну инверсии, стабилизации давления хвостовых нитрозных газов на входе в колонну и регулирог вания расхода раствора соды в донейтрализатор в зависимости от величины рН раствора нитратных солей на выходе из донейтрализатора, отличающийся тем, что, с целью снижения расходных коэффициентов по слабой азотной кислоте и раствору соды на единицу продукта путем повышения точности регулирования, соотношение расходов слабой азотной кислоты и раствора нитрит-нитратов корректируют по перепаду температур раствора нитрит-нитратов, на входе в колонну инверсии и в середине колон«Л ны, a расход раствора соды корректируют по составу раствора нитрата натрия на входе в донейтрализатор.