Устройство для регулирования концентрации инертных примесей в колонне синтеза аммиака Советский патент 1979 года по МПК G05D21/02 C01B21/28 

1

Изобретение относится к устройст вам для регулирования химических процессов на основе хроматографических измерений, в частности для регулирования концентрации инертных примесей в колонне синтеза аммиака.

Известно устройство для регулирования технологических процессов, содержащее регулятор с исполнительным механизмом, блок отбора проб, хроматограф и пневматическую приставку, имеющую пневмопреобразователь хроматограммы, пневмодиод, пневмоконтакт, повторитель, непрерывные ячейки памяти и командные давления 1. Пневматическая приставка слу.жит для преобразования пикового сигнала хроматографа в непрерывный пневматический сигнсш, пропорциональный высоте пика ключевого кся понента во время одного цикла анализа и выдачи ступенчатого сигнала в регулятор.

Однако наличие большого количества пневматических элементов с подвижными мембранами создает неудобства и ведет к снижению надежности в работе устройства для регулирования.

Эти недостатки устранены в устройствах для регулирования химических

процессов на основе хроматографических измерений с использованием электрического преобразователя пикового сигнала хроматографа в сигнал, растянутый во времени.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования концентрации инертных примесей в колонне синтеза амми0ака, содерЖс1Шее последовательно соединенные хроматограф, подключенный к блоку отбора проб, селектор пиковых сигналов и формирователь, а также исполнительный механизм, подключенный

5 к выходу регулятора 2.

Ввиду того, что известные устройства позволяют осу1т1ествлять регулирование по одному из ключевых компонентов, то применение их для регу 0 лирования концентрации инертных примесей в колонне синтеза аммиака не обеспечивает достаточной точности.

Ц(гль изобретения - повышение точности устройства.

5

Это достигается тем, что устройство содержит элемент задержки и последовательно соединенные дополнительный формирователь, подключенный ко второму- выходу селектора пиковых

0 сигналов, и сумматор, подключенный к

ХОДУ регулятора, причем второй вход умматора соединен с первым выходом ормирователя, второй выход которого одключен к элементу задержки, выход оторого соединен со вторым входом формирователя.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства ля регулирования концентрации инерт-ных примесей в колонне синтеза аммиака.

Устройство содержит хроматограф 1,, подключенный к блоку 2 отбора проб, селектор 3 пиковых сигналов и форирователь 4, а также исполнительный еханизм 5, подключенный к выходу регулятора 6. На выходе формирователя 4 установлен элемент 7 задержки, выход которого соединен со вторым входом формирователя 4, На выходе селектора 3 установлены последовательно соединенные дополнительный формирователь 8 и сумматор 9, выход которого соединен с регулятором 6, а второй вход сумматора 9 соединен с первым выходом формирователя 4.

Блок 2 отбора проб периодически вводит на анализ в хроматограф 1 циркуляционный газ колонны синтеза аммиака. Хроматограф производит разделение компонентов в анализируемой пробе и выдает хроматографические пики, пропорциональные концентрации анализируемых компонентов в газе. Первым из инертных примесей выходит хроматографический пик А (аргон), который направляется селектором 3 пиковых сигналов на формирователь 4 и задерживается на некоторое время элеентом 7 задержки. Затем выходит роматографический пик СН (метан),, являквдийся вторым компонентоминертных примесей в производстве синтеза аммиака. Селектор 3 пиковых сигналов направляет хроматографический пик СНл на дополнительный формирователь 8, сигнал с которого, пропорциональный концен трации метана в пробе, поступает на вход сумматора 9. Одновременно о выхода формирователя 4 на второй вход сумматора 9 поступает сигнал, пропорциональный концентрации аргона в пробе, йа выходе сумматора 9 образуе ся сигнал, пропорциональный суммар 1ой концентрации аргона и метана jp анализируемой пробе, подается на вход регулятора 6, где и сравнивается с величиной сигнала Задатчика. Если сигнал с сумматора 9 превь.ш1ает заданное значение, то на выходе регулятора 6 формируется сигнал, который открывает исполнительный механизм 5. При этом часть циркуляционного газа (с повышенным содержанием инертных примесей) выдувается из сисгемь, а поступающая в колонну синтеза аммиака азотоводородная смесь с меньшим содержанием аргона и метана -разбавляет газ в системе циркуляциИ(, т.е. уг еньшает содержание инертных примесей в колонне синтеза аммиака. Исполнительный механизм 5.будет открыт до тех пор, пока сигнал ка выходе сумматора 9 не достигнет

C величинызадания или не станет меньше ее.

Предложенное устройство, в котором используется суммарный сигнал, пропорциональный концентрации двух компонентов инертных примесей, позволяет с высокой точностью осуществлять регулирование продувки и поддерживать в колонне синтеза а1 №1иака оптимальное количество аргона и метана. Это в итоге приводит к увеличению производительности колонны синтеза ам1«1иака.

Формула изобретения

Устройство для регулирования концентрации инертных примесей в колон-. не синтеза аммиака, содержащее последовательно соединенные хроматограф, подключенный к блоку отбора проб селектор пиковых сигналов и формирователь, а также исполнительный механизм, подключенный к выходу регуля™ тора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит элемент задержки и последовательно соединенные дополнительный формирователь, подключенный ко второму выходу селектора пиковых сигналов, и сумматор, подключенный к входу регулятора, причем второй вход сумматора соединен с первым выходом формирователя, второй выход которого подключен к элементу задержки, выход которого соединен со вторым входом

формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.ПриборыДЛЯ хроматографии. - М.: Мшииностроенибр 1973, с. 324-325

2,Патент ФРГ № 1448081, кл. 42ч 2-21/00, 1970.

КирК1(ляциониый газ

Проду8ка