Способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом Советский патент 1984 года по МПК C01B17/02 G05D27/00 

Природный газ на ooccma oSисходная газоба ление смесь на босс таHoSyJCHue Bucjf. t°,c.t е ее /V//X//У/ / Х/ Газ OKuc/ii/me/Jb Природнь/й газ Bjjf- на сж1 гание носите/и,}

Изобретение относится к автоматическому регулированию температурного режима процесса восстановления сернистых газов природным газом и может быть использовано при утилизации отходящих сернистых газов металлургических и др. производств.

Известен способ автоматического регулирования процесса восстановления сернистого ангидрида путем стабилизации соотношения расходов технологического и восстановительного газов, подаваемых в реактор восстановления, где соотношения расходов технологического и восстановительного газов корректируют в зависимости от концентрации сернистого ангидрида и кислорода в технологическом газе. Корректирующий сигнал формируют в виде суммы произведений концентраций сернистого ангидрида на стехиометрический коэффициент по сернистому ангидриду, который устанавливают в интервале 0,5-0,7, и концентрации кислорода на стехиометрический коэффициент по кислороду, который устанавливают в интервале 0,45-0,51 1.

Недостатком способа является то, что температура процесса восстановления регулируется вручную путем изменения температуры разогрева технологического газа, подаваемого на восстановление.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление 2.

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за колебаний температуры в реакторе.

Целью изобретения является увеличение производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования .температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

На чертеже представлена схема реализации способа автоматического управления.

Система управления содержит реактор 1, газоход 2 для подачи исходной газовой смеси (сернистого газа), газоход 3 для подачи природного газа на сжигание, расходомеры сернистого газа А и природного газа 5, газоанализатор 6 кислорода, термопары для измерения температуры сернистых газов 7 и температуры в реакторе 8, вычислительное устройство 9, регулятор 10, исполнительный

механизм 11.

Способ осуществляют следующим образом.

В реактор 1 подают исходную газовую смесь на восстановление по газоходу 2 и

природный газ в топочные горелки на сжигание по газоходу 3. Расходы исходной газовой смеси (GHCT,),. и природного газа на сжигание (Gnr..J,измеряют расходомерами 4 и 5 соответственно. Концентрацию кислорода- в исходной газовой смеси (СОг), измеряют газоанализатором 6. Температуру исходной газовой смеси (1°цм,), и температуру газов в реакторе (tp). измеряют термопарами 7 и 8 соответственно. Сигналы с расходо.меров, газоанализатора и термопар поступают на вычислительное устройство 9,

которое реализует уравнение

г, - г, Гп Р - tucJT ) гпГп /T - лг - -исдг 3.1 1)

Д Gai -расход природного газа, подаваемого в топочные горелки на сжигание, м .(или л/ч); Сисл-- расход исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, м ..(или л/ч);

Сусх - теплоемкость исходной газовой

смеси, подаваемой на восстановление, ккал/м;

i - те.мпература газов в реакторе, °С; ilic -температура исходной газовой

смеси, °С;

c fjf-теплота сгорания природного

газа, ккал/нм ;,,

Со -содержание кислорода в исходной газовой смеси, об. доли.

- стехиометрический коэффициент по кислороду, который в зависимости от состава природного газа, подаваемого на восстановление, устанавливают в интервале0,45-0,51.

и - эмпирический коэффициент,

учитывающий адиабатический разогрев газов, который устанавливают в пределах 1,1-2,6, в зависимости от содержания

кислорода в газе-окислителе и

условий проведения процесса.

Сигнал управления, рассчитанный по уравнению (1), с вычислительного устройства 9 поступает в виде задания на регулятор 10 расхода природного газа на сжигание, а с регулятора - на исполнительный механизм 11, который изменяет расход природного газа на топочные горелки. Газ,1125187

j4 .

окислитель подают в топочные горелки про-становление подают в количестве: СН, : S.Q

порционально расходу природного газа, по-0,53.

даваемого на сжигание, с коэффициентомИспользование предлагаемого способа избытка окислительного газа, равном илипозволяет повысить производительность реблизком к оС 1, который регулируют из-5 актора, а также продлить срок службы ка вестным способами. Природный газ на вое-тализатора.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНБ1М ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.