Способ регулирования процесса выпаривания Советский патент 1990 года по МПК B01D1/30 G05D27/00 

fO

15

20

И обретеипе отппситг.п к способам упрлтиюпия и i)ory,mipoH nПИЯ процесса нмп.чрип.чиия многокомпоиеитных раст- , поров, содержагдих накппеобразуюпше и гилоолизую1Щ1есп компоненты.Оно можрт быть использовано в химичес- Kofi промышленности.

Цель изобретения - понышенне экономичности процйсса за счет полного устранения накипеобразования и предотвращения перерасхода анти- пакипеобразутощего вещества при выпаривании многокомпонентных хлор- магниевых растворов.

а чертеже представлена принципиальная блок-схема управления процессом выпаривания.

Блок-схема уп юления процессом ныпарипания, представленная на чертеже, включает бак для приготовления смрси хлормагнргевого раствора с антинакипеобразуюпи м ве- |цеством I , насос 2, выпарной anna- pat 3, теплообменник для конденсации и охлаждения части вторичного пара 4, измерительную ячейку и пра- образователь 5, задатчик концентрации в конденсате вторичного пара продукта химического взаимодействия антинакипеобразующего вещества с на- кнпеобразушиц1ми компонентами упариваемого раствора 6, корректирующий регулятор 7, регулятор соотношения расходов 8, задатчик соотношения 9, электропневматический преобразователь 35 10, блок давления 11, индукционный расходомер на линии хлормагниевого раствора 12, регулируюпщй клапан 13 и расходомер 14 на линии антинакипе- ...образующего вещества.

25

Антинакипеобраяующее вещество вводится в заданном соотношении.в бак 1 исходного pactBopa. Полученный после смешения с антинакипеобразую- Щ1-1М веществом хлормагниевый раствор подается насосом 2 в одно- или многокорпусный выпарной аппарат 3. Образующийся при выпаривании вторичный пар частично или полньм потоком поступает на конденсацию и охлаждение в поверхностный теплообменник А. Конденсат ия теплообменника f направляется на определение в нем концентрации продуктов Х1гмического взаимодействия антинакипеобразующего вещества с накипеобразующими компонентами раствора.

1:.39537

При ре. 1 у.г ировании процесса от преобразопателя 12 подается сигнал о величине расхода исходного р-чствора, а от преобразователя 14 поступает 5 сигнал .0 значкнт1и расхода антинакипе- образуюп его вещества на блок 1 1 , осуществляющий автоматическое деление 3i;ix сигналов. Результат деления подается на регулятор 8, который поддерживает с помощью задатчика 9 требуемое значение соотношения сигналов расходов исходньгй раствор - антинаки- пеобразующее вещество путем воздействия электропневматического преобразователя 10 и регулирующего клапана 13 на расход антинакипеобразующего вещества. Если в исходный раствор вводится достаточное количество антинакипеобразующего вещества и параметры процесса выпаривания не изменяются, то концентрация продукта хи- ми11еского вза11модействия антинакипеобразующего вещества с компонентами раствора также остается постоянной. В этом случае сигнал преобразователя 5 компенсируется сигналом задатчика 6 и поэтому сигнал на вых оде корректирующего регулятора 7 остается неизменным. При отклонении концентрации накипеобразуищих и гидро- лизующихся компонентов в исходном растворе происходит соответствующее

уменьшение или увеличение концентрации в конденсате вторичного пара продуктов химического взаимодействия актинакипеобразующего вещества с компонентами раствора. В результате на выходе Корректирующего регулятора 7 появляется сигнал соответственно на увеличение или уменьщение соотношения расходов антинакипеоб- разуыттего ведества и исходного раствора. В соответствии с измененным заданием регулятор 8 изменяет расход указанного вещества, вводимого в бак 1, пока не будет достигнуто новое оптимальное соотношение расходов, необходимое для новых условий проведения процесса выпаривания.

Поддержание оптимального соотношения расходов исходного хлормагние- вото раствора и антинакипеобразующего вещества, осуществляемое коррекцией этого соотношения по концентрации в конденсате вторичного пара продуктов химического взаимодействия, обеспечивает одновременное выполнение условий полного устранения наки30

40

45

50

55

.я

пеобразования и гтредотпряпения рпсходд аятннакипеобразующего япще- ства.

Пример. В выпарпом аппарате 3 при температурах от 100 до 125 С проводили выпаривание хлормаг- ниевого раствора, содержащего накипе образующие и гидролизующиеся компоненты, в который предварительно вводили антинакипеобразующее вещество - раствор хлорида аммония. При выпаривании антинакипеобразующее вещество взаимодействовало с гидролизующимся компонентом раствора с образованием продукта (предположительно ), который из-за достаточно высокой летучести при высоком солесодержании раствора удаляется из раствора вместе с вторичным паром. Получали 250- 350 мл конденсата вторичного пара от каждого литра исходного хлормаг- ниевого раствора.

В результате специальных исследований было установлено, что оптимальными концентрациями антинакипе- образующего вещества являются такие, при которых конпентрация продукта химического взаимодействия в конденсате вторичного пара находится в пределах от до 6-10 г/л.

Конденсат вторичного пара охлаждался до 25°С в поверхностном холодильнике 4 и поступал в измерительную ячейку для определения концен- . грации продукта химического взаимоУ

У

действия антинакипеобразугощего вещества с помощью ионселективного электрода и иономера 5. Регулирование процессом выпаривания осуществляли следующим образом. Требуемое соотношение расходов исходного хлор- магниево1 о раствора и антинакипеоб- разующего вещества устанавливали с помощью задатчика 9 и регулятора 8, на который через блок 11 ,осуществляю- щий автоматическое деление сигналов о расходах исходного раствора и анти- накипеобраэующего вещества, постуРедактор Н. Козлова

Составитель Т. Голеншина Техред Н.БонкалоКорректор С. Шекмар

Заказ А353Тираж 562Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проо ги-зя,

1

-

-е- -.

fO

fS

20

25

30

35

-

40

45

5J7. . 4

пп ощих с т11 пГп 1 ..1тедей 12 и t i, соотпптстиеино, подпется ре. чулт-тят делания сигнллоя. Так члк злляиное значение 1 сходз лцтинакипеобрлзую- Щего ве1цества ме ял.чялось ньм в кажльгй момент примени из-за изменяющихся ycjronurt, то требующееся значение поддержипается автоматически с помощью элсктропнепма- тического преобразователя 10 и регулирующего клапана 13. При этом концентрация антинакипеобразутощегс вещества всегда в пределах оптималь- ных-значений, так как концентрация продукта находится п пределах от А 10 до 6-10 г/л. При этих условиях сигнал преобразователя 5 компенсировался сигналом задатчикл 6. Поэтому сигнал на выходе корректи рующего регулятора 7 бьш равен нулю.

При измерении вышеуказанных условий сигнал с преобразователя 5 также изменялся и не компенсировался сигналом задатчика 6. Поэтому возникшая разность в виде определенного электрического сигнала поступала на корректирующий регулятор 7, которьй из- задание регулятору соотношения 8,управляк)ще.1у через элоктропнепмо- преобразователь 10 регугшрующим клапаном 13. При снижении кo г ei тpaции в конденсате вторичного пара продукта химического взаимодействия задание регулятору 8 изменялось в сторону увеличения соотношения расход анти- накнпеобразу;ощего вещества - расход исходного раствора, а при повьше- нии этой концентрации - в сторону уменьшения соотношения. В соответствии с сиггшлом регулятора 9 регулирующий клапан 13 увеличинал или у 5еньшал расход антинакипеобразую- щего вещества в зависимости от результата химического взаимодействия антинакипеобразующего вещкства с на- кипеобразующими и гидролизугащимися компонентами упариваемого рлствора.