Система управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений Советский патент 1987 года по МПК B01J19/00 C05B7/00 G05D27/00 

21 и блок 20 умножения. На выходе абсорбера установлены датчики 12 и 13 концентрации аммиака и фторсоеди- ,нений в выхлопных газах, подключенные соответственно к блокам 10 и II умножения. К входу блока 19 подключены измеритель 24 и датчик 25 концентрации фосфорной кислоты. Датчик 12

1

Изобретение относится к управлени химическими процессами, в частности процессами абсорбции аммиака и фтор- соединений, и может быть использован в промьгашенности по производству минеральных удобрений в производстве сложных минеральных удобрений.

Цель.изобретения - исключение сброса вредных стоков за счет повышения качества регулирования процесса.

Качественное управление процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений сопряжено с ре- щением двух основных задач максимальной очисткой газов, поступающих в абсорбер, от содержащихся в них примесей аммиака и фтор соединений, а также в согласовании нагрузок стадии абсорбции и нейтрализации фосфорной кислоты для обеспечения бес- сточности производства и нормальных условий проведения процесса нейтрализации.

Известно, что степень очистки .газов от аммиака находится в прямой зависимости от количества фосфорной кислоты, подаваемого на подкисление орощающего раствора, т.е. одним из условий наилучщей очистки от аммиака является максимально возможный расход кислоты на подкисление. Однако на практике поддерживать максимальный расход кислоты невозможно . из-за нарущения технологического регламента по плотности орошающего раствора. Кроме того, увеличение расхода фосфорной кислоты на подкисление приводит к дополнительному выделению фторсоединений, растворенных в фосфорной кислоте, что бызывае

связан с блоком 26 коррекции, состоящим из блоков 27 и 28 умножения и блоков 29,30 суммирования, К блоку 26 подключены измеритель 33 и датчик 34 концентрации аммиака в очииен- ном газе, а к блоку 27 - измеритель 31 и датчик 32 расхода очищаемого газа, 1 ил.

O

5

0

5

5

.

35

0

возрастание содержания фторсоединений в выхлопных газах.

На чертеже представлена функциональная схема системы управления.

Технологическая схема содержит абсорбер 1, циркуляционный барабан 2 и бак 3 отделения нейтрализации.

Система управления содержит измеритель 4, датчик 5 и регулятор 6 плотности орошающего раствора, клапан 7 подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан 2 (контур регулирования плотности орошающего раствора), блок 8 расчета оптимального значения плотности орошающего раствора, состоящий из сумматора 9, блоков 10 и 11 умножения и датчиков 12 и 13 концентрации аммиака и фтор- соединений в выхлопных газах, изме- - ритель 14, датчик 15 и регулятор 16 расхода разбавителя (воды) в циркуляционный барабан 2 .и клапан 17 подачи разбавителя (контур регулирования расхода разбавителя), блок 18 расчета расхода разбавителя, состоящий из блоков 19 и 20 умножения и сумматора 21, измеритель 22 и дат чик 23 общего расхода фосфорной кислоты на стадии абсорбции и нейтрализации, измеритель 24 и датчик 25 концентрации фосфорной кислоты, блок 26 коррекции, состоящий из блоков 27 и 28 умножения и блоков 29 и 30 суммирования, измеритель 31 и датчик 32 расхбда очищаемого газа и измеритель 33 и датчик 34 концентрации аммиака в очищаемом газе.

Система управления работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные концентрации аммиака и фторсоединений в выхлопных газах, поступают на вход блока 8, которьш рассчитывает задание регулятору 6 в соответствии с выражением

р р (к У - К Y ),

г ср gbix 2

где Р „ среднее значение плотнос ср

ти орошающего раствора; весовые коэффициенты;

Y VJ,, - соответственно концентра- вых 6°

ции аммиака и фторсоединений в выхлопных газах,

Если содержание аммиака в выхлопных газах возросло, а содержание фторсоединений осталось на прежнем уровне, то возросшее значение сигнала, пропорционального сЬдержанию аммиака в выхлопных газах, умножаетс в блоке 10 на весовой коэффициент и заводится в плюсовую камеру сумма- тора 9, В минусовую камеру сумматора 9 заводится умноженный на свой весовой коэффициент в блоке 11 сигнал, пропорциональный содержанию фторсо- едииений в выхлопе.

Следовательно, повышение содержания аммиака в выхлопе приводит к увеличению выходного сигнала сумматора 9. Регулятор 6 формирует управляющее воздействие, которое через кла- пан 7 увеличивает расход фосфорной кислоты на подкисление и стабилизирует плотность орошающего раствора на более высоком уровне. В результате добавления кислоты улучшается улавливание аммиака.

Влияние содержания фторсоединений в выхлопных газах на величину плотности орошающего раствора носит обратный характер, т.е. увеличение содер- жания фторсоединений в выхлопе приводит к уменьшению расхода фосфорной ки.слоты на подкисление и стабилизации плотности орошающего раствора на более низком значении.

Сигналы, пропорциональные концентрации аммиака в выхлопе и в очищав- мом газе, а также расходу очищаемого газа, поступают на входы блока 26

коррекции, в котором рассчитывается

количество фосфорной кислоты, связываемое аммиаком в результате хемо- сорбции в абсорбере 1 (выходной сигнал блока 28) в соответствил с выражением:

С S(Y: - ,, )-R.

где S - коэффициент пропорциональности;

О

-5 20

-30 35

40

0

5

Y - концентрация аммиака в очищаемом газе;

G - расход газа.

Выходной сигнал блока 26 коррекции, сформированный сумматором 30, пропорциональный действительному расходу фосфорной кислоты L и вычисляемый по зависимости L L., -

к. к

где L - общий расход фосфорной кислоты на стадии нейтрализации и абсорбции, поступает на вход блока 18 расчета расхода разбавителя.

На второй вход блока 18 поступает сигнал, пропорциональный концентрации фосфорной кислоты от датчика 25 через измеритель 24. Блоком 18 рассчитывается расход разбавителя в циркуляционный барабан 2 из такого расчета, что на выходе бака 3 фосфорная кислота разбавлена до 47% (регламентное значение для стадии нейтрализации).

I I3 (5ь 1 -b -к 47

где С - концентрация фосфорной кислоты на входе в установку.

Контур стабилизации расхода, состоящий из измерителя 14, датчика 15, регуля тора 16 и клапана 17, обеспечивает стабилизацию расхода разбавителя на требуемом значении.

Расход фосфорной кислоты через датчик 23 в бак 3 задается нагрузкой стадии нейтрализации (регулирующий орган не показан), а изменение расхода кислоты регулятором 6 не отражается на общем расходе кислоты через датчик 23.

Использование предлагаемой системы позволяет оптимально вести процесс очистки газов от примесей аммиака и фторсоединений, точно согласовывать нагрузки стадий нейтрализации и абсорбции, что в целом повышает качество регулирования. Важным результатом повышения качества регулирования является предотвращение загрязнения окружающей среды, так как полностью исключается сброс вредных стоков.

Формула изобретения

Система управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений, содержащая датчики концентрации аммиака и фторсоединений в выхлопных газах, соеди51

ненные через блок расчета оптимального значения плотности орошающего раствора с камерой задания регулятора плотности орошающего р створа, подключенного своей камерой Пере- менная к датчику плотности орошающего раствора, а выходом - к клапану подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан, датчик концентрации фосфорной кислоты, подключенный к первому входу блока расчета расхода разбавителя, выход которого соединен с камерой задания рагулятора. подачи разбавителя, подключенного

.. своей камерой Переменная к датчику расхода разбавителя, а выходом - к клапану подачи разбавителя, и датчик общего расхода фосфорной кислоты в отделения абсорбции и нейтрали

зации, отличающаяся тем,

4TOj с цепью исключения сброса вредных стоков за счет повышения качества регулирования процесса, система дополнительно содержит датчики расхода очищаемого газа и концентрации в йем аммиака и блок коррекции, при этом датчик концентрации аммиака в выхлопных газах параллельно соединен с первым входом блока коррекции, другие входы которого подключены к датчикам расхода очищаемого газа, концентрации с1ммиака в нем и датчику общего расхода фосфорной кислоты в отделения абсорбции и нейтрализации, а выход блока коррекции связан с вторьм входом блока расчета расхода разбавителя.

Изобретение относится к системам управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений и позволяет исключить сброс вредных стоков за счет повышения качества регулировани я. Система содержит контур регулирования плотности орошающего раствора: датчик 5, измеритель 4 и регулятор (Р) 6 плотности раствора, клапан 7 подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан 2, К Камере задания Р 6 подключен блок 8 расчета оптимального значения плотности раствора, включающий в себя сумматор 9 и блоки 10 и 11 умножения. Система также содержит контур регулирования расхода разбавителя: датчик 15, измеритель 14, Р 16 расхода разбавителя и клапан 17 подачи разбавителя (воды) в барабан 2. К камере задания Р 16 подключен блок 18 расчета расхода разбавителя, включающий в себя последовательно соединенные блок 19 умножения, сумматор о (Л оо 4 (Х