Способ автоматического управления процессом во вращающемся барабанном реакторе Советский патент 1993 года по МПК C01G37/00 F27B7/42 

Изобретение относится к автоматизации термических процессов и может быть использовано в химической промышленности для автоматического управления процессом во вращающемся барабанном реакторе при выплавке хромового ангидрида.

Целью изобретения является повышение точности управления и улучшение качества готового продукта.

На чертеже представлена структурная схема, реализующая предлагаемый способ управления,.

Технологическая часть схемы содержит барабанный реактор 1, топку 2, камеру 3 смешения, отстойник 4 хромового ангидрида и бисульфата натрия и дымосос 5.

Автоматическое управление схемы включает, датчики 6 и 7 расхода топлива и воздуха на сгорание топлива, регулятор 8

соотношения топливо-воздух с исполнительным механизмом 9 и регулирующим органом 10, установленным на линии подачи воздуха на сгорание топлива, датчик 11 расхода воздуха на смешение, регулятор 12 расхода воздуха с исполнительным механизмом 13 и регулирующим органом 14, установленным на линии подачи воздуха на смешение, датчик 15 температуры в реакционной зоне, регулятор 16 температуры в реакционной зоне с исполнительным механизмом 17 и регулирующим органом 18, установленным на линии подачи топлива, датчик 19 массовой доли хромового ангидрида в растворе бихромата натрия с вычислительным корректирующим блоком 20, датчик 21 разрежения на выходе реактора, регулятор 22 разрежения с исполнитёль- ным механизмом 23 и направляющим аппаратом дымососа 24, датчик 25 темпера-VI

00 Os

N

туры готового продукта с вычислительным корректирующим блоком 26.

Способ автоматического управления процессом осуществляется следующим образом.

Расход воздуха на сгорание, измеряемый датчиком 7, изменяется регулятором 8 соотношения топливо-воздух по сигналу от датчика 6 расхода топлива воздействием на исполнительный механизм 9 и регулирую- щий орган 1.0 подачи воздуха на сгорание.

Стабилизация расхода воздуха на смешение, измеряемого датчиком 11, осуществляется регулятором 12 воздействием на исполнительный механизм 13 и регулирую- щий орган 14.

Регулирование температуры в реакционной зоне, измеряемой датчиком 15, осуществляется регулятором 16 воздействием на исполнительный механизм 17 и регули- рующий орган 18, изменяющим расход топлива. При отклонении массовой доли хромового ангидрида, измеряемой датчиком 19, от заданного значения расход топлива корректируется по сигналу. пропорциональному этому отклонению, от вычислительного корректирующего блока

20. ...;; . . . ;

Информация о массовой доле хромового ангидрида в исходном продукте является опережающей по отношению к регулируемой переменной температуре в реакционной зоне, поэтому отклонения массовой доли от заданного значения заблаговременно позволяет скорректировать управляю- щие воздействия на изменение расхода топлива и тем самым повысить точность регулирования температуры в реакционной зоне.

Регулирование разрежения на выходе

реактора, измеряемого датчиком 21 .осуществляется регулятором 22 воздействием на исполнительный механизм 23 и направляющий аппарат дымососа 24, изменяющим свое положение. При отклонении температуры готового продукта {хромового ангидри- да), измеряемой датчиком 25, от заданной положение направляющего аппарата ды- . мососа корректируется по сигналу, про- порциональному этому отклонению, от вычислительного корректирующего блока 26. Размещение датчика 25 температуры готового продукта на расстоянии 0,2-0,5 м от уровня его слива из отсто.йника позволяет учесть снижение температуры продукта (хромового ангидрида) при его полном отделении от побочного продукта (бисульфата натрия) в отстойнике, что в свою очередь улучшает качественные характеристики готового продукта при его последующей обработке.

Информация о температуре готового продукта в указанной точке изменения и поддержание ее на заданном уровне путем дополнительного изменения положения направляющего аппарата дымососа позволяет повысить качество и количество продукта.Способ управления испытан в промышленных условиях. Система смонтирована на. базе регулирующего микропроцессорного контроллера Ремиконт-110. В качестве датчиков температуры используются термопары ТХК-0555 с преобразователями Ш-79, а для измерения массовой доли хромового ангидрида - анализатор ХМЕТ-840 с аналоговым выходным сигналом 0,5 мА.

Пример реализации способа достаточно ясен из табл. 1 и 2, где даны сравнительные среднечасовые значения за одну смену основных параметров работы барабанного реактора в режимах базового и предлагаемого способов управления.

В базовом режиме изменение расхода топлива осуществляются в зависимости от изменения температуры сушильного агента на входе в реактор.

В режиме по способу согласно изобретению изменение расхода топлива осущест- вляют в зависимости от изменения температуры в реакционной зоне с коррекцией по Массовой доле хромового ангидрида в растворе бихромата натрия, а по разрежению и температуре хромового ангидрида в отстойнике изменяют положение направляющего аппарата дымососа.

Сравнение данных, приведенных в таблицах, свидетельствует о преимуществе работы вращающего барабанного реактора по выплавке хромового ангидрида при управлении им по предлагаемому способу. Сред- нёквадратические отклонения температуры в реакционной зоне,.готового продукта при предлагаемом способе управления составляют 1,246; 0,623.

При базовом способе средне-квадрати- ческие отклонения температуры теплоносителя на входе готового продукта составляют соответственно 10, 264; 3,068.

Увеличение расхода чешуйчатого хромового ангидрида за счет повышения точности управления при предлагаемом способе управления составляет 0,0731 т/ч, что ежегодно позволяет получить экономический эффект 31.6 тыс..руб.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом во вращающемся барабанном реакторе преимущественно при выплавке

хромового ангидрида, включающий измерение и изменение расхода топлива, измерение температуры готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления и улучшения качества готового продукта, дополнительно измеряют температуру в реакционной зоне, массовую долю хромового ангидрида в растворе бихромата натрия, поступающем в процесс, разрежение на выходе реактора, а темпера0

туру готового продукта измеряют на расстоянии 0,2-0,5 м от уровня его слива из отстойника, при этом температуру в реакционной зоне регулируют изменением расхода топлива с коррекцией по отклонению массовой доли хромового ангидрида от заданной, а разрежение регулируют изменением положения направляющего аппарате дымососа с коррекцией по отклонению температуры готового продукта от заданной. Т а б л и ц а 1

Использование: в химической промышленности при проведении термических процессов. Цель: повышение точности управления и улучшение качества готового продукта в процессе выплавки хромового ангидрида. Сущность изобретения: по отклонению температуры готовою продукта (хромового ангидрида) от заданной, измеряемой на расстоянии 0,2-0,5 м от уровня его ел и за из отстойника, корректируют разрежение в реакторе, температуру в реакционной зоне регулируют изменением расхода топлива и корректируют его по отклонению массовой доли хромового ангидрида в поступающем в реактор растворе бихромата натрия. Положительный эффект: снижение колебаний температуры в отстойнике, уменьшение массовой доли бихромата натрия в готовом продукте. 1 ил.

Таблиц а 2