Устройство для автоматического управления процессом абсорбции аммиака из коксового газа Советский патент 1986 года по МПК B01D53/14 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологически- процессами в массообменных аппаратах, например, процессом абсорбции аммиака из коксового газа в абсорбере и может быть использовано в коксохимической, химической и других отраслях, промьппленности.

Цель изобретения - повышение качества регулирования кислотности и концентрации сульфата аммонияв растворе, направляемом на упаривание.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регулятор 1 температуры циркулирующего раствора, подаваемого по линии 2, датчик 3 температуры циркулирующего раствора, ре- .гулятор 4 подачи пара в промежуточный сборник, датчик 5 расхода пара, регулирующий орган 6 подачи пара, трубопровод 7 пара, промежуточный сборник 8, блок 9 коррекции температуры, трубопровод 10 раствора, направляемого в промежуточный сборник , абсорбер 11, датчик 12 температуры раствора на выходе абсорбера, первый вычислительный блок 13, датчики 14 и 15 плотности и кислотности циркулирующего раствора, регуляторы 16 и 17 концентрации сульфата аммония в циркулирующем растворе и подачи воды в промежуточный сборник, датчик 18 расхода воды, регулирующий орган 19 и трубопровод 20 подачи воды, второй вычислительный блок 21, датчики 22 и 23 плотности и кислотности раствора на выходе абсорбера, регуляторы 24 и 25 кислотности циркулирующего раствора и подачи кислоты в промежуточный сборник, датчик 26 расхода, кислоты, регулирующий орган 27,трубопровод28 подачикислоты и блок 29 коррекции кислотности.

Устройство работает следующим образом..

При отклонении температуры раствора, направляемого на упаривание (циркулирующего раствора), от заданного значения датчик 3 температуры отработает со ответствующий этому отклонению сигнал регулятору 1, который изменит задание регулятору 4, управляющий сигнал которого изменит положение регулирующего органа 6 и установит такое значение расхода пара, при котором .температура раствора восстановит заданное значение.

Одновременно при отклонении температуры циркулирующего раствора от заданного значения датчик 3 температуры отработает соответствующий этому отклонению сигнал второму вычислительному блоку 21, который выработает сигнал на вход регулятора 16, пропорциональный измененному значению концентрации сульфата аммония в циркулирующем растворе, при этом регулятор 16 изменит задание регулятора 17 расхода воды, который, воздействуя на регулирующий орган 19, установит такой расход воды в промежуточный сборник, при котором концентрация сульфата а -1мония в циркулирующем растворе примет заданное значение..

Вычислительный блок 21 реализует уравнение

,-Е К;

X

где У - концентрация циркулирующего

раствора;

К, К, - коэффициенты, определяемые экспериментально для конкретного объе1ч та; Xj - температура, плотность и X 5 кислотность циркулирующего раствора.

и

Вычислительный блок 13 реализует аналогичное уравнение связи для раствора на выходе абсорбера.

При отклонении кислотности циркулирующего раствора от заданного значения датчик 15 кислотности отработает соответствующий этому отклонению сигнал регулятору 24 и первому вычислительному блоку 13. Ре- гулйтор 24 изменит соответственно этому сигналу задание регулятору 25, который, воздействуя на регулирующий орган 27, установит такой расход кислоты в промежуточный сборник 8,при котором кислотность циркулирующего раствора примет заданное значение, при этом вычислительный блок 21 отработает на вход регулятора 16 сигнал, пропорциональный измененному значению концентрации сульфата ния в циркуляющем растворе, регулятор 16 изменит задание регулятора 17, который, воздействуя на регулирующий орган 19, установит такой расход воды в промежуточный сборник 8, при котором концентрация сульфата аммония в циркулирующем растворе примет заданное значение.

J

в результате физико-химических процессов в абсорбере 1I возможны отклонения от средних значений температуры, плотности и кислотности раствора, выводимого из абсорбера 1 в промежуточ1ГЬ й сборник 8. Учитывая , что промежуточный сборник 8 обладает значительной инерционностью отклонения этих параметров могут вызвать отклонения температуры, плотности и кислотности циркулирующего раствора со всеми вытекающими из этого последствиями. С целью сведения до минимума этого влияния предлагаемым устройством предусмотрена компенсация возмущающих воздействий параметров раствора на выходе абсорбера. Например, при отклонении температуры раствора на выходе абсорбера от среднего значения, при котором система регулирования уравновешена, датчик 12 температуры выработает соответствующий этому отклонению сигнал блоку 9 коррекции температуры, которьтй изменит задание регулятору и. Регулятор 4, воздействуя на регу372444

лирующий орган 6, установит такой расход пара в промежуточный сборник 8, при котором измененный сигнал блока 9 будет скомпенсирован, регулятор 5 4 уравновешен, а температура циркулирующего раствора сохранится неизменной (заданной).

Благодаря такой ко мпенсации влияние инерционности промежуточного

(О сборника 8 полностью исключается, одновременно повышается быстродействие системы, что существенно улучшает качество регулирования.

При отклонении плотности или ки15 слотности раствора на выходе абсорбера действие системы аналогично описанному.

Использование предлагаемого устройства повышает качество регулиро20 вания кислотности и концентрации

сульфата аммония в растворе, натфав- ляемом на упаривание, что приводит к снижению затрат пара на упаривание раствора, увеличению выпуска и повы5 шению качества готового сульфата аммония .

iX)

Y I

Составитель Г.Огаджанов Редактор Н.Киштулинец Техред Л.ОлейникКорректор Т.Колб,

Заказ 3222/8Тираж 663Подписное

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