Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов Советский патент 1987 года по МПК C05B1/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам контроля процессов термохимического обесфторивания кормовых фосфатов в теплотехнологических аппаратах, например циклонных агрегатах и вращающихся печах, и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности контроля.

На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа.

Технологическая часть схемы включает в себя энерготехнологический аппарат 1 для обесфторивания кормовых фосфатов, гран-желоб 2 для транспортировки расплавленного кормового фосфата в гранбассейн 3. Измеритель содержания фтора имеет проточную измерительную ячейку 4, в которую помещены электроды 5 (фторселективньй и электрод сравнения) и к которой подведены трубопроводы подачи буфер- його раствора и анализируемых продуктов сгорания через барботажное устройство 6.

Электроды 5 связаны электрической цепью с измерительным прибором 7 и регулятором 8, соединенным с управляющим клапаном 9 на линии буферного раствора.

Для измерения и регулирования рас хойа продуктов сгорания в схеме предусмотрены ротаметр 10 и регулятор 11, связанньй с управляющим клапаном 12, а для определения расхода буферного раствора - ротаметры 13 и 14.

Для реализации способа контроля концентрации фтора в воде предусмотрена аналогичная измерительная ячейка, куда подают°воду, охладившую рас

плав кормовых фосфатов и отобравую от них часть фтора.

Для преобразования сигналов по расходам буферных растворов в сигна- ы концентрации фтора в продуктах сгорания Cj( и фторированной воде Су2 предусмотрены фунциональные преобразователи 15 и 16 соответственно.

Для Оценки суммарной концентрации фтора во фторированной воде и продуктах сгорания предусмотрены сумматор 17, а для определения разности между концентрацией фтора в фосфоритах, замеряемой датчиком 18, и суммарной концентрацией фтора в продуктах

сгорания во фторированной воде предусмотрено вычитающее устройство 19, для фиксирования степени обесфторивания расплава кормовых фосфатов (концентрация фтора в конечном продукте) служит измеритель 20.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При реализации данного способа используют следующие зависимости. При увеличении концентрации фтора в исследуемом растворе в 3 раза раствор в измерительной ячейке должен быть разбавлен буфером в 3 раза больше. Покажем в математическ ой форме переход к линейной зависимости измеряемой величины (расход буферного раствора), от концентрации фтора в исследуемом растворе.

Пусть Сд- - заданная постоянная концентрация фтора в измерительной ячейке, достигаемая путем изменения расхода буферного раствора при изменении концентрации фтора в анализируемом растворе; Gff - постоянный расход анализируемого вещества через аналитическую ячейку; С - концентрация фтора в анализируемом растворе; ) расход буферного раствора (изменяемая автоматически величина, тогда

Г1 , р

Сд р- -::;-- (постоянная величина), о+ Буор

отсюда

С с„+с

k Для

Со

evopc;- процессов

рассматриваемых

и может быть исключено.

С.

Получают уравнение прямой линии в координатах Gpyj,,, С.

По данному способу регистрация ЭДС с помощью потенциометра заменя45 ется регистрацией концентрации фтора по расходомеру буферного раствора с равномерной шкалой, проградуирован- ной по концентрации фтора в анализируемом растворе. Таким образом, кон50 центрация фтора определяется по автоматически изменяющейся величине расхода буферного раствора при постоянстве концентрации фтора в изме-. рительной ячейке (постоянство ЭДС).

55 При изменении концентрации фтора в анализируемом растворе, поступающем в ячейку с датчиками (электроды), расход буферного раствора изменяется так, чтобы вернуть ЗДС ячейки (а зна31281555

чит и концентрацию раствора в ячейке) к исходной величине.

Исследуемую среду (продукты сгорания) и буферньш раствор подают в проточную измерительную ячейку. Величину подачи исследуемой среды устанавливают на постоянном уровне, контролируя ее расход ротаметром 10 и ком- пенси руя его регулятором 11, которофатах С| определяют при помощи вы читающего устройства 18 (С, ,

Пример. Определяют степень обесфторирования кормовых фосфатов следующим образом,.

Для определения концентрации фто ра (F) в продуктах сгорания 1 л/мин дымовых газов с содержанием F 50 мг/м барботируют через кювету.

му устанавливают задание стабилизиро- О в которую встроены фторселективный

вать значение расхода продуктов сгорания на уровне максимальной чувствительности электродов 5 с помощью управляющего клапана 12, При этом технически несложно в проточной измерительной ячейке 4 приготовить раствор с оптимальной для измерения концентрацией контролируемого фтора. В случае изменения концентрации фтора в продуктах сгорания расход буферного раствора изменяют с помощью автоматической системы рег улирования (5 - 9) так, чтобы концентрация фторид-ионов в ячейке 4 была на уровне, оптимальном для измерения. Сигнал ЭДС пары электродов 5 поступает на измерительный, прибор 7, выход которого соединен с регулятором 8,. управляющим клапаном 9. Последний устанавливает расход

/5

20

25

электрод и электрод сравнения.-В вету подают 0,23 л/мин буферного .раствора (рН 5,8-6,0). Степень по щения фтора 0,95. Концентрация фт иона в кювете поддерживается на у не 1 ЧО г-ион/л. При изменении к центрации в газе до 500 мг/м для поддержания концентрации фтора и Э пары на постоянном уровне требуетс расход буферного раствора 2,5 л/ми Доя данного примера

CK 200 GS,

Где G - расход буферного раствора л/мин;

концентрация фтора в газе мг/м .

х.

Погрешность измерения по предлагаемому способу вследствие неста

буферного раствора на таком значении, бильности коэффициента абсорбции.

изменяющегося в зависимости от расхода на +0,5%, и неточности работы автоматической системы стабилизации {-t1,0%) концентрации фтора в кювете, лизируемого вещества в растворе (фто- 35 превышает +1,5%.

чтобы концентрация контролируемого иона в измерительной ячейке 4 поддерживалась на заданном уровне.

Искомое значение концентрации анзра) Су определяют по величине расхода буферного раствора, измеряемого ротаметром 14, поскольку указанньш расход прямо пропорционален выходному сигналу регулятора 8. Сигнал расхода буферного раствора от ротаметра 14 поступает на функциональный преобразователь 15, который реализует функцию (при постоянном расходе анализируемой среды).

де С

Су.К

К GC Gp,

концентрация анализируемого вещества;

коэффициент линейной зависимости;расход буферного раствора.

Аналогичным образом определяют концентрацию фтора С во фторированной воде.,5

Суммарное значение концентрации С фтора в воде и продуктах сгорания определяют сумматором 17 ( +С„

А л 2

а концентрацию фтора в кормовых фос4550 ),

фатах С| определяют при помощи вычитающего устройства 18 (С, ,) .

Пример. Определяют степень обесфторирования кормовых фосфатов следующим образом,.

Для определения концентрации фтора (F) в продуктах сгорания 1 л/мин дымовых газов с содержанием F 50 мг/м барботируют через кювету.

5

0

5

электрод и электрод сравнения.-В кювету подают 0,23 л/мин буферного .раствора (рН 5,8-6,0). Степень поглощения фтора 0,95. Концентрация фтор- иона в кювете поддерживается на уровне 1 ЧО г-ион/л. При изменении концентрации в газе до 500 мг/м для поддержания концентрации фтора и ЭДС пары на постоянном уровне требуется расход буферного раствора 2,5 л/мин, Доя данного примера

CK 200 GS,

Где G - расход буферного раствора, л/мин; :

концентрация фтора в газе. мг/м .

х.

Погрешность измерения по предлагаемому способу вследствие неста,5

Для определения концентрации фтор-. иона в жидкости, охлаждающей расплав кормовых фосфатов, 0,01 л/мин воды, 0 содержащей 20 мг/л фтор-иона, смешивают с 1 л/мин буферного раствора в измерительной ячейке, в которую : встроены фторселективный электрод

и электрод сравнения (хлорсеребряный), 45 Концентрация ионов фтора в ячейке при этом поддерживается на уровне 1X )ilO г-ион/л. При уменьшении концентрации ионов фтора в воде до 5 мг/л для поддержания постоянной 50 концентрации фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 0,25 л/мин. При увеличении концентрации ионов фтора в воде до 100 мг/л для поддержания постоянной концентрации фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 5 л/мин. Для данного , примера

Cv,20 GS,

где

Gg - расход буферного раствора,

л/мин;

С - концентрация фтор-иона в воде, мг/л.

Относительная погрешность измерения по данному способу составляет 1,0%.

Оценив Су и

С при помощи функциональных преобразователей 15 и 16, на сумматоре 17 определяют С,Су - +С , а при помощи блока 18 определяют разность между концентрацией фтора в исходном фосфорите С и суммарной концентрацией фтора в газах и в охлаждающей расплав жидкости С,, которая и определяет концентрацию фтора, в конечном продукте (расплаве) кормового фосфата

Ф. Предлагаемый способ определения

степени обесфторивания кормовых фосфатов позволяет осуществить непрерыв ньй автоматический контроль анализируемого вещества, что увеличивает точность контроля в 4 раза.

Формула изобретения

1. Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, полуРедактор Н.Гунько

Составитель Г.Огаджанов

Техред Л.Олейник Корректор М.Самборская

Заказ 7203/19. Тираж 40 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Прои зводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

чаемых в энерготехнологическом аппарате, путем обработки фосфоритов высокотемпературным потоком продуктов сгорания топлива с последующим охлаждением полученного расплава водой, отстоем смеси-в гранбашне и измерения концентрации фтора в продукте, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности конт-, роля, измеряют концентрацию фтора в фосфоритах, продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата и фторированной воде на выходе гран- бассейна и определяют концентрацию фтора в конечном продукте по разности между концентрацией фтора в фосфоритах и суммарной концентрацией ,фтора в продуктах сгорания и фторированной воде.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, стабилизируют значения концентрации фтора в измерительных ячейках путем изменения подачи в них-буферного раствора и определяют концентрацию фтора в продуктах сгорания и фторированной воде по величине расхода буферного раствора в измерительные ячейки.

Изобретение относится к способу контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, может быть использовано в химической промышленности и позволяет обеспечить непрерьшность контроля. Измеряют концентрацию фтора в фосфоритах датчиком (Д) 18, а в продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата 1 и во фторированной воде - по величине расхода буферного раствора в измерительной ячейке (электроды 5, измеритель-.. ный прибор 7, регулятор 8, связанный с клапаном 9 на линии буферного раствора) . Степень обесфторивания расплава кормовых фосфатов определяют с помощью измерителя 20. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (/) Jin/iaSo Щ ||« ч Ktmofiou tanepttmej fof nveOta