Способ управления абсорбционным процессом сернокислотного производства Советский патент 1991 года по МПК C01B17/74 G05D27/00 

Изобретение относится к способам ав- томотического управления абсорбционным процессом в производстве серной кислоты и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения - повышение экономической эффективности за счет повышения степени улавливания серного ангидрида.

На фиг.1 представлена схема входящих и выходящих потоков абсорбера; на фиг.2 - схема реализации способа.

Уравнение теплового баланса в статике для процесса, не сопровождающегося выделением (поглощением) тепла при абсорбции, имеет вид

GrCKfti-ftO + GkCkfln-flc -O, (|)

где G, С, в- соответственно расход, теплоемкость, температура; индексы г соответствуют газовому потоку; к - орошающей кислоте; 1 - входной поток, 2 - выходной.

Уносом кислоты с газом пренебрегаем.

Выразив из уравнения (1) $ К2. получим

(fti-U2)

где а GrCr/GxCic - для упрощения схемы принимается постоянным коэффициентом в предположении о незначительном изменении теплоемкости кислоты и газа в регламентных границах процесса и постоянстве расходов газа и орошающей кислоты, величины которых определяются

О

ел чэ

(л) СЛ Os

производительностью насосов и вентиляторов на линиях подачи указанных потоков.

Из-за разогрева, вызываемого поглощением серного ангидрида, (ЗОз), температура орошающей кислоты на выходе из абсорбера () будет отличной оттемперату- ры, вычисленной по уравнению(2). Разность температур(# «2-вкъ) при стабильных материальных потоках будет пропорциональна количеству поглощенного ЗОз (СПОГЛ5ОЗ),

f(0V2-0K2).

В простейшем случае

(Жл Ац-А2($г-61оО,

где AI, А2 - постоянные коэффициенты.

Способ осуществляют следующим образом.

В нижнюю часть абсорбера 1 подается газовый поток, содержащий ЗОз. В верхнюю часть абсорбера 1 противотоком из циркуляционного бака 2 подают орошающую кислоту, которая абсорбирует ЗОз. Для улучшения условий абсорбции разогретую орошающую кислоту охлаждают в оросительном холодильнике 3.

Схема управления включает контур измерения количества поглощенного SOstG sos) и контур регулирования температурного режима абсорбера 12 с экстремальной коррекцией по количеству поглощенного ЗОз.

Контур измерения количества поглощенного ЗОз содержит датчики 4-7 температур газа и жидкости на входе в адсорбер 1 и на его выходе соответственно, которые подключены ко входу блока 8 вычисления . Выход блока 8 вычисления 6поглзоз подключен ко входам экстремального регулятора 9 и регулятора 10 температурного режима абсорбера. Ко второму входу регулятора 10 подключен датчик 6 температуры орошающей кислоты на входе в абсорбер, а выход регулятора 10 соединен с исполнительным механизмом 11 на линии подачи хладагента в холодильник 3.

Выход экстремального регулятора 9 подключен ко входу регулятора 12 концентрации орошающей кислоты, второй вход которого соединен с датчиком 13 концентрации орошающей кислоты, а выход - с исполнительным механизмом 14 на линии подачи воды в бак 2.

Система работает следующим образом. По сигналам от датчиков 4-7, пропорциональным температурам входных и выходных потоков абсорбера, в блоке 8 по выражениям.(2), (4) определяется Gnor/lso3.

Блок 8 может быть реализован на микропроцессоре либо на стандартных блоках суммирования и умножения. Сигнал, пропорциональный количеству поглощенного

5 ЗОз, поступает в камеру коррекции регулятора 10 и обеспечивает изменение задания, в допустимом регламентом интервале обратно пропорционально величине Gnor/1so3. Т.е. увеличение , свиде10 тельствующее об увеличении содержания ЗОз в газовом потоке, приводит к снижению температуры орошающей кислоты, подаваемой на орошение, что улучшает условия массообмена.

15 Одновременно сигнал, пропорциональный Gnor/lso3, подается на вход экстремального регулятора 9, который формирует задание регулятору 12 концентрации орошающей кислоты, например, с помощью

20 поисковой процедуры (например, экстремальный регулятор типа АРС).

Этим обеспечивается поддержание оптимальной концентрации орошающей кислоты, при которой для данных

25 технологических условий степень поглощения ЗОз максимальна.

Оптимальное управление процессом абсорбции в сернокислотном производстве позволит повысить степень поглощения ЗОз

30 в диапазоне от 7 до 10%, что дополнительно увеличит выпуск серной кислоты от 0,15 до 0,2 %, кроме того, уменьшается загрязнение окружащей среды, улучшаются условия работы аппаратчиков.

35

Формула изобретения Способ управления абсорбционным процессом сернокислотного производства путем измерения концентрации орошаю40 щей кислоты, температур входящих и выходящих потоков абсорбера и регулирования концентрации орошающей кислоты дозированием воды в циркуляционный бак, а ее температуры - подачей хладагента в холо45 дильник кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения экономической эффективности за счет повышения степени улавливания серного ангидрида по температурам входящих и выходящих потоков аб50 сорбера, дополнительно определяют количество поглощенного серного ангидрида и регулируют концентрацию орошающей кислоты с коррекцией по экстремальному количеству серного ангидрида, а ее температуру - с коррекцией, обратно пропорциональной количеству сер55 ного ангидрида.

Јг,Ф

Тг

Изобретение относится к способам автоматического управления абсорбционным процессом в производстве серной кислоты в химической промышленности и позволяет повысить экономическую эффективность процесса за счет повышения степени улавливания серного ангидрида. Способ заключается в измерении концентрации орошающей кислоты и температур входящих и выходящих потоков абсорбера, определении по указанным температурам количества поглощенного, серного ангидрида и регулировании концентрации орошающей кислоты с коррекцией по экстремальному количеству серного ангидрида дозированием воды в циркуляционный бак, а ее температуру - с коррекцией, обратно пропорциональной количеству серного ангидрида, подачей хладагента в холодильник кислоты.2 ил. -г Ё

Gr,&n у

8

2

Редактор А.Долинич

Составитель А.Хляпов Техред М.Моргентал

к

ФИ2.1

77

Я.

/V

И/а 2

Корректор Т.Малец