Способ управления контактным аппаратом сернокислотного производства Советский патент 1986 года по МПК C01B17/76 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химической промьшшенности при производстве серной кислоты контактным способом.

Цель изобретения - уменьшение потерь серы за счет сокращения времени переходных режимов.

На фиг. 1 приведены зависимости на. выходе из слоя катализатора (Т ) , температуры в слое катализатора (Т ) и степени конверсии (f|) от концентрации диоксида серы в исходной газовой смеси (% 50), температуры ИСХОДНОЙ газовой смеси (Т ) и общего расхода исходной газовой смеси (V)/,

на фиг. 2 - схема реализаху и предлаI

гаемого способа.

Как видно (фиг. 1), наибольшее влияние на температуру внутри слоя оказывают концентрация диоксида серы, температура на входе и расход исходной газовой смеси. На температуру Т оказывают воздействие концентрация диоксида серы и температура газа на входе. Расход газа на температуру Т практически не оказывает влияние.

Система управления содержит реактор 1, датчик 2 и регулятор 3 температуры в слое катализатора, регуляторы 4 и 5 температуры на выходе слоя катализатора и исходной газовой смеси, клапан 6 подачи холодной части исходной газовой смеси, датчи- ки 7 и 8 температуры исходной газовой смеси и на выходе слоя катализатора, корректирующий блок 9, датчик 10 концентрации диоксида серы, устройство 11 динамической связи, регулятор 12 и датчик 13 расхода исходной газовой смеси.

Способ осуществляют следзпощим образом.

Для обеспечения стабильной работы контактного аппарата при различных возмущениях технологического режима применяется комбинированная каскадно-связанная система регулирования, причем датчик 2 устанавливается на 1/4-1/5 высоты слоя, а датчик 8 - на выходе из слоя. При появлении возмущения на входе в сло сигнал от датчика 2 поступает в .ведомый регулятор 3, где сравниваются показания датчика и задатчика. Регулятор 3 связан с ведущим регулятором 4, который вырабатывает сигна

на регулятор 5 температуры. Соответственно изменяется расход холодного газа и температура, измеряемая датчиком 7. Это приводит к предвари5 тельной компенсации поступающего возмущения . Если в процессе регулирования температуры на выходе из слоя измеренная датчиком 8 температура отклонится от заданной, то ведущий

О регулятор изменит задание ведомого так, чтобы устранить возникшее изменение температуры на выходе из слоя.

Для улучшения работоспособности

5 схемы автоматического регулирования вводится корректирующий (отражающий) сигнал, формируемый корректирующим блоком 9, от изменения концентрации диоксида серы в газе. Сигнал переда20 ется регулятору 5. Характерной особенностью предлагаемой схемы является наличие в ней устройства 11 динамической связи между регулятором 12 и регулятором 3. Устройство 11 динамической связи формирует из сигнала расхода газа сигнал, соответствующий по форме и длительности изменению температуры 1 в слое контактной массы, но противоположньй по знаку. Этот сигнал от динамической связи обеспечивает инвариантность (независимость) температур Т и Т от расхода газа.

Корректировка сигнала задания,

35 поступающего к ведомому регулятору 3 температуры слоя, в предлагаемой схеме происходит за счет разности выходного сигнала ведущего регулятора 4 температуры и выходного

40 устройства 11 динамической связи.

Использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным уменьшить время переходных режимов на 40-50%, практически ликвиди45 ровать перегрев контактной массы,

что дает увеличение срока службы катализатора на 4-6 мес., уменьшить потери диоксида серы из-за стабилизации степени конверсии, что приводит

50 к увеличению производительности систем по выпуску серной кислоты и обеспечивает компенсацию при всех существующих возмущающих воздействиях на первый слой контактного

55 аппарата.

Стабилизация температурного режима первого слоя контактного аппарата обеспечивает увеличение общей степени контактирования на 0,00026%, увеличивает /вьшуск кислоты за счет использования газа повьшенной концентрации на 0,45%.

В таблице приведены данные, свидетельствующие об улучшении показателей процесса контактирования в первом слое контактного аппарата

2651394

по предлагаемому способу управления по сравнению с известным.

Из таблкцы видно, что при изменении концентрации диоксида серы на 5 входе в слой, степень контактирования по пре,цлагаемому способу увеличивается с 73,9 до 75,0, тогда как по известному степень контактирования уменьшается до 69,8. 10

Изобретение относится к способу управления контактньм аппаратом сернокислотного производства, может быть использовано в химической промышленности и позволяет уменьшить потери серы за счет сокращения времени переходных режимов. Способ реализуется системой автоматического регулирования (САР), имеющей контур регулирования общего расхода исходной газовой смеси, датчик (Д) 13, регулятор (Р) t2, контур регулирования теш1ературы исходной газовой смеси иэменением подачи холодной части исходной газовой смеси на вход контактного аппарата (Д7, Р5, Кб) с коррекцией по концентрации диокж сида серы в исходной газовой смеси и температуре в.слое катализатора (Д10 и Р9, РЗ, связанные с Р5), которую в свою очередь корректируют по общему расходу исходной газовой смеси. 2 ил. 1 табл.

604,5

8,5 613,0 9,5

604,5

8,5 604,5 9,5 Формула изобр е т е н и я Способ управления контактным аппаратом сернокислотного производства путем регулирования подачи вхолодной части исходной газовой смеси на вход контактного аппарата, стабилизации температуры на выходе слоя катализатора воздействием на температуру в слое катализаторд.и измерения об-, щего расхода исходной газовой смеси и ее температуры, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь серы за счет сокращения времени переходных режимов, дополI

73,9 69,8

73,9 75,0 нительно измеряют концентрации диоксида серы в исходной газовой смеси, осуществляют стабилизацию общего расхода исходной газовой смеси и регулирование температуры исходной газовой смеси изменением подачи холодной части исходной газовой смеси на вход контактного аппарата с коррекцией по концентрации диоксида серы в исходной газовой смеси и температуре в слое катализатора, а при регулировании температуры в слое катализатора вводят коррекцию по общему расходу исходной газовой смеси.