Способ автоматического управления процессом получения обесфторенных фосфатов аммония Советский патент 1991 года по МПК C05B7/00 G05D27/00 

(21)4695710/26

(22)25.05.89

(46) 23.04.91. Бюл. Р 15

(72) В.П.Якушев, Н.Ф.Максименко,

В.Н.Савельев, Р.И.Якушева, Р.С.Галиев, А.Ф.Волковский, А.В.Яковлев,

Г.К.Джериев и Н.В.Смирнов

(53) 66.012-62(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР У 893975, кл. С 05 В 7/00, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1070134, кл. С 05 В 7/00, 1982.

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСФТОРЕНННХ ФОСФАТОВ АММОНИЯ

(57) Изобретение касается управления процессами получения обесфторен- ных фосфатов аммония нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты

аммиаком в присутствии кальцийсодер- жапего реагента, может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности и позволяет повысить качество фосфатов аммония по степени их обесфторивания. Способ предусматривает регулирование соотношения расходов кислоты и кальций- содержащего реагента с коррекцией по концентрациям ионов фтора в кислоте и в растворе фосфатов аммония и концентрации ионов кальция в каль- цийсодержащем реагенте. Другой контур регулирования предусматривает регулирование соотношения расходов кислоты и аммиака с коррекцией по концентрациям фосфат- и сульфат-ионов в кислоте, расходу калыдийсодержа- щего реагента, концентрации ионов кальция в нем и рН раствора фосфатов аммония. 1 ил.

с SS

( (

Изобретение относится к управлению процессами получения обесфторен- ных фосфатов аммония -нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком в присутствии кальцийсодер- жащего реагента и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества фосфатов аммония по степени их обесфторивания.

На чертеже представлена функциональная схема, реализующая способ управления процессом получения обес- Аторенных фосфатов аммония нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком.

Аналоговые датчики 1-3 предназначены для измерения расходов кислоты, аммиака и кальцийсодержащего реагента соответственно. Аналоговые датчики 4-6 предназначены для измерения концентраций фосфат- и сульфатионов и ионов фтора в кислоте, датчики 7 и 8 - для измерения концентрации ионов фтора и рН в растворе фосфатов аммония, а датчик 9 - для измерения концентрации ионов кальция в каль- цийсодерхащем реагенте соответственно.

С

с с

з

10

15

31643511

Исполнительные механизмы 10-12 предназначены для изменения расходов кислоты, аммиака и кальцийсодер- нащего реагента соответственно.Блоки 13-15 регулирования при использовании управляющего вычислительного комплекса могут быть реализованы программно, служат для регулирования расхода фосфорной кислоты и соотношений расходов фосфорной кислоты и аммиака, фосфорной кислоты и кальцийсодержащего реагента соответственно,

1 Способ реализуется следующим образом.

Расход кислоты измеряют датчиком 1 и поддерживают в соответствии с заданием блоком 13 регулирования воздействием на исполнительный меха- 2Q низм 10.

Соотношение расходов кислоты и кальцийсодержащего реагента, измеряемых датчиками 1 и 3, поддерживают блоком 15 регулирования с коррекцией этого соотношения по концентрациям ионов фтора в кислоте и в растворе фосфатов аммония, а также по концентрации ионов кальция в каль- цийсодержащем реагенте, которые измеряются датчиками 6, 7 и 9 соответственно, путем изменения расхода кальцийсодержащего реагента, воздействием на исполнительный механизм 12

25

30

Уравнение регулирования, реализуемое блоком 15, имеет следующий вид:

С - заданная оператором концентрация ионов фтора в жидкой фазе фосфатов аммония, ( г/дм3;

п - стехиометрический

коэффициент коррекции расхода кальцийсодержащего реагента по концентрации ионов фтора в фосфатах аммония (Пр 1,05);

п - заданное оператором молярное отношение CaO:F;

п - стехиометрический

коэффициент коррекции расхода кальций содержащего реагента по концентрации фтора в кислоте (пр 1,47).

Соотношение расходов кислоты и аммиака, измеряемых датчиками 1 и 2,

поддерживают блоком 14 регулирования, изменением расхода аммиака путем воздействия на исполнительный механизм 11,с коррекцией соотношения по концентрациям фосфат- и сульфат- ионов в кислоте, расходу кальцийсодержащего реагента, концентрации ионов кальция в нем и рН раствора Зс фосфатов аммония, измеряемых датчиками 4, 5, 3, 8 и 9.

Уравнение регулирования, реализуемое блоком 14, имеет следующий вид:

- Пр (Ср - Ср) х СР

40

., «±л

X II

Ьса0

Эф к

де Q

О.

СаО

СаО

45

объемные расходы кальцийсодержащего реагента и кислоты соответственно,

концентрация ионов кальция в кальций- 50 содержащем реагенте в пересчете на f СаО, г/дм3; Ср, Ср - концентрация ионов

фтора в кислоте и 55 в жидкой фазе фосфатов аммония соответственно, г/дм ;

С - заданная оператором концентрация ионов фтора в жидкой фазе фосфатов аммония, ( г/дм3;

п - стехиометрический

коэффициент коррекции расхода кальцийсодержащего реагента по концентрации ионов фтора в фосфатах аммония (Пр 1,05);

п - заданное оператором молярное отношение CaO:F;

п - стехиометрический

коэффициент коррекции расхода кальций содержащего реагента по концентрации фтора в кислоте (пр 1,47).

Соотношение расходов кислоты и ммиака, измеряемых датчиками 1 и 2,

Уравнение регулирования, реализуемое блоком 14, имеет следующий вид:

GNH3 nOe06CPaO$ + П504 С504

- п С л нДСДй 1 х ПСвО° 0 Q9(K J

х l + п„ (рН - pH)J Q3cp, ;

;МН3

5 C S04

5 П50

весовой расход аммиака, кг/ч; концентрации Р20у и S0,j в кислоте соответственно, г/дм ; стехиометрические коэффициенты коррекции расхода аммиака по концентрациям Р40 и

SO в кислоте соответственно (пр о 0,239,

«ч-

™ ,0y 0,354);

Coo

n

стехиометрический козф - фициент коррекции расхода аммиака по расходу и концентрации кальций, содержащего реагента (пса0 0,303); коэффициент коррекции расхода аммиака по степени нейтрализации фосфатов в аммония (пц 0,02);

измеренное значение степени нейтрализации фосфатов аммония; заданная оператором степень нейтрализации фосфатов аммония. Использование предлагаемого способа для управления процессом получения обесфторенных фосфатов аммония нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком позволяет за счет повышения точности управления процессом уменьшить отклонения по степени обесфторивания и аммонизации фосфатов аммония и повысить их качество.

Формула изобретения Способ автоматического управления процессом получения обесфторенных

РН рН

Кислота

5

0

5

фосфатов аммония нейтрализацией эк- . стракционной фосфорной кислоты аммиаком, включающий регулирование соотношения расходов кислоты и аммиака в реактор воздействием на расход аммиака с коррекцией по концентрации фосфат- и сульфат-ионов в кислоте и величине рН фосфатов аммония на выходе аммонизатсра и регулирование расхода кальцпйсодержащего реагента в реактор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фосфатов аммония по степени их обес- фтбривзния, дополнительно измеряют концентрации ионов фтора в кислоте и жидкой фазе фосфатог аммония, ионов кальция в кальцийсодеркащем реаген- . те и регулируют соотношение расходов кислоты и кальцийсодержагцего реагента с коррекцией по концентрациям ионов фтора в кислоте, ионов кальция в кальцийсодержащем реагенте и ионов фтора в жидкой фосфатов аммония, а соотношение расходов кислоты и аммиака дополнительно корректируют в зависимости от расхода кальциисодерхащего реагента и концентрации ионов кальция в нем.

30

ФОСФ0/ЛЫ

апмонид

на т сримто