Способ автоматического регулирования процесса кальцинации бикарбоната натрия Советский патент 1986 года по МПК C01D7/18 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом термической обработки сыпучих материалов в барабанных печах и может быть использовано в химической промьшшенно- сти при автоматизации процесса кальцинации бикарбоната натрия в содовых печах.

Цель изобретения - увеличение срока службы печи при стабилизации качества готового продукта.

На чертеже -приведена схема реализации предлагаемого способа.

Схема регулирования содержит регулятор 1 расхода бикарбоната натрия регулятор 2 теплового удлинения барабана печи, регуляторы 3 и 4 .рас- хода топлива и воздуха в печь, регулятор 5 и датчик 6 температуры стенки печи,, датчик 7 теплового удлинения барабана печи, датчик 8-10 расхода биркабоната натрия, топлива и воздуха в печь,

Способ ос5тдествляют следующим образом,

Ленточиьгм автоматическим дозатором с помощью регулятора 1 расхода подают бикарбонат натрия в содовую печь, где при его прокаливании получают -ка-льдинированную соду и печной газ,

Заданную тепловую нагрузку содовой печи, характеризз емую косвенным параметром - удлинением барабана содовой печи, поддерживают регулятором 2 удлинения, получаюш;им задание от регулятора 5, воздействую- гдкм на регулятор 3 расхода топлива s Заданное соотношение между расходом топлива и первичного во здуха в топке поддерживают регуляторами 3 и 4 расхода топлива и воздуха. Образующиеся при сгорании топлива в топке содовой печи дымовые газы отдают тепло ба- рабанз содовой печи и, охлаждаясь, уходят в дымовую трубу. Заданную тем- пературу стенки барабана содовой печи поддерживают регулятором 5 температуры,

Задатчиком регулятора 5 устанавливают задание регулятору 2 удлинения барабана. Сигнал от регулятора удлине имя поступает на регз лятор 3 расхода топлива и на регулятор 1 расхода би карбоната натрия.

Расход бикарбоната натрия устанав- в зависимости от удлинения барабана содовой печи по следующей зависимости:

QSMK де Q,

де

бик

де - - с,

нагрузка содовой печи по бикарбонату натрия, T/4J удлинение барабана содовой печи, мм,

5

0

5

0

0

S

0

S

С - постоянная, зависящая

от в

размеров содовой печи топке.

Заданное удлинение поддерживают регулятором 2 удлинения, воздействующим на задание регулятора 3 расхода топлива.

Коррекция задания регулятору удлинения по температуре стенки барабана может быть как дискретной, так и аналоговой. Предпочтительной для стабильной работы содовой печи является дискретная коррекциЯьпричем регулятор 5 в этом случае выполнен с настраиваемой зоной нечувствительности. Эта зона настраивается на предельно допустимую температуру стенки барабана, измеренную на расстоянии 10- 40% длины обогреваемой части барабана от его загрузочного конца., значение которой, например, для стального барабана составляет . При повышении температурной стенки барабана 550 С срабатывает корректирующий регулятор 5, уменьшая задание регулятору 2 удлинения барабана,, что приводит к уменьшению расхода топлива и расхода бикарбоната натрия.

Пример. Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляют в безретурной содовой печи, имеющей длину 25 м и диаметр 2,5 м,

В исходный момент тепловое удлинение барабана равно л 112 мм, температура стенки барабана, измеренная на длине 8 м (32% от загрузочного конца) 520°С5 расход топлива (мазута) 550-600 кг/ч. В зависимости о-т исходной влажности бикарбоната натрия, которая изменяется постоянно, и марки мазута расход бикарбоната натрия равен 11

л ::: „J.-. 1Д 7 : 1 7 т/и

ч iHK ц 14,j i.3,j,.j 1/Ч,

где 14,25 - постоянная, зависящая

от длины и конфигурации печи,

В течение 2-часов система работает стабильно. Через 2 ч изменяют задание регулятора 2 теплового удлине3

ния до величины 110 мм. От регулятора 2 удлинения поступает сигнал одновременно на регулятор 1 расхода бикарбоната натрия и регулятор 3 расхода топлива.

Расход бикарбоната натрия изменяется до значения 13,25 т/ч, расход топлива 525-575 кг/ч.

Через 5 ч работы температура стенки барабана увеличивается до значения .

Регулятор 5 уменьшает задание регулятору 2 удлинения на 3,2%. Оно станет равным 108 мм. От регулятора 2 удлинения сигнал одновременно поступает на регулятор 1 расхода бикарбоната натрия и на регулятор 3 расхода топлива.

Расход бикарбоната натрия изменяется и равен 12,75 т/ч, а расход топлива снижается до 500-550 кг/ч.

Температура соды на выходе из печи при зтом не изменяется и составляет 160 С.

Через 30 мин температура стенки барабана, измеренная на расстоянии 8 м от загрузочного конца, достигает значения 525 С ( зона нечувствительности регулятора температуры 5%) и регулятор 5 изменяет задание

Редактор Н. Рогулич

Составитель Г. Огаджанов

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 3663/24Тираж 450

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

топп

42466 . 4

регулятору 2 удлинения до первоначаль . ного значения удлинения 1-10 м, на регулятор 1 расхода бикарбоната натрия и на регулятор 3 расхода топлива од- 5 новременно поступают сигналы и печь начинает работать в прежнем режиме; де 110 мм,. Q,, 13,25 т/ч; Q. 525-575 кг/ч.

Температура соды на выходе из пе10 чи составляет 160 с. Содержание основ ного вещества в готовом продукте 99,2%, т.е. кальцинированная сода относится к первому сорту.

Таким образом, преимущества споf5 соба состоят в увеличении его быстродействия, так как время запаздывания системы снижается до 30 мин, вместе 80-90 мин по известному способу. Это приводит к увеличению сро2Q ка службы барабана содовой печи за счет предотвращения прогаров его стенки. Срок службы барабана между капитальньми ремонтами увеличивается до 4 лет (по известному способу 3 г)

5 При этом температура конечного продукта, выходящего из .барабана, поддерживается постоянной, что обеспечивает получение кальцинированной соды со стабильными качественными показателями.

Подписное