Способ автоматического управления процессом азотно-сульфатно-сернокислотного разложения пульпы фосфатного сырья Советский патент 1989 года по МПК C05B11/04 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации процессов разложения при-, родных фосфатов и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений в процессе получения удобрений из пульпы апатитового концентрата с применением азотной и серной кислот и сульфата аммония.

Цель изобретения - снижение общих потерь пятиокиси фосфора.

На чертеже приведена принципиаль ная схема, реализующая предлагаемый способ автоматического управления.

Схема содержит датчики (аналоговые) 1-6,- предназначенные для измерений ра.сходов соответственно азотной кислоты, серной кислоты, пульпы, апатитового концентрата, сульфата аммония, оборотного раствора, реакционной пульпы на фильтрацию, датчики 7 и 8 (аналоговые), предназначеные соответственно для измерения темературы реакционной пульпы и уровя во втором экстракторе, датчики - 13, предназначенные для измереия в реакционной пульпе соответстенно отношения количеств жидкой и твердой фаз, концентрации сульфат- ионов, избыточной кислотности, концентрации азота нитратного, концентрации .. При использовании ЭВМ для реализации способа управления в качестве датчиков 9-13 ввиду отсутг ствия в настоящее время надежных средств автоматического контроля параметров реакционной среды каскада разложения целесообразно использовать уравнения математической модели, позволяющие расчитывать и непрерывно определять конкретные значения перечисленных режимных параметров.

При отсутствии ЭВМ, как правило, осуществляется дискретный лабораторный контроль перечисленных параметров.

Исполнительные механизмы 14 - 19 предназначены для изменения расходов соответственно азотной кислоты, серной кислоты, пульпы апатитового кон- дентрата, сульфата аммония, оборотного раствора, реакционной пульпы, подаваемой на фильтрацию. Исполнительный механизм 20 предназначен для изменения величины вакуума в вакуум-испарителе .

Блоки 21-27 регулирования, которые при использовании ЭВМ в контуре регулирования могут быть реализованы программно, служат для регулирования соответственно расхода азотной кислоты отношения концентрации азота нитратного к концентрации . избыточной кислотности, концентрации сульфат-ионов, отношения коли- ,чества жидкой и твердой фаз, температуры, уровня пульпы в экстракторе. Способ реализуется следующим образом.

Температура реакционной пульпы в первом экстракторе измеряется датчиком 7 и поддерживается бло1;ом 26 регулирования изменением величины вакуума в вакуум-испарителе путем воздействия на исполнительный механизм 20.

Уровень реакционной пульпы в вто ром экстракторе измеряется датчиком 8 и поддерживается блоком 27 регулирования в зависимости от расхода

0

5

0

5

30

35

40

45

50

55

реакционной пульпы, подаваемой на фильтрацию, измеряемого датчиком 6, и величины, уровня путем изменения расхода пульпы на фильтрацию воздействием на исполнительный механизм 19. Отношение количеств жидкой и тверЖ

дой фаз реакционной пульпы (-) измеряется датчиком 9 и поддерживае ся блоком 25 регулирования в зависимости от соотношения расхода оборотного раствора, измеряемого датчиком 5, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком 1, с коррекцией по

Ж отношению (-) изменением расхода

оборотного раствора путем воздействия на исполнительный механизм 18. Концентрация сульфат-ионов измеряется датчиком 10 и поддерживается блоком 24 регулирования в зависимости от соотношения расхода сульфата аммония, измеряемого датчи ком 4, и расхода азотной кислотьц измеряемого датчиком 1, с коррекцией изменением расхода сульфата аммония путем воздействия на исполнительный механизм 17.

Избыточная кислотность реакционной пульпы измеряется датчиком 11 и поддерживается блоком 23 регулирования, в зависимости от соотношения расхода пульпы апатитового концентрата, измеряемого датчиком 3, . и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком 1, С-коррекцией по С ,ц .изменением расхода пульпы путем воздействия на исполнительный механизм 16.

Отношение концентрации азота нит- ратного измеряемой датчиком 12jH концентрации , измеряемой датчиком 13, поддерживается блоком 22 регулирования в зависимости от.соотношения расхода серной кислоты, измеряемого датчиком 2, и расхода азотной кислоты, измеряемого датчиком 1, изменением расхода серной кислоты путем воздействия на исполнительный механизм 15.

Расход азотной кислоты измеряется датчиком 1 и поддерживается в соответствии с заданием блоком 21 регули рования путем воздействия на исполнительный механизм 14.

Использование предлагаемого спо- , соба автоматического управления про- 20

г-ЦХЬ- К вакуум-насосу Ци{ куляционная

1$

Изобретение касается автоматического управления химико-технологическими процессами, может быть использовано в производстве минеральных удобрений из пульп природных фосфатов с применением азотной кислоты, серной кислоты и сульфата аммония и позволяет увеличить степень извлечения пятиокиси фосфора в водорастворимую форму на стадии разложения апатита. В способе регулируют соотношение жидкой и твердой фаз реакционной пульпы изменением соотношения расходов оборотного раствора и азотной кислоты воздействием на расход оборотного раствора, концентрацию сульфат-ионов в пульпе изменением соотношения расходов сульфата аммония и азотной кислоты воздействием на расход сульфата аммония, избыточную концентрацию кислоты в реакционной пульпе изменением соотношения расходов пульпы апатитового концентрата и азотной кислоты воздействием на расход пульпы апатитового концентрата, отношение концентрации пятиокиси фосфора и концентрации азота нитратного в пульпе изменением соотношения расходов серной и азотной кислот воздействием на расход серной кислоты. 1 ил.