Способ автоматического регулирования состава электролита при производстве хрома Советский патент 1980 года по МПК C25C1/10 G05D11/02 

I

Изобретение относится к процессам электролиза водных растворов при получении металла электрохимическим способом и может быть использовано В системах регулирования не- 5 электрических величин, в частности при регулировании подачи компонентов для получения заданного состава электролита при электролитическом способе производства хрома.Ю

Известен способ автоматического регулирования состава электролита при производстве хрома, включающий периодическую подачу электролита в электролизер из бака горячего элект- 15 .ролита,измерение потоков компонентов электролита и регулирование их соотношений 1 .

Недостаток известного способа заключается в относительно низкой 20 точности и надежности поддержания заданного состава электролита,циркулирующего через электролизную ванну.

Целью изобретения является повы- 25 шёние точности и надежности поддержания заданного состава электролита.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют плотность элек- 30

тролита, циркулирующего через электролизную ванну, по результатам измерения плотности электролита определяют концентрацию в нем хромового ангидрида при фиксированном значении концентрации серной кислоты, измеряют уровень электролита В баке горячего электролита и при отклонении концентрации хромового ангидрида от заданного значения изменяют подачу В бак горячего электролита хромового ангидрида и воды, при отклонении в баке уровня электролита от заданного значения изменяют подачу ВОДЫ, в обоих случаях расход серной кислоты изменяют в заданном соотношении с изменением расхода воды.

Способ осуществляется следующим образом.

В электролизер переодически подают электролит с заданным составом из бака горячего электролита.

Непрерывно измеряют плотность электролита на входе электролизной ванны, например, с помощью радиоактивного плотномера, подключенного к вторичному прибору, отградуированному на требуемое по технологии изменение концентрации хромового ангидрида при фиксированном значении концентрации серной кислоты.

Кроме того, в баке горячего электролита (БГЭ) измеряют уровень элетролита. Результаты измерения сравнивают с заданными значениями и при отклонении текущего значения плотности электролита от заданного изменяют подачу в БГЭ хромового ангидрида и воды, а при отклонении от заданного значения уровня изменяют подачу в БГЭ воды. В обоих случаях расход серной кислоты изменяют в заданном соотношении с изменением расхода воды, чем стабилизируют концентрацию в электролите серной кислоты. Градуировка вторичного прибора в единицах концентрации хромового ангидрида (грамм/литр осуществляется по экспериментгшьно полученной зависимости, связывающей плотность (р) электролита с концентрацией в нем хромового ангидрида при фиксированном значении концентрации серной кислоты.

На фиг. 1 приведен график зависимости конденсации хромового ангидрида в электролите ( ) от плотности электролита (р) в диапазоне по концентрации 150-300 г/л, а по плотности от 1,1 до 1,2 г/см при концентрации серной кислоты, равной 4 г/л; на фиг. 2 - блок-схема одной из систем автоматического регулирования, реализующей предложенный, способ.

Плотность электролита изменяют при помощи датчика 1, установленно на входе электролита в элетролизную ванну 2. .Сигнал от датчика 1 поступает на вход вторичного прибора 3, отградуированного в единицах концентрации в электролите хромового ангидрида. Сигнал от вторичного прибора поступает на вход регулятора 4, где сравнива1ется с сигналом задатчика 5. Выход регулятора 4 подключен к блоку б переключений, выход которого управляет исполнительными механизмами 7 и 8/ свзанными соответственно с регулирующими органами 9 и 10, установленны ми на линиях подачи в бак 11 горячего электролита хромого ангидрида и воды из емкостей 12 и 13. Уровень электролита в баке 11 измеряют при помощи датчика 14, подключенного через Преобразователь 15 к регулятору 16, где осуществляется сравнение текущего значения уровня с заданным, устанавливаемым задатчиком 17. Выход регулятора 16 подключен к блоку 6 переключений.

Расходы воды и серной кислоты измеряются .соответственно датчиками 18 и 19, сигналы от которых поступают на вход регулятора 20 соотношения расходов воды и серной кислот Выход регулятора 20 подключен к

исполнительному механизму 21, связанному с регулирующим органом 22, установленному на линии подачи в бак 11 серной кислоты из емкости 23.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении концентрации хромового ангидрида в электролите от заданного значения на входе регулятора 4. появляется ошибка рассогласования и регулятор через блок переключений включает исполнительные механизмы 7 и 8, которые изменяют расходы хромового ангидрида и воды изменением положения регулирующих органов 9 и 10 так, чтобы свести значение сигнала рассогласования к нулю.

При отклонении уровня от заданного значения регулятор 16 через блок 6 переключений включает исполнительный механизм 8, который с помощью регулирующего органа 10 изменяет расход воды так, чтобы восстановить заданное значение уровня.

Стабилизация концентрации серной кислоты в баке 11 обеспечивает ся п помоии регулятора 20 соотнесения расходов воды и серной кислоты.

При изменении расхода воды в случае регулирования конструкции хромовго ангидрида .или уровня регулятор 20 в заданном соотношении изменяет с помощью исполнительного механизма 21 иОрегулирующего органа 22 расход серной кислоты.

Применение предложенного способа за счет повышения точности поддержания состава электролита позволяет повысить выход хрома по току на 2-4% и снизить удельный расход электроэнергии.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования состава электролита при производстве хрома, включанх-чия подачу электролита в электролизер из бака горячего электролита, измерение потоков компонентов электролита и регулирование их соотношений, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности поддержания заданного состава электролита, измеряют плотность электролита, циркулирующего через электролизную ванну, по результатам измерения плотности электролита определяют концентрацию в нем хромового ангидрида при фиксированном значении концентрации серной кислоты измеряют . уровень электролита в баке горячего электролита при отклонении концентрации хромового ангидрида от заданного значения изменяют подачу в бак горячего электролита хромового ангидрида и воды, 5 при отклонении в баке уровня электролита от заданного значения изменяют подачу воды, в обоих случаях расход серной кислоты изменяют в заданном соотношении с изменением расхода воды.

С г la 300

2SO

too

ISO

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №358688, кл. С OSD 11/02, С 22 D 1/UU, 1971.

1,13

.го fi/cHf

7

Фи. t