Способ управления процессом получения хлористого калия Советский патент 1982 года по МПК C01D3/04 G05D27/00 

1

Изобретение относится к технике управления процессом получения хлориотого калия галургическим методом (раст ворение - кристаллизашш) путем изменения расходов входных потоков и предназначено для стабилизации содержания хлористого калия в продукте галургических фабрик, перерабатывающих сильвини товые руды в высококачественный хлоркалиевый концентрат.,Q

Известен способ управления процессом получения хлористого калия, стабилизирукзщий содержание хлористого калия в продукте путем изменения расхода слабого раствора солей в глинистый шлам и is в горячий насыщенный щелок tl2Однако этот способ позволяет стаби- лнзировать содержание хлористого калия в продукте только в диапазоне 9597 вес. %, тогда как в настоящее время 20 оно должно быть не ниже 98 вес. %.

Целью изобретения является стабилиiaamra содержания хлористого калия в (Продукте, заданного не ниже 98 вес. %.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулируют раоход воды в поступающий на кристаллизацию щелок в зависимости от температуры этого щелока, концентрации в нем хлористого калия, расхода воды на промывку кристаллизационных аппаратов, расхода н температуры оборотного щелока, а также perynKpjiOT расход воды в аппарат отделения зделока от кристаллизата в зависимости от заданного соаерьжания хлористого калия в продукте в расхода оборотного щелока.

Регулированием расхода воды в ттосту пающий на кристаллизаггаю щелок в зависимости от температуры этбго щелока концентрации в нем хлористого калия, расхода воды на промывку кристалшсзационшых аппаратов, расхода и темпера «t. туры оборотного щелока достигается предотвращение перехода хлористого натр{Ш в твердую фазу из шелона в процессе ; кристаллизации хлористого калия. Регулиро- :вание расхода воды в аппарат отделения щелока от кристаллизата в зависимости от заданн го содержания хлористого капия в продукте и расхода оборотного щелока позволяет стабилизировать требуемое со.держание хлористого калия в продукте. Между содержанием хлористого калия в продукте и названными параметрами имеется функциональная связь вида V (V i) (fe VS V 8Т. «9)УVa м та.1-4 Ift Ti- Т Ui4 Т Т l-ll ) ariV1 144r l5V«l . где Gf - концентрация хлористого калия в продукте; ttg-CLj-j - постоянные коэффициенты; F - расход оборотного щелока; Gn - концентрация КС8 в поотунающем на кристаллизацию щелоке; Т и Тп - соответственно температур щелока на входе в процесс кристаллизации и температура оборотного щелока; - знак ограничения на величи ну выражения в квадратных скобках; максимальная величина выражения в квадратных ско& ках, до которой указанные параметры влияют на Q ; F-J - расход воды в процессы отделения щелока от криста} лизата; F(2 - расход воды в процесс кри таллизации. В качестве управляющих воздействий на Q наиболее эффективны Fi2 и Fo , ; остальные параметры не поддаются качественной стабилизации и их изменения являются возмущающими воздействиями на содержание хлористого калия в про дукте, значения которых необходимо учиты вать при управлении. Для получения концентрата высокого качества, необходимо совместное использование двух управляющих воздействий Рл и Р . При этом оптимальный расход Pj предотвращает высаливание сопутствующего компонента в процессе кристаллизации при минимальном рецикле хлористого калия, а оптимальный расход Fj обеспечивает точное вытеснение сопутствутощего компонента, находящегося в составе щелока, из кристаллизата, чем обеспечивается стабилизашш повыщенного содержания хлористого калия в продукте в узком Диапазоне и минимизации его рецикла. Оптимум расходов воды достигается при оперативном учете текущих значений заданного содержания хлористого калия в продукте, температуры щелока, поотупающего на кристаллизацию, концентрации хлористого калия в этом щелоке, раохода и температуры оборотного щелока. Необходимо также учитывать расход воды на промывку кристаллизационных аппара« J ьтов, который осуществляется дискретно (1-2 раза в смену), так как промывная вода поступает в конечном итоге в кристаллизирующийся щелок. На чертеже показана принципиальная схема системы автоматического управления процессом получения хлористого ка сильвинитовой галургической . Способ осуществляется следующим образом. Насыщенный хлористым калием горяНИИ щелок поступает в сборную емкость 1, из которой подается в процесс кристаллизации, где охлаждается за счет испарения под вакуумом из него воды. В результате охлаждения и испарения из щелока переходит в твердую фазу (кристаллизуется) хлористый калий, а также частично сопутствующий компонент хлористый натрий, Кристаллизат из аппарата 2 посту-пает в сгуститель 3, в котором осуществ ляется первая стадия отделения щелока. Сгущенный кристаллизат из аппарата 3 поступает в центрифугу 4. Щелок из центрифуги 4 и из аппарата 3 поступает В сборную емкость 5, из которой напра&ляется на нагревание и возвращается в процесс растворения руды. В производство подают воду, в частности в аппараты 1, 2 и 4. Автоматические термометры 6 и 7 измеряют соответственно температуру горячего щелока, поступающего на кристаллизацию, и температуру оборотного щелока. Расходомеры 8 и 9 измеряют соответственно расход воды на промывку паровоздушных труб кристаллизационного аппарата и расход оборотного щелока. Анализатор калия 10 измеряет содержание хлористого калия в поступающем на кристаллизацию щелоке. Сигналы из автоматических датчиков подаются на управляющий вычислительный комплекс (УВК) 11. В данной системе управления,

в частности, может быть использовав микропроцессор.

УВК в соответствии с величиной по- пучейных от оатчиков сигналов и заоацием на содержание хлористого калия в продукте (вводится в УВК с клавиатуры) определяет оптимальные расходы воды в поступающий на кристаллизацию шелок и в процессы отделения щелока от кристал лизата, в данном случае в процесс цевт рифугирования (ввод воды может также осуществляться в аппарат 3).

Расчет названных расходов воды про изводится по следующим формулам:

е Ali VVi-4% VQa 6,

(vv.) .Ч 1эо1д 1г) ,

где Ъ - , - постоянные коэффициенты; Q-f - заданное содержание хлористого калия в продукте расход воды на промыку

кристаллизационных аппа ратов.

Сигналы от УВК 11 о величинах оптимальных расходов воды поступают на задатчики контуров автоматического регулирования расходов воды 12 и 13. Контур 12 в соответствии с полученным от УВК

сигналом. ycTaifHaanHBaeT расход воды в шэ« лок, поступающий на кристаллизацию, а контур 13 - расход воды, подаваемой на центрифугируемый кристаллизат.

Предлагаемый способ реализуется на базе серийных средств автома изаиии, что обеспечивает необходимую надежность управления.

Формула изобретения

Способ управления процессом получения хлористого калия изменения расходов входных потоков, о т л и « а ющ и и с я тем, что, с иелью стабилизации содержания хлористого калия в прдукте, регулируют расход воды в посту пакшгай на кристаляизапшо щелок в зависимости от температуры этого щелока концентрации в нем хлористого калия, расхода воды на промывку кристаллизационных аппаратов, расхода и темпераTyjKJ оборотного щелока, а также регулируют расход воды в аппарат отделения щелока от кристаллизата в зависимости от заданного содерншния хлористого калия в продукте и расхода оборотного щелока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 463633, кл. С 01D 3/04. 1973.

aSepooTHttti tMittett

-нэ-е//

1