Способ контроля процесса получения сернойКиСлОТы Советский патент 1981 года по МПК C01B17/76 G05D27/00 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к способу автоматического контроля концентрации получаемой серной кислоты при переработке сероводорода коксового газа методом мокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохи-мической промышленности. Приборов для непосредственного автоматического определения концентрации получаемого продукта (серной кислоты) в настоящее время не существует. Контроль с помощью автоматических анализаторов (например рН-метров, концентратомеров, плотномеров и др.) приведет к искажению результатов, так как получаемый в башне-конденсаторе продукт (серная кислота) смешивается с орошающей кислотой, подаваемой в башню для охлаждения газа и конденсации продукта. В таких случаях используют математические модели технологических процессов, которые позволяют определить концентрации раз- личных веществ и компонентов в технологических растворах и газах на выходе из аппаратов по основным входным контролируемым параметрам процесса с применением различных измеритель ных устройств. Известен способ контроля конденсации продукционной серной кислоты путем проведения лабораторных разовых анализов, основанных на методах нейтрализации ij. Недостатком этого способа является длительности проведения анализа (отбор проб кислоты и анализ ее в лабораторных условиях), периодичность и невысокая точность определения, связанная с субъективными ошибками. Кроме того, отбор проб серной кислоты на анализ осуществляется, как правило, из продукционных сборников с определенной периодичностью,. поэтому фактически определяется не текущая, а средняя концентрация продукта за определенный период времени (например, за смену,сутки и др. ).Контроль же текущей концентрации серной кислоты таким способом невозможен. Известен также способ контроля сернокислотного производства путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, концентрации кислорода в исходном и отходящем газовом потоках 2. Недостатком известного способа является то, что он не позволяет с достаточной точностью и оперативност определять концентрацию получаемой серной кислоты. Целью изобретения является повыше ние точности и оперативности контрол Постабленная цель достигается тем что дополнительно измеряют концентра цию водяных паров в газовом потоке .JH сернистого ангидрида в выхлопных газах и по указанным параметрам опре деляют концентрацию получаемой серно кислоты. Предлагаемый способ основан на реализации математической, модели дан ного технологического процесса. Концентрация получаемой серной кислоты зависит (определяется) от концентрации серного ангидрида и вод ных паров, поступающих в башню-конденсатор с газом. Эта завясимость выражается следующим уравнением свягзи с учетом степени контактирования С - ,()) Нл504 К- CgQ + концентрация серной кисло ты , доли ед, соответственно концентрадни серного ангидрида и водяных паров в поступающем на бсциню-конденсатор газе, кг/ степень контактирования, ед Определить концентрации серного ангидрида и паров воды, поступающих в башню-конденсатор, не представляет ся возможным в виду отсутствия автом тических анализаторов на SO и , работающих в агрессивной среде при высоких температурах. При современной технологии произ водства серной кислоты методом мокро го катализа с.применением контактных аппаратов с внутренними теплообменни ками содержание водяных паров в газе до и после контактного аппарата (перед башней-конденсатором) одинаково. Содержание водяных паров в газе пере контактным аппаратом можно измерять существующими средствами контроля (концентратомеры, влагомеры и т.п.). Концентрациюсерного ангидрида (S0.j) в газовом потоке перед башнейконденсатором можно определить по концентрации сернистого газа (SOj), поступающего на контактный аппарат по следующей зависимости (2) Сдоз 125 с учетом (2) Тогда уравнение (1) можно записать в виде - 1,53 К -CSQ-J- (3) Vo4l,25.K.Cso+C o Степень контактирования (К) в свою очередь, определяется по уравнению: .., Csoa- С go к, ргде С502 -дог концентрации сернистого ангидрида в газовом .потоке до контактного аппарата и в выхлопных газах (после фильтров для очистки от тумана серной кислоты) , кг/м . Тогда уравнение (3) с учетом степени контактирования можно записать в виде Г 1,53 (Cso/t- Cggg) / с V; Ь25 (C,,--TQ + (5) Это уравнение проверено .на адекватность реальному процессу. Концентрацию сернистого ангидрида (Csoa газовом потоке можно измерять с помощью известных автоматических анализаторов на SO. Таким образом, с помощью уравнения (5) по концентрации сернистого ангидрида и паров воды в газовом потоке, поступающем на контактный аппарат, и концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах после фильтров можно определить текущую концентрацию продукционной сернистой кислоты, получаемой на данной установке. Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом. Сигналы, пропорциональные измеряемым технологическим параметрам про-цесса концентрации сернистого ангидф1да 1 и паров воды 2 в поступающем на контактный аппарат газовом потоке, концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах 3 (после фильтров), от величины которых зависит концент- . рация получаемой серной кислоты, поступает в аналоговое измерительное устройство 4, которое реализует полученную математическую модель. Выходной сигнал измерительного устройства, пропорциональный концентрации получаемой кислоты, поступает на вторичный показывающий прибор 5 и может использоваться в системе регулирования работы отделения мокрого катализа (например, в системе стабилизации концентрации продукционной серной кислоты) . Предлагаемой способ может быть реализован с помощью стандартных контрольно-измерительных приборов, элементов и блоков пневмоавтоматики. Применение изобретения позволит осуществлять оперативный контроль за ходом технологического процесса, что, в свою очередь, приведет к увеличению выработки серной кислоты и стабилизации ее качества. Формула изобретения Способ контроля процесса получения серной кислоты путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля, дополнительно измеряют концентрацию водяных Паров в газовом потоке и сернистого ангидрида в выхлопных газах и по указанным параметрам определяют концентрацию получаемой серной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Глузман Л.Д., Эдельман И. И. Лабораторный контроль коксохимического производства. Харьков,Металлургия 1957.

2.Авторское свидетельство СССР № 361136, кл. С 01 В 17/76, 1969.

Гоэ

ffd/J(/fff/7f/ /f

JL

ffffii/// Kfff e/fCff/vffjy

/

egy yffff ffffy