Способ автоматического управления процессом получения извести в производстве кальцинированной соды Советский патент 1985 года по МПК C04B2/02 

1

Изобретение относится к способам управлния процессом получения извести из карбонатного сырья преимущественно в шахтных печах и может найти применение в химическо,й промышленности, в частности, в производстве кальшшированной соды аммиачным способом при получении извести и печного газа, содержащего углекислоту, используемых в технологическом процессе.

В производстве кальцинированной соды аммиачным способом известь используют для получения извести и печного газа, содержа-. щего углекислоту, используемых технологическом процессе.

В производстве кальцинированной соды аммиачным способом известь используют для получения известкового молока гидратацией окиси кальция в аппаратах гашения, которое в свою очередь используется для очистки расола хлористого натрия, а печной газ, содерн аЩий углекислоту, используют для карбопизшши аммиачносолевого раствора.

Известен способ управления процессом получения извести в шахтных печах, согласно которому регулирование подачи шихты в печь осуществляют в зависимости от высоты уровня щихты в печи, а регулирование отбора извести из печи - в зависимости от температуры низа печи, в котором одновременно поддерживают заданное соотношение расходов топлива, воздуха и карбонатного сырья {1. .

Однако указанный способ обеспечивает невысокое качество регулирования процесса, что обусловлено больными транспортными запаздьгеаниями (время запаздьшания 6 10 ч) при регулировании положения зоны обжига по температуре низа печи, что является пр1гчиной колебания качества (степень обжига) выгружаемой извести, т. е. такой способ не позволяет получать известь высокго качества, при этом имеет место неоправданно завышенный расход топлива.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом попучегтя извести в производстве кальци{гированной соды; включающий регулирование подачи uuixTbi в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из печи в зависимости от температуры низа с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты по предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты.

Дшп1Ый способ позволяет свести к минимуму (до 10 мин) транспортное запаздывание при регулировании положения зоны обжга и несколько повысить качество извести

29422

(за счет ул)Д1шения характеристик поля температур в объеме печи) 2.

Однако по данному способу получают известь невысокого качества, так как содерJ жание СаОд,т в ней составляет 86,5-87 мас.%, при зтом также имеет место большой расход топлива, который составляет 127(5 кг условного топлива на 1т извести 85%. Это объясняется тем, что между температурой

Q печного газа и качеством ползчаемой извести существует лишь приближенная зависимость. Цель изобретения - повышение качества управления.

Цель достигается тем, что согласно способу

автоматшгеского управления процессом полученил извести в производстве кальпинированной соды, включающему регулирование подачи шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из

Q печи в зависимости от температуры низа печи с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты по предельным значениям температуры печ1юго газа над слоем шихты, измеряют

2 удельное количество недодала, выходяшего из аппарата гашения, и осуществляют дополнительную корректировку отбора извести из печи, причем дополнительную корректировку отбора извести из печи осуществляют в обратнопропорциональной зависимости от удельного количества недопала, выходящего из аппарата гашения.

Установлено, что удельцое количество недопала на выходе из аппарата гашения достаточно одаозначно (находится в .прямой зависи5 мости) характеризует качество извести, выгружаемой из шахтной печи и поступающей на гашение, и в значительной степени определяет качество известкового молока.

Так, увеличение удельного количества

0 недопала свидетельствует об ухудшении качества выгружаемой из печи извести, так как это сопровождается уменьшением удельного колигества разложившегося карбонатного сырья и соответстве1шо увеличивается

потеря топлива (кокс сгорает неполностью), что обуславливает увеличение содержания Примесей в известковом молоке, которые также определяют качество известкового молока.

0 Корректировка отбора извести из печи

в зависимости от удельного расхода недопала на выходе из аппарата гашения позволяет обеспечить нужное время пребывания карбонатного сырья в зоне обжига, достаточное

5 для его полного разложения, а также более полное сгорание топлива (например кокса), таким образом улучшить технологический ре жим обжига. На чертеже изображен одан из возможных вариантов принципиальной схемы управления процессом получения извести в произ - водстве кальцинированной соды. Способ осуществляют следующим образом. Шихту загружают в верхнюю часть шахтно печи 1, которая по мере передвижения ее . подвергается химическому превращению. Высоту слоя (уровень загрузки шихты) в пе чи измеряют с помощью датчика уровня 2, который связан с регулятором 3 управления загрузкой, автоматически поддерживающим заданный уровень шихты в печи 1. Обожжен ную известь выгружают из нижней части печи 1 выгрузным устройством 4 в бункер 5. Температуру низа печи контролируют (измеряют) с помощью датчика 6, а темперутуру печного газа «-с помощью датчика 7, которые связань с устройством 8 управления выгрузкой, причем это устройство связано одновре, менно с расходомером 9, фиксирующим удельное количество недопала, выходящего из аппарата гащения 10. В установившемся режиме при заданных значениях температур печного газа и низа печи их сигналы Р, Р поступают на вход устройства 8, которое устанавливает необходимую величину отбора извести из печи 1. При этом удельный расход (количество) недопала равен заданному значению и выходной сигнал Рц устройства 4 равен заданию Р, устройства 8, т. е. коррекции выгрузки происходит. В случае увеличения удельного расхода недопала, свидетельствующего о недостаточном обжиге известняка (например при увеличении влажности известняка), выходуюй сигнал Р расходомера 9 увеличится на величину, пропо циональную величине отклонения удельного расхода недопала. Сктал Р„ превысит сигнал Р, , в результате устройство 8 начнет корректировать выгрузку в сторону уменьшения, что обусловит более длительное пребыва ние известняка в зоне обжига и более полно его превращение в СаО. При этом удельный расход недопала будет уменьшаться. Уменьшение вьп-рузки будет производиться до тех пор, пока удельный расход недопала не примет прежнее (заданное) значение. При уменьшении удельного расхода недопЭ ла управление произойдет аналогично в обратную сторону, но поскольку при этом увеличивается расход тепла (топливо), это экономически невыгодно. Алгоритмы функционирования системы можно представить в виде Рр РЗ - Р„ - f (Р. , Р).К контрольная точка регулятора; К - настройка регулятора. П р и м е р. В установившемся режиме расход извести из печи 1 составляет 12 т, а в гаситель 10 подают 10 т/ч (2 т/ч извести подают на другие нужды тфоизводства) при содержании в ней активного СаО 88%. Расход топлива составляет 170 кг/т извести. . Расход жидкости в гаситель равен 24 м/ч. Удельный расход недопала составляет 1,,12 т/т извести и он однозначно характеризует концентравдю СаОд.. в извести. При этом удельный расход извести равен заданному значейию и сигнал Р ц - РЗ Система и процесс находятся в установившемся режиме. При уменьшении концентрации активного СаО и извести до 85%, вызванном нарущением технологического режима обжига, удельный расход недопала увеличится с 0,12 до 0,15 т/т извести. При этом сигнал „ расхо домера 9 превысит задание Pj устройства 8, которое начнет уменьшать выгрузку до тех пор, пока удельный расход недопала не станет равным заданному значению, т. е. 0,12 т/т извести. При этом увеличится время пребывания известняка в зоне обжига и будет обеспечено более полное сгорание топлива, а соответственно и его экономия. Таким образом, данный способ позволяет повысить качество извести (повьпиенне концентрации S извести на 1%) и уменьшить расход топлива на 2 KF/T извести 85%, что обусловит повыщение кониентрации COj в печном газе на 1%.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЮЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТИ В ПГОИЗЮДСТВЕ КАЛЬЦИНИГОВАННОЙ СОДЫ, включающий регулирование подачи шихты в печь в зависимости от уровня шихты и регулирование отбора извести из печи в зависимости от температуры низа печи с корректировкой отбора извести из печи при фиксированном значении уровня шихты по предельным значениям температуры печного газа над слоем шихты, отличающийся тем, что, с иеяью повышения качества управления, измеряют удельное количество недопала, выходящего из аппарата гашения, и ос)гществляют дополнительную корректировку отбора извести из печи, причем дополнительную корректировку отбора извести из печи осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от удельного количества недопала, выходящего из аппарата гашения.