Система автоматического регулирования реактором-нейтрализатором в производстве аммиачной селитры Советский патент 1980 года по МПК C01C1/18 G05D27/00 

состоит из датчиков 2 и 3 расхода орюшаюиего раствора и. сокового пара, датчика 4 концентрации реагента в орошакадем растворе, датчика 5 связанного азота в соковом паре, регулирующих клапанов б и 7 расхода орошающего раствора и реагента, вычислительного блока 8 и оптимизатора 9, причем выходы датчиков 2-5 параллельно подключены ко входам вычислитель-, него блока 8, выход которого соедине со входом оптимизатора 9, а выходы оптимизатора 9 сдединены с регулирующими клапанами 6 и 7.

Блок 8 состоит из блока 10 вычитания, блокрв 11 и 12 умножения двух сигналов, блоков 13 - 16 умножения на постоянный коэффициент, блоков 17 и 18 суммирования, причем вход блока 10 соединен с датчиком 4 концентрации реагента в орошающем растворе, вход блока 11 - с датчиком 2 расхода орошающего раствора, входы блоков 14 15 и 16 - с датчиком 5 связанного азота в соковом паре;вход блока 12 с выходом блока 17 и датчика 3 расхода сокового пара. Выход блока 18 подключен ко входу оптимизатора 9. : Работа системы регулирования осуществляется следующим образом.

Реакцию нейтрализации азотной кислоты аммиаком в реакторе-нейтрализаторе 1 по технологии ведут в слабо кислой среде щелоков. При этом имеют место потери связанного азота с соковым паром, которые, в зависимости от состояния реактора, нагрузки на реактор и величины рН щелоков могут .быть в виде либо аммиачной селитры и .азотной кислоты, либо аммиачной селитры и аммиака..

Подача орошающего раствора на промывание тарелки реактора-нейтрализатора 1 приводит, во-первых, к разбавлению щелоков, во-вторых, к увеличению степени улавливания связанного азота из сокового пара, причем степень улавливаниязависит как от расхода орошающего раствора, так и от его кислотности. Для лучшего связывания аммиака из сокового пара по технологии предусмотрено подкисление орошающего раствора реагентом, например азотной кислотой. Однако в случае кислой среды сокового пара постоянное добавлениеазотной кислоть в орошающий раствор способствует увеличению потерь связанного азота из-за дополнительного вьвделения азотной кислоты из орошающего раствора вследствие ее летучести.

Оптимальные значения расхода и кислотности орошающего раствора отыскивает двухканальный шаговый оптимизатор 9 (на регуляторах типа АРС), воздействуя на регулирующие клапаны б и 7. На вход оптимизатора 9 заводят сигнал, пропорциональный суммарным затратам, который вычисляется блоком 8.

Рассмотрим подробнее преобразования, выполненные блоком 8. Блок 10 по величине концентрации реагента Ср в орошающем растворе вычисляет содержание влаги в орошающем растворе С 100 - Ср.

Выходной сигнал блока 11 пропор.ционален расходу воды, содержащейся

Q-B орошающем растворе Qj, Сь Сц,р . Здесь Gop .- расход орошающего раствора. Умножая в блоке 13 сигнал, пропорциональный С, на коэффициент, пропорциональный стоимости выпаривания (Цд) этой дополнительной влаги,

5 на выходе блока 13 имеем сигнал (Z., ), пропорциональный дополнительным затратам на упаривание щелоков: Z, Ug, -Gfe, который заведен в сумматор 18.

0 Сигналы,.пропорциональные содержанию аммиачной селитры (Сс ) азотной кислоты (Сц. ) и аммиака (Сд ) , умножаются соответственно в блоке 14 на удельную стоимость селитры (Ujv), в

5 блоке 15 на удельную стоимость азотной кислоты (Ц) и в блоке 16 на удельную стоимость аммиака (Цд). Выходные сигналы блоков 14, 15 и 16

суммируются в блоке 17, на выходе

0 которого имеем сигнал, пропорциональный (Цд- Сс + Дк. CK + Ца Сс) . Умножая в блоке 12 полученный сигнал на сигнал, пропорциональный расходу сокового пара (Gen) з выходе блока 12

5 получаем сигнал (2г) , пропорциональный стоимости потерь связанного азота с соковым паром:

Z, Qcn (ЦсСс+Ди.- Ск+Ца-Сс,). который заведен в сумматор 18.

Выходной сигнал сумматора 18 пропорционален, суммарным затратам, обусловленным потерями связанного азота с соковым паром и затратами на упаривание щелоков.

Использование изобретения позволяет получить экономический эффект 15-20 тыс.руб. в год для одного цеха аммиачной селитры за счет поддержания минимально возможных суммарных затрат, обусловленных потерями свя0 ванного азота с соковым паром и энергетическими затратами на упаривание щелоков.Кро.м того, обеспечивается сшшение загрязнения ОкГРУжающей средыотходами пройзвод ства из-за уменьшения выброса вредных веществ с соковым паром.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования реактором-нейтрализатором в производстве аммиачной селитры, содержащая датчик и регулирующий кла.пан расхода орошающего раствора, рёгулирукнций клапан расхода реагента и 5 датчик связанйогъ азота в соковом

: :т5

tiape, отличающАяся тем, чтоТ с целью снижения потерь связанного азота с соковым паром и энергетических затрат на упаривание «ело-ков за счет поддержания оптимального расхода и кислотности орошающего раствора, она дополнительно содержит датчик концентрации реагента в орошающем растворе, датчик расхода сокового пара, вычислительный блок и оптимизатор, при этом выходы датчиков концентрации реагента в орошатем растворе, связанного азота в соковом паре, расходов орошающего раствора ч сокового пара параллельно подключены

ко входам вычислительного блока, выход которого соединен со входом оптимизатора, первый выход которого подключен к регулирующему клапану расхода орошающего раствора, а второй выход оптимизатора соединен с регулирующим клапаном расхода реагента.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР to 411039, кл. С 01 С 1/18, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР W 451624, кл. С 01 С 1/18, 1972 .(прототип).

о

Реагент

Орошающий paemStfp