Способ управления процессом получения хлористого цинка Советский патент 1986 года по МПК C01G9/04 G05D7/00 

10

IS

20

25

1225814

Изобретение относится к способу управления производством хлористого цинка методом хлорирования металлического цинка хлористым водородом и может быть использовано в химической промьшшенности.

Цель изобретения - увеличение выхода раствора хлористого цинка заданного состава за счет повьшения качества регулирования.

На чертеже изображена принципиальная схема для осуществления способа.

Схема содержит реактор 1, датчик 2 расхода конденсата, подаваемого в реактор, регулятор 3 расхода конденсата, регулирующий клапан 4 на трубопроводе конденсата, датчик 5 содержания хлористого цинка в растворе на выходе из реактора, датчик 6 расхода хлористого водорода, подаваемого в реактор, датчик 7 расхода газов из реактора, датчик 8 разрежения в реакторе, регулятор 9 расхода газов, элементы 10-13 сравнения и усиления сиг налов, сумматоры 14 и 15 сигналов, ограничители 16 и 17 сигналов, регулирующий клапан 18 на трубопроводе газов, датчик 19 веса реактора в рабочем состоянии вместе с реагентами и образующимися веществами, элемент 20 сравнения и усиления сигналов от датчика 19 веса, регулятор 21 автоматической подачи металлического цинка в загрузочный люк реактора, датчик 22 верхнего предельного уровня металлического цинка в реакторе.

Способ осуществляется следующим образом.

При отклонении концентрации хлористого цинка в растворе на выходе из реактора датчик 5 подает сигнал в элемент 10 сравнения и усиления, который сравнивает.концентрацию с заданным значением и величину отклонения усиливает в заданном соотношении. Выходной сигнал элемента 10 подается на вход сумматора 14.

При отклонении расхода хлористого водорода датчик 6 подает сигнал в элемент 11 сравнения и усиления сигналов, выходной сигнал которого подается на второй вход сумматора 14.

Сигнал с выхода сумматора 14 подается через ограничитель 16 сигналов в регулятор 3 для автоматического изменения величины установки задата

во эл то зн ли хо на

то ме но ро да ни дп ны би

си ле ст чи вх ко лю до ре ли

в до 35 ня

30

гу в

40

д ни в це ре

45 хл ре да ни га

50 ра ем ра ки ре

55 са

ка

S

0

5

даваемого значения расхода конденсата, подаваемого в реактор.

При отклонении расхода хлористого водорода датчик 6 подает сигнал в элемент 13 сравнения и усиления, который сравнивает расход с заданным значением и величину отклонения усиливает в заданном соотношении. Выходной сигнал элемента 13 подается на вход сумматора 15.

При отклонении разрежения в реакторе датчик 8 подает сигнал в элемент 12 сравнения и усиления, выходной сигнал которого подается на второй вход сумматора 15. Сигнал с выхода сумматора 15 подается через ограничитель 17 сигналов в регулятор 9 дпя автоматического изменения величины установки задаваемого расхода отбираемых из реактора газов.

Датчик 19 веса реактора подает сигнал в элемент 20 сравнения и уси-- ления сигналов. Когда вес реактора станет меньше нижней заданной величины, элемент 20 вьщаст сигнал на вход регулятора 21 для автоматической подачи металлического цинка в люк реактора. Когда вес реактора достигнет верхней заданной величины, регулятор 21 прекратит подачу металлического цинка в реактор.

Если слой металлического цинка в реакторе по какой-либо причийе достигнет верхнего предельного уров- 5 ня, то датчик 22 ввдаст сигнал.и ре0

гулятор 21 в реактор.

прекратит подачу цинка

Таким образом, автоматически задается в допустимых пределах значе- ние расхода конденсата, подаваемого в реактор, с учетом изменения концентрации хлористого цинка в растворе на выходе из реактора и .расхода

хлористого водорода, подаваемого в реактор, а также автоматически задается в допустимых пределах значение расхода отбираемых из реактора газов в зависимости от изменения

расхода хлористого водорода, подаваемого в реактор, ив зависимости от разрежения в реакторе, автоматически подается металлический цинк в реактор в зависимости от общего веса реактора в рабочем состоянии.

Если концентрация хлористого цинка в растворе на выходе из реактора уменьшиться, то автоматически меняется задание на величину расхода конденсата так, что расход конденсата станет меньшим и концентрация хлористого цинка в растворе восстановится.

Если расход: хлористого водорода, подаваемого в реактор, уменьшится, то автоматически изменится задание на величину, расхода конденсата в реактор так, что расход конденсата станет меньше и концентрация хлористого цинка в растворе не изменится.

Если расход хлористого водорода, подаваемого в реактор, уменьшится, то автоматически меняется задание на величину расхода газов из реактора так, что расход газов уменьшится и разрежение в реакторе не изменится. Если разрежение в реакторе уменьшится, то автоматически меняется задание на величину расхода газов так, что расход газов из реактора увеличится и разрежение в реакторе восстановится.

Если вес реактора в рабочем состояний станет меньше нижней заданной величины, то автоматически включится подача металлического цинка в реактор и будет производиться до того момента, когда вес реактора достигнет верхней заданной величины.

Подача металлического цинка в реактор автоматически прекращается в любом случае при достижении предельного верхнего уровня металлического цинка в реакторе.

Пример. В реактор загружают металлический цинк 21 т, подают конденсат 757 кг/ч и хлористый водород 407 кг/ч. В результате взаимодействия конденсата с хлористым водородом образуется соляная кислота, которая реагирует с цинком с образованием

1514 кг/ч 50%-ного раствора хлористого цинка и 11,1 кг/ч водорода. По мере срабатьшания металлического цинка в реактор добавляют его в количестве 350 кг/ч.

Резким хлорирования: температура раствора хлористого цинка на выходе из реактора , давление хлористого водорода на входе в реактор

1,1 кгс/см. При существующем способе управления процессом в реакторе поддерживается избыточное давление 10- 15 мм вод.ст. для предотвращения попадания воздуха внутрь реактора и

образования взрывоопасной смеси. При загрузке металлического цинка в реактор под избыточным давлением дли предотвращения выбросов газов из реактора снижают нагрузку реактора примерно вдвое, время загрузки 15 мин, да смену реактор догружают два раза. Снижение производительности реактора при загрузке цинком при работе под давлением составляет 6%.

if

r-kjj ,

lOd

Ныьз--

Составитель Р.Клейман Редактор Н.Гунько Техред И.Попович

Заказ 2024/16 Тираж 450Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор А.Обручар