Способ автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком Советский патент 1988 года по МПК C05B7/00 G05D27/00 

4i СО to

а

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты или смеси фосфорной кислоты с серной кис- лотой жидким или газообразным аммиаком }1 может найти применение в промышленности по производству минеральных удобрений, например в производстве фосфорных солей.

Цель изобретения - повьппение качества получаемой пульпы и снижение расхода аммиака.

На чертеже представлена схема автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты.

Реактор 1 снабжен трубой 2, в ко- торой предусмотрены отверстия 3, и трубопроводами 4,5,6 для подачи соответственно фосфорной, кислоты, аммиа- ака и пульпы. Для контроля расхода фосфорной кислоты предусмотрен датчи

7расхода, соединенньпй с регулятором

8и регулирунмцим органом 9.

Для контроля расхода аммиака пре- дусмотрен датчик 10 расхода, соединенный с регулятором 11, регулирующим органом 12 и корректирующим регулятором 13, который связан с вибродатчиками 14 через усилитель-преобра зователь 15.

Способ автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты осуществляется следующим образом.

Нейтрализацию фосфорной кислоты аммиаком производят в реакторе 1 , куда подают кислоту по трубопроводу 4, а аммиак в трубу 2 реактора 1 - по трубопроводу 5. Далее, выходя под избыточным давлением из отверстий 3 трубы 2., аммиак контактирует с кислотой, нейтрализует последнюю с образованием пульпы. Внутри реактора создается мощное акустическое поле, характеристики которого определяются давлением и расходом аммиака. Регулирование расхода аммиака осуществляют регулятором 11 по величине сигналов, поступающих от датчиков 7 и 10 расхода кислоты и аммиака соответственно, посредством регулирующего органа 12.

В результате создания акустического поля происходит вибрациякор- пуса трубчатого реактора, уровень которой зависит от плотности пульпы, а именно при увеличении плотности пульпы происходит снижение уровня

вибрации корпуса, при уменьшении плотности - увеличение урояня вибраций. Изменение уровня вибраций корпуса воспринимают вибродатчики 14 и через- усилитель-преобразователь 15 сигнал поступает на вход корректирующего регулятора 13, который формирует сигнал по плотности пульпы на конечном участке реактора 1.

Сигнал от корректирующего регулятора 13 воспринимает регулятор 11, который посредством регулирующего орган 12 осуществляет регулирование расхода аммика, поступающего в трубу 2 реактора I .

Регулирование расхода кислоты осуществляют регулятором 8 посредством регулирующего органа 9.

П р им ер. Исходный режим нейтрлизации фосфорной кислоты аммиаком характеризуется следующими параметрами:

Общий средний расход фосфорной кислоты, т/ч20-25

Концентрация кислоты, - %52

Температура кислоты, С 30-50 Расход аммиака (жидкий, газообразный), т/ч 4-6 Темпера- ура аммиака, °С 30 Производительность по пульпе, т/ч30

Объем трубчатого реактора, мЗ0,025

Рабочее давление в реакторе, кгс/см 3-5 Температура в реакторе, с140-190 При нейтрализации фосфорной кислоты с концентрацией 50% частота вибраций корпуса трубчатого реактора возрастает на 10 Гц, что вызьшает по- вьщ1енную вибрацию стенок реактора. Изменение частоты вибраций воспринимают вибродатчики 14, которые передают сигнал через усилитель-преобразователь 15 на вход корректирующего регулятора 13, далее сигнал с выхода регулятора 13 поступает на регулятор 1 1 , который пос1)едством регулирующего органа I2 уменьшает рас- .ход аммиака на 1,5 т/ч, при этом плотность пульпы увеличиваемся с 1,45 до 1,5 т/м.

При нейтрализации фосфорной кислоты с конентрацией 54% частота вибраций корпуса падает на 10 Гц. Сигнал об

изменении уровня вибраций поступает на регулятор 11, которьш посредством регулирующего органа I 2 увеличивает расход аммиака на 1,5 т/ч, при этом плотность пульпы уменьшается с 1,55 до 1 ,5 т/м.

При отсутствии коррекции расхода аммиака по уровню вибраций корпуса трубчатого реактора возможно протекание процесса нейтрализации фосфорной кислоты, однако при этом наблюдается изменение качества пульпы и значительный перерасход аммиака - до 20-30%, который влечет за собой рост уровня вибраций корпуса реактора, приводящий к аварийной ситуации, а именно выходу из строя аппарата,

При наличии коррекции расхода аммиака по уровню вибраций в процессе нейтрализации фосфорной кислоты даже при изменении физико-химических констант исходного сырья возрастает ресурс основного технологического оборудования, повышается качество пуль4А4326

Наличие оперативном информации об интенсивности протекающей реакции в процессе нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком позволяет сократить расход последнего на 0,2-0,6 т/ч и повысить качество получаемой пульпы при изменениях физико-химических констант исходного сырья.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в трубчатом реакторе, включающий регулирование соотношения расходов фосфорной кислоты и аммиака на входе реактора изменением расхода, аммиака, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемой пульпы и снижения расхода аммиака, дополнительно измеряют частоту вибраций корпуса реактора и корректируют расход аммиака обратно пропорционально измеренной частоте вибраций,

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком и может быть использовано в промышленноси по производству минеральных удобрений, например в производстве фосфорных солей. Целью изобретения является повьшение качества получаемой пульпы и снижение расхода аммиака. Способ предусматривает коррекцию соотношения расходов фосфорной кислоты и аммиака, подаваемых в трубчатый реактор, в зависимости от частоты вибра1шй корпуса реактора.1 ял. с S (Л

пы и снижается расход аммиака на 5-10%.