Способ автоматического регулированияпРОцЕССА НЕйТРАлизАции фОСфОРНОйКиСлОТы Советский патент 1981 года по МПК C01B25/32 G05D27/00 

1 - . Изобретение относится к способам автоматического регулирования процес са нейтрсшизации фосфорной кислоты и может найти применение в химическо прО1«Л1шенности в производстве фосфор ных солей, например триполифосфата натрия. Известен способ автоматического регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты карбонатом кальция в производстве дикальцийфосфата путем изменения расхода фосфорной кислоты в зависимости от расхода карбоната кальция с коррекцией их соотношення в зависимости от плотности фосфорной кислоты.Кроме этого, дополнительно изменяют соотношение расходов карбоната кальция и ретурно.го дикальцийфосфата воздействием на расход последнего в зависимости от плотности фосфорной кисло ты 1.. Недостаток такого способа состоит в том, что он не обеспечивает стабильность состава целевого продукта по заданному соотношению фосфорных солей в нем. Известен также способ автоматиче кого регулирования процесса нейтра лизации фосфорной кислоты, основанный на взаимодействии ее с кальцинированной соДой. Согласно этому способу изменяют расход фосфорной кислоты в каскад реакторов в зависимости от кальцинированной солМг вступившей в реакцию, и стабилизируют температуру в реакторах 2 . Однако и этот способ не обеспечивает получение продукта с заданным соотношением фосфорных солей.. Так,, при заданном соотношении в продукте динатрийфосфата к мононатрийфосфату 1:1 отклонения как в ту, так и в другую сторону могут достигать 20%,что приводит к перерасходу-исходных реагентов, достигаквдему 2-3% против заданного. Цель изобретения - повышение степени использования исходных реагентов и стабилизация состава целевого продукта. Указанная цель достигается тем, что расход фосфорной кислоты в реакторы корректируют по плотности суспензии на выходе из первого реактора. Установлено, что плотность суспензии выходе из первого (или предЬ|ДУ1Дё1К) реактора в каскаде реакторов пропорциональна соотношению фосфорных солей, содержащихся в ней (динатрийфОсфата к мононатрийфосфату) , в связи с чем по этому параметру можно поддерживать расход фос форной кислоты, необходимый для протекания технологического процесса таким образом, чтобы в результат получался продукт с заданным соотношением фосфорных солей. На чертеже прйёедена принципиаль ная -схема реализации способа регулирования процессанейтрализации фосфорной кислоты. В производстве триполифосфата натрия нейтрализация фосфорной кислоты кальцинирован,ной содой до образования емеси солей динатрийфОсфа и мононатрийфосфата в соотношении 2:1 осуществляется в каскаде двух последовательно соединенных реакторов 1 и 2. В обогреваемые паром реакторы подают фосфорную кислоту и кальцинированную соду, образовавшуюся сус в пензию фосфорных солей (динатрийфос фата и мононатрийфосфата из реактора - направляют в реактор 2 для дальнейшей обработки, а из реактора 2 на термообработку и сушку,посл которой получают триполифосфат натр Система автоматического регулиро вания процесса нейтрализации содержит контур регулирования соды в пер вый реактор, включающий датчик 3, регулятор 4 и исполнительный механизм 5, контур регулирования расхо.да фосфорной кислоты в первый реактор, включающий датчик 6,регулятор 7 соотношения и исполнительный.меха низм 8. Плотность исходной фосфорно кислоты замеряют датчиком 9, сигнал пропорциональный этой величине, поступает на регуляторы 10 и 11, а сних на суммирующие блоки 12 и 13. Ллотность суспензии на вьаходе из пе вого реактора замеряют датчиком 14, а сигнал, пропорциональный этой величине, подают на регуляторы 15 и 1 а с них соответственно на суммирую щие блоки 12 и 13. Контур регулирования расхода кальцинированной соды во второй реактор включает датчик 17, регулятор 18 и исполнительный м ханизм 19} контур регулирования рас хода фосфорной {сислоты во второй реактор включает датчик 20 расхода, регулятор 21 соотношения и исполнительный механизм 22. рН суспензии на выходе из второго р едктора замеряют датчиком 23, сигнал, пропорциональный этой величине, подают на ,: регулятор 24, а с него на -суммирую щий блок 13. Контур стабилизации температуры среды в первом реакторе включает датчик 25, регулятор 26 и исполнительный механизм 27. Контур стабили зации температуры среды во втором реакторе включает датчик 28, регулятор 29 и исполнительный механизм 30. При изменении расхода кальцинированной соды в реактор 1 изменяется заданное соотношение расходов соды и фосфорной кислоты. Сигнал, пропорциональный этому изменению, от датчика 3 поступает на регулятор соотношения, куда также поступает сигнал от датчика 6 расхода фосфорной кислоты на первый реактор. Сигнал, пропорциональный плотности суспензии на выходе из первого реактора, от датчика 14 через регулятор 15 поступает на суммируюций блок 12, где суммируется с сигналом, пропорциональным плотности фосфорной кислоты, поступающим от датчика 9 через регулятор 10, и корректирует расход фосфорной кислоты в реактор. Регулятор 7 соотношения воздействием на исполнительный механизм 8 изменяет расход фосфорной кислоты в первый реактор, чем восстановит необходиллле .соотношен я реагентов. При изменении расхода соды во второй реактор изменится заданное соотношение расходов соды и фосфорной кислоты. Сигнал, пропорциональный этому изменению, от датчика 17 поступает на регулятор 21 соотношения, куда также поступает сигнал от датчика 20 расхода фосфорной кислоты во второй реактор. Сигнал, пропорциональный плотности суспензии на- выходе из первого реактора и поступающий во второй реактор, от датчика 14 через регулятор 16 поступает на суммирующий блок 13, где суммируется с сигналом, пропорциональным плотности фосфорной кислоты, поступающим от датчика 9 через регулятор 11, и сигналом, пропорциональным величине рН суспензии во втором реакторе, поступаицим от датчика 23 через регулятор 24 и корректирует расход фосфорной кислоты во второй реактор. Таким образом, всякий раз изменение расхода кальцинированной соды вызывает соответствующее изменение расхода фосфорной кислоты, которое корректируется по плотности суспензии, выходящей из первого реактора, что приводит к восстановлению заанного соотношения материальных потоков и поддерживанию плотности суспензии на заданном уровне, что, в свою очередь, позволяет поддерг живать заданное соотношение фосфорных солей в целевом.продукте и предотвращает перерасход исходных компонентов. Температуру среды в реакторах стабилизируют из:вестным методом. Прим ер . Заданный режим про цесса нейтрализации в производстве триполифосфата характеризуется следующими параметрами: Расход кальцинированной соды в каждый реактор, т/ч - 2,2 Расход 42%-ной фосфорной кислоты в каждый реактор, т/ч Заданное соотношение фосфорных солей в суспензииi выходящей из первого реактора, динатрийфосфат: мононатрийфосфат Плотность суспензии,выходящей, из первого реактора , т/м рН среды в реакторе При уменьшении расхода соды в первый реактор до 2 т/ч изменяется заданное соотношение кальцинирован ная сода: фосфорная кислота. При этом изменяется плотность суспензии на выходе из первого реактора и становится равной 1,45, что може повлечь за собой изменение соотношения динатрийфосфата к мононатрий фосфату в суспензии. Регулятор 7 соотношения, учитывая изменение ра хода соды и изменение плотности су пензии, выходящей из первого реактора, воздействием на исполнительный механизм устанавливает расход фосфорной кислоты 4,9 м/ч, врсста навливая необходимое соотношение в заданную плотность суспензии на вы ходе из первого реактора. Суспензия из первого реактора п ступает во .второй реактор. Уменьше расхода кальцинированной соды в пе вый реактор приводит к уменьшению ее расхода во второй реактор до 2 и изменению соотношения расходов с ды и фосфорной кислоты. Величина р среды во втором реакторе также уме шается и становится равной 6,2. Регулятор 21 соотношения, учитывая изменение расхода соды плотности суспензии, поступающей во второй реактор, и величину рН, воздействием на исполнительный механизм устанав-; ливает расход фосфорной кислоты 4,9 м /ч, восстанавливая необходимое соотношение расходов соды и фосфорной кислоты. Это обеспечивает получение продукта с содержанием фосфорных солей в заданном соотношении, т.е. соотношение динатрийфосфат: мононатрийфосфат восстанавливается и становится равным 2:1. Предлагаемый способ поддерживает заданное соотношение фосфорных солей в целевом продукте, повышает степень использования исходных .реагентов и сокращает их удельные расходы на 1-2%.Формула изобретения Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты ка.льцинированной содой в производстве триполифосфата натрия путем изменения расхода фосфорной кислоты в каскад реакторов в зависимости от расхода кальцинированной соды и стабилизации температуры в реакторах, о т л и ч а.ю щ и и с я тем, что, с целыэ повышения степени использования исходных реагентов и стабилизации состава целевого продукта, расход фосфорной кислоты в реакторы корректируют по плотности суспензии на выходе из первого реактора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 605789, кл. С 01. В 25/32, 1976. 2.Авторское свидетельство .СССР по заявке W 2116957/23-26, кл. С 01 В 25/32, 1975. ..

ЛоиЛтсОт fuf/iomg