Способ автоматического определения степени декарбонизации сырьевой смеси Советский патент 1992 года по МПК F27D19/00 

(Л

С

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при автоматизации производства цементного клинкера и извести, позволяет повысить точность определения степени декарбонизации. Для этого измеряют расход топлива в декарбониэатор, содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декар- бонизатора, содержание водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбони- затора, измеряют расход сырьевой смеси, определяют стехиометрический коэффициент топлива и содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации определяют по значениям перечисленных параметров. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при автоматизации производства цементного клинкера и извести,

Цель изобретения - повышение точности определения степени декарбонизации.

Измеряют расход топлива, содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизации, содержание водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизации, расход сырьевой смеси, определяют содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации D определяют по формуле

D GT

1 +

m

СС02

К1+2

CRfe

CcVCfo,

где

К Со2СЙ2 Сог2. С&2 Ccb СсЪ

K2 C02Ctf2

С&2

C&2 CH2 CPfe

где Ст - расход топлива;

Gc - расход сырьевой смеси; Ссо2 содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси в пересчете на углекислый газ;

Ccb - Coj,. Сиг - Cft5 , СсЪ - содержание соответственно углекислого газа, кисО 00

ел

Ov

порода, азота, водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора;

C&Q2. С&2 . CRj2 содержание соответственно углекислого газа,кислорода и азота в воздухе;

m - стехиометрический коэффициент топлива.

На чертеже представлена структурная схема установки для реализации способа.

Установка содержит декарбонизатор 1 с топливной форсункой 2 и пневмопитате- лем 3, датчики содержания углекислого газа 4, кислорода 5 и азота 6 в воздухе, датчики содержания углекислого газа 7, кислорода 8, азота 9, водорода 10 и окиси углерода 11 в отходящих газах после декарбонизатора, датчики сырьевой смеси 12 расхода и топлива 13, измерителей 14 и 15 карбонатного компонента в сырье и стехиометрического коэффициента топлива, вычислительный блок 16 и вторичный прибор 17 (индикатор).

Способ осуществляется следующим образом.

Известно, что степень декарбонизации

D

Сюо%

0)

где Gp - количество СОа, выделяющееся из сырьевой смеси;

Сюо% - количество СОа, выделяющееся при полном разложении карбонатного компонента сырьевой смеси.

Значение Сюо% определяется из расхода сырьевой смеси и содержания в ней карбонатного компонента

Gioo% Gc G&O2

(2)

где G&O2 содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси в пересчете на углекислый газ.

В результате сгорания топлива также образуются различные газы. Реакция сгорания описывается уравнением

а СНт + / 02 аС02+Ь + сСО + d H2,

из которого получаем соотношения стехио- метрических коэффициентов а ,/. а. Ь, с, d.m

От 2b +2d(3)

а а +с(4)

2 ft 2 а + Ь +с(5)

Материальный баланс по углекислому газу имеет вид

Gor С&2 GB С&02 + GT + Gp . (6)

где GOT - расход отходящих газов из декарбонизатора;

GT - расход топлива;

ia

G- расход воздуха в декарбонизатор; С&О2 . содержание углекислого газа соответственно в воздухе и отходящих газах.

Материальные балансы по кислороду, азоту, водороду и окиси углерода записываются в виде уравнений

Gor-C&r2 GB -С&2-Ст|(7)

G°- GP/2 Gt |

Gor CR/2 GB CRi2

сог-сгъ бт|,

(8) (9) (Ю)

где СЈЬ , содержание соответственно окиси углерода и водорода в отходящих газах;

CR . CRi2 содержание азота соответственно в отходящих газах и в воздухе; С&а , С&2 содержание кислорода соответственно в отходящих газах и в воздухе. Уравнения (3) - (10) представляют систему нелинейных уравнений, решив которую относительно Gp и используя (2) и (1), получа- ют выражение для определения степени декарбонизации

D

GT

1+Т

Gc;Cfco2

CSb2 CET2 KI cgb cgb-cRi, К2,

(11)

где

Kl C§.

св2 c8b cgfo

c&2 cpf2 cP/2

Таким образом, для автоматического определения степени декарбонизации сырьевой смеси сигналы от датчиков содержания 4, 5. 6, 7, 8, 9, 10, 11. расхода 12, 13 и

измерителей 14, 15 поступают на выход вы числительного блока 16, где происходят определение степени декарбонизации по формуле (11) и формирование сигнала пропорционального этой величине. Сформиоо- ванный в блоке 16 сигнал поступает на вторичный прибор 17.

Формула изобретения

Способ автоматического определения степени декарбонизации сырьевой смеси путем измерения расхода топлива в декар- оонизаторе, определения стехиометриче- ского коэффициента топлива, измерения содержания углекислого газа, кислорода и азота в воздухе и в отходящих газах после декарбонизатора, измерения содержания водорода и окиси углерода в отходящих га- зах после декарбонизатора, отличаю.- Щ и и с я тем. что. с целью повышения точности определения, измеряют расход сырьевой смеси и определяют содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси, а степень декарбонизации D рассчиты- 2 вают по формуле

Сырьевая смесь

Воздух на ВЗува- f/ue сырьяj

Воздух на горение

D

1+т

4t&

СгЪ-С&2

. cfo-cgfo

K2 c&2-cRf2 eg; c&2-cPT2 cff2

где GT - расход топлива;

Gc - расход сырьевой смеси; Cfco2- содержание карбонатного компонента в сырьевой смеси;

Cgro2 , С8Г2 , Cfc . СРЬ . Си, -содержание углекислого газа, кислорода, азота, водорода и окиси углерода в отходящих газах после декарбонизатора;

С&02 . С&2 , CRj2 - содержание углекислого газа, кислорода и азота в воздухе; т - стехиометрический коэффициент