Способ автоматического управленияХЕМОСОРбциОННыМ пРОцЕССОМ Советский патент 1981 года по МПК B01D53/34 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления технологи ческими процессами утилизации сырья из выхлопов и может быть использовано в химической, нефтехимической и метсшлургической промышленности, в частности для создания систем оптимального управления процессом очистки в крупнотоннажных производствах аммиачной селитры, карбамида и др. Известен способ регулирования процессом абсорбции путем изменения количества орошения и температуры орошающей кислоты, стабилизации концентрации тумана серной кислоты в абсорбере в зависимости от разности температуры.газа на входе в абсорбер и температуры кислоты на выходе из абсорбера с коррекцией по концентрации тумана серной кислоты после абсо бера, в котором поддерживают .постоян ное соотношение расходов газа и орошающей кислоты, поступающих в абсорбер, и в контур регулирования температуры орошающей кислоты вводят коррекцию по соотношению расходов указа ных реагентов l;J . Недостатком данного способа регулирования является то, что он не при меним к объекту, где необходимо улав ливать очень малые количества продукта в больших количествах газа, т.е. известный способ регулирования ограничен в применении и не обеспечивает необходимую степень улавливания потерь. Известен также способ очистки газов от двуокиси серы озоно-каталитическим методом путем регулирования количества поглощенного газа и количества затраченного озона, в котором осуществляют поиск максимума отношения количества поглощенного газа к количеству затраченного овона, и по величине этого отношения корректируют регулятора концентрации озона I2l. Недостатком известного способа автоматического управления является то, что контроль очищаемых газов на выходе системы очистки осуществить довольно сложно для больших количеств газа, в силу этого не обеспечивается необходимая CTeneHjfe улавливания сырья. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического управления пропроцессом очистки путем стабилизации состава выхлопов на выходе из аппарата хемрсорбционной очистки и изменения расхода кислоты в орошающий раст вор в зависимости от кислотнс сти оро шающего раствора 18. . Однако способе получение достоверного анализа пробы в большом (количестве выхлопных газов и в приЪутствии брызг пьши сырья является ; сложным, поэтому не обеспечивается необходимая степень улавливания сырь и происходит загрязнение окружающей среды. Цель изобретения - уменьшение потерь сдоья и загрязнения окружающей среда.. Поставленная цель достигается тем что измеряют значения разностей концентраций кислоты и продуктв в раств ре на входе и выходе из абсорбционно го аппарата,, и в зависимости от измеренных параметров осуществляют поиск оптимального значения критерия упрабления, изменяя расход кислоты. На чертеже представлена принципиальная схема системы автоматического управления процессом очистки выхлопов/ реализующая предлагаемый способ управления. Процесс хемосорбции осуществляют в скруббере 1 в процессе взаимодействия закисленного раствора, подавае мого на орошение насосом 2, с сырьем содержащимся в газах, поступающих на Очистку в скруббер 1. Орошающий раст вор возвращается через бак 3 на цир куляцию. Разность концентраций кислоты и разность концентраций продукта в рас воре измеряют соответственно датчиками 4 и 5 на входе и выходе из скруббера 1. Информация с датчиков 4 и 5 посту пает в вычислительное устройство 6, в котором рассчитывается величина управляющего сигнала клапаном подачи кислоты 7 в раствор, поступающий на орошение. При М е р. На орошение скруббе ра 1 очистки поступает 20-45% расТвор аммиачной селитры, в которой подают азотную кислоту. На очистку .поступает воздух из грануляционных башек в количестве 500 тыс.м/ч, содержащий наряду с пылью селитры амми ак а также парогазовые потоки с выпарного и нейтрализационных апп атов. в качестве датчика контроля разности концентрации кислоты в растворе на нхоДе и выходе из скруббера 1 может .быть использован рН-метр, а для контроля концентрации селитры в атом растворе - кондуктомер. Чувстви тельные элементы указанных датчиков могут быть подключены по дифференциальной схеме. В указанном процессе имеющийся в выхлопах аммиак взаимодействует с азотн рй кислотой, с.одержащейся в растворе, орошающем скруббер 1. При этом происходит -образование аммиачной селитры, что приводит к изменению концентрации орсаиающегс раствора на выходе скруббера по сравнению с входом. Одновременно с этим происходит уменьшение концентрации кислоты на выходе системы по сравнению с входом. Израсходованная в процессе очистки кислота поглощает аммиак и уносится выхлопами из скруббера. Увеличение концентрации кислоты в орошаюг щем раст.воре. приводит к увеличению степени.поглощения .аммиака, но при этом увеличиваются потери кислоты с брлагоуносом. Таким образом возникает задача определения и поддержания оптимального значения критерия управления. Критерием управления в дан- ном случае является величина, характеризующая, разность между стоимостью дополнительно уловленного аммиака и увеличенными потерями кислоты с брызгоуносом при изменении расхода . кислотьа. Указанная величина определяется следующим образом. (c, -сел,.)(л «°34H «NC i (сел4,-лс..р , где Vjpo, - расход орошающего раствора, кг/час; ДСг-оА.: - разность концентраций селитры ,и кислоты на входе и выходе скруббера на I-том шаге, доли ед; Ссвл - то же, на 1+1 шаге; цена аммиака, кислоты, соответственно, руб/кг, Кр - критерий управления, руб/ч. i в соответствии с вышеизложенным выражением способ управления осуществляется следующим образом. В i-й момент времени измеряют и запоминают в вычислительном устройстве (ВУ) б значения величиныдСсвл .- Затем делают пробный шаг по изменению подачи кислоты в систему очистки с помощью клапана 7 на величину дСцщоз заранееОпределеннsю аналитически или экспериментально. .В момент времени (i+1) измеряют значения йСсел и ь КныОг,.;+1 и В ВУ 6 ПО ИЗ.меренныхм величинам определяют значение Крв соответствии с управлением. По величине и тенденции изменения критерия управления изменяют величину расхода кислоты в орошающий раствор. Например, если КрЧО, то изменяют подачу кислоты в ту же сторону. НсЕсли , то подачу кислоты изменяют в противоположную сторону. При ), расход кислоты не изменяют в течение определенного промежутка времени, обусловленного инерционньми свойствами объекта управления. Затем процесс поиска возобновляют. Использование предлагаемого способа позволяет уменьши.ть загрязнение воздушного бассейна и потери сырья. Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения способа- составляет 50 тыс. руб. годовой экономии на агрегат амселитры производительностью 450,0 тыс./. год. :изобретения Способ автоматического управления хемосорбцион Езм процессом/путем изменений расхода кислоты в орошающий раствор, от л и ч а ю щ и И с я тем, что, с целью уменьшения потерь сырья и загрязнения окружающей среды за счет повышения точности рёхтлиро-, ваний, измеряют значения раз.ностей . концентраций кислоты и продукта в растворе на входе и выходе абсорбциояного аппарата и, в зависимос н от из меренных параметров осуществляют опфимального значения критерия управления, изменяя расход кислоты. Источники информадни принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №580891, кл, В 01 J 1/22, 1977. : 2. Авторское свидетельство СССР 278634, кл. В 01 О 53/30, 1970. 3. Те снорабОчий проект система , автсматизированного управления arperaiтом ё1мселйтры по схеме АС-72, Объект № 23851. Северодонецк, 1975. . .

S-

t Т I