Устройство для автоматического управления процессом нейтрализации в производстве аммиачной селитры Советский патент 1986 года по МПК C05C3/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации процессов XHNtH4ecKoft технологии, в частности процесса получения высококонцентрировачного плава аммиачной селитры, и может быть использовано в промышленности по производству М1нералькых удобрений и химической промьшшеннос.ти.

Целью изобретения является повышение концентрации плава аммиачной селитры.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит нейтрализатор 1, теплообменники 2и 3 аммиака и азотной кислоты, датчики. 4 и 5 температуры кислоты на входе нейтрализатора и реакционной среды в нейтрализаторе, датчик 6 концентрации плава аммиачной селитры на выходе нейтрализатора, первый, второй и третий преобразователи 7, 8 и 9, первый и второй элементы 10 и 11 сравнения, сумматор 12, первый, второй и третий переключатели 13, 14 и 15, первый и второй задатчики 16 и 17, элемент 18 ПАМЯТЬ, регулятор 19 и исполнительный механизм 20 подачи теплоносителя в теплообменник кислоты, датчик 21, преобразователь 22 и регулятор 23 температуры аммиака на входе нейтрализатора и исполнительный механизм 24 подачи теплоносителя в теплообменник аммиака.

Устройство работает следующим образом.

Датчиком 4 измеряется температура кислоты на входе нейтрализатора 1, а на выходе преобразователя 7 формируется сигнал, пропорциональный текущему значению этой температуры. После преобразователя 8 формируется сигнал, пропорциональньй текущему значению температуры pfeaKujjo ной среды в нейтрализаторе 1, датчиком 6 измеряется концентрация плава аммиачной селитры, а на выходе преобразователя 9 формируется сигна пропорциональный максимально допустмому значению температуры в реакционой среде. На выходе преобразовател 29 формируется сигнал, пропорциональный текущему значению тег терату ры аммиака на входе нейтрализатора.

Вторым задатчиком 17 на его выхо устанавливается малая положительная величина (приблизительно . измеряемой шкалы), а на выходе первог

0

0

25

55

задатчика 16 с учетом ограничения по кислоте, связанного с коррозийным действием кислоты, устанавливается уровень сигнала, cooтвeтcтвyющIiй мак. сиыально допуст имому значению температуры кислоты после теплообменника. Первый элемент 10 сравнения реализует функцию при ,0 и U 0 при Qi-Q i O, второй элемент 11 сравнения реализует функцию при Qj-Q5-; О при Q}-Q5- 0, сумма- тор 12 реализует функцию третий переключатель 15 реализует функтщю и Д при .Uj 1 ид 0 при 5. , первый переключатель 13 реализует функцию Рг) Q5 при U2 0 и Q при Но.-,, второй переключатель 14 реализует функцию при-Ua 0 и при .

Предположим, что датчиком 1, пре- образователем 22, регулятором 23 и исполнительным механизмом 24 температура аммиака стабилизируется на максимально допустимом значении, а температура кислоты и реакционной среды - ниже максимально допустимых значений. В этом случае, так как Q Qj, , Uj,0 и , . вход ПеременЗО ная регулятора 20 поступает сигнал QJ, пропорциональный текущему з начению температуры в реакционной среде нейтрализационного аппарата 1, а на вход задания поступает сигнал

35 Qtj пропорциональный максимально до- пустим:ому значению температуры в реакционной среде. Так как Qj 0-,, то регулятор 19 вырабатывает управление на исполнительный механизм 20,

40 с помощью которого увеличивает расход теплоносителя в теплообменник 3, за счет этого увеличиваются температура кислоты, температура в реакционной среде и уменьшается рассогласо45 вание Qj-Q.

Если температура в реакционной среде нилсе максимально допустимого значения, а температура кислоты достигла и чуть перешла свое критическое значение, т.е. Qa «CQ и Q Q, на выходе элемента 10 сравнения формируется сигнал , который поступает на включающий вход элемента 18 ПАМЯТЬ и переводит его в единичное состояние, т.е. на выходе элемента ПАМЯТЬ формируется сигнал , который поступает на управляющий вход перекл: г-1ателя 13 и 14, при этом на

50

выходе переключателя 14 формируется сигнал , а на выходе переключателя 13 , т.е. на вход Пере- менная регулятора 19 поступает сигнал, пропорциональный значению темпе ратурч кислоты, а на вход 3адание регулятора 19 поступает сигнал, пропорциональный максимально допустимому значению температуры кислоты, и регулятор 19 в зависимости от знака рассогласования вырабатывает управляющий сигнал на исполнительный механизм 20, с помощью которого изменяет расход теплоносителя в теплообменник 3 и сводит к минимуму рассогласование .

Если температура кислоты стабилизирована на максимально допустимом .значении, а температура в реакционной среде по разным причинам (внутри- динамическим причинам нейтрализатора, техническим причинам и другим) возросла и чуть перепша свое критическое значение, и на выходе элемента 11 сравнения формируется сигнал Uj 1, который подается на отключающий вход элемента 18 ПАМЯТЬ и, если в это время на выходе элемента памяти был сигнал , переводит его в нулевое состояние, и на вход Переменная и Задание регулятора 19 будут поступать сигналы, пропор- .циональные текущему значению температуры в реакционной среде и максимально допустимому значению температуры в реакционной среде и, в зависимости от знака рассогласования между ними, регулятор 19 вырабатывает управляюгцнй сигнал на исполил- тельньвЧ механизм 20, с помощью которого изменяет расход теплоносителя в подогреватель 3 и сводит рассогла- 5 сование к минимут, В рассмотренном случае сигнал подается также на управляющий вход переключателя 15, на выходе которого форми- /

руется сигнал Д Д. На выходе сумма- 10 тора 12 формируется сигнал рассогласование сигналов Qj-Q5 ня входе элемента 11 сравнения увеличивается, что способствует устойчивому формированию сигнала , а также 15 исключает частые переключения сигнала Ui вблизи критического значения температуры в реакционной среде.

Таким- образом, предлагаемое уст20 ройство управления работой нейтра- , лизатора способствует поддержанию оптимальных температурных режимов в нейтрализационном аппарате в процессе получения аммиачной селитры. Уст25 ройство удобно для реализации на средствах электронной и пневмоав- томатики и на средствах управляющей вычислительной техники. Использование изобретения позволяет вести тех30 нологический процесс при близких к максимальнодопустимым значениям температуры, увеличить концентрацию раствора аммиачной селитры на выходе нейтрализационного аппарата и эконо35 мить потери энергоресурсов на следующих стадиях производства, а также дает возможность повысить производительность, исключая возврат.

Редактор К, Волопгук

Составитель Г, Огаджанов Техред Л.Олейник

Заказ 3768/25Тираж 419 - Подписное

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 С. Шекмар