Способ автоматического регулирования работы башни-конденсатора Советский патент 1981 года по МПК C01B17/76 G05D27/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ БАШНИ-КОНДЕНСАТОРА

Изобретение относится к способу автоматического регулирования работы башни-конденсатора серной кислоты при производстве последней методом мокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности при регулировании работы конденсаторов (абсорберов). При производстве серной кислоты газы контактирования содержат окислы азота (), образуемые в результате окисления азота или синильной кислоты при обжиге серосодержащего сырья. Последние растворяются в серной кислоте (в башне конденсатора) и ухудшают ее качество или выбрасываются с отходящими газами и загрязняют окружающую среду 1.

Для восстановления окислов азота до свободного азота в газы после контактных аппаратов (перед конденсацией кислоты) вводят газообразный аммиак (2.

Однако недостаточное количество аммиака, вводимого в систему, приводит к неполному восстановлению NOx, а избыток его - к аммонизации кислоты и загрязнению окружающей среды аммиаком.

Известен способ регулирования работы башни-конденсатора путем изменения количества подаваемой в башню 5 серной кислоты в зависимости от температуры выходящего из нее газа V и Г41 .

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает влияния на процесс количества поступаюto Щих на башню-конденсатор газов контактирования, концентрации в них окислов азота, а также количества вводимого в систему газообразного аммиака, что приводит к ухудшению качества получаемой серной кислоты

15 (продукта) и снижению качества регулирования.

Цель изобретения - улучшение качества получаемой серной кислоты за счет повышения качества регули20рования.

Поставленная цель достигается тем, что изменение подачи газообразного аммиака в систему осуществляют в зависимости от количества посту25пающих газов контактирования и содержания в них окислов азота.

Способ основан на использовании математической зависимости, связы,д вающей расход аммиака в систему с количеством газов контактирования и содержания в них окислов азота. Аммиак с окислами азота реагирует количественно. При этом протекгдат следующие химические реакции; 4 NH + 6 N.j+ 6 HfjO 12 H,;iO; + 6 + 3 НзО; + N50 -2 8 NHj + 3 N2.04- NI+ 12 условиях высоких температур (свыше 400°С после контактных аппаратов) равновесие полностью сдвинут в сторону образования мономеров,поэтому окислы NijOj и практически отсутствуют. В этом случае аммиа вводимый в систему, расходуется лишь на восстановление NO и NOj.Анализ приведенных химических реакций позволяет получить уравнение, выражающее зависимость количества свободного аммиака, необходимого для превращения окислов азота в молекулярный азот, от количества поступающих на башню-конденсатор газов конт.,ктирования и содержания в них окислов азота GMH 0,378 lO-.Vr(l,304 Сно„+ +CNO)(1) Vr(l,304 CNOa + VNH. 0,498-10 (2) + Ско)г где и расход аммиака,кг/ и ,соответстве но; Vp - количество газов д контактировани-я,м CMOQ И CNO содержание соответ ствующих окислов азота в поступающи на башню-конденсатор газах,мг/м. На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. Сигналы с датчиков, пропорционал ные измеряемым параметрам процесса - количеству газов контактирования 1, поступающих на башню-конденсатор и концентрации 2 в них окислов азота (NO и NO), поступают в ансшоговое вычислительное устройство 3, состоящее из блоков и стандартных элементов пневмоавтоматики где реализуется уравнение связи (2 приведенное к машинному виду. Выход ной сигнсШ вычислительного устройства 3 пропорцион.гитен количеству г зообразного аммиака (V), которо необходимо подать в систему для восстановления окислов азота до атомарного азота. Этот сигнал в ка честве задания поступает на регули рующий блок 4, куда также поступае в качестве переменной сигнал с дат чика 5, пропорционсшьный действительному расходу газообразного аммиака. При рассогласовании сигнало задания и переменной регулирующим блоком 4 отрабатывается командный мпульс на изменение действителього расхода газообразного аммиака помощью исполнительного механизма , чем осуществляется компенсация озмущающих воздействий (количество азов контактирования и концентраия в них окислов азота). Изменение (увеличение или уменьшение) расхода газообразного аммиака в систему роисходит до тех пор, пока действиельный расход газообразного аммиака не станет равным необходимому (рассчитанному) , т.е. пока сигнал переменной не станет равным сигналу задания. Контур 7-9 предназначен для регулирования температурного режима башни. Изобретение позволяет определить количество газообразного аммиака, необходимое для проведения процесса и осуществлять для конкретных условий работы минимально-необходимую подачу его в систему автоматически. Это позволит своевременно нейтрализовать окислы азота в газах контактирования и тем самым повысить качество получаемой серной кислоты и исключить выбросы ядовитых веществ в окружающую среду. С помощью вычислительного устройства разработанная система регулирования позволяет практически без запаздывания компенсировать любые изменения возмущающих факторов,что обеспечивает высококачественное управление процессом. Формула изобретения Способ автоматического регулирования работы башни-конденсатора путем изменения количества подаваемой в башню серной кислоты в зависимости от температуры выходящего из нее газа, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемой серной кислоты за счет повышения качества регулирования, осуществляют изменение подачи газообразного аммиака в систему в зависимости от количества поступающих газов контактирования и содержания в них окислов азота. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Литвиненко.М.С. Очистка коксового газа от сероводорода. Харьков. Метёшлургиздат, 1959, с. 269. 2.Авторское свидетельство СССР 9 152461, кл. С 01 В 17/76, 1963. 3.Лямин М.И, и др. Механизация и автоматизация в коксохимическом производстве. Сообщение Гипрококса, 1959, вып. 22, с. 299. 4.Атрощенко В.И. Технология азотной кислоты. М,, Химия, 1 70 ,