Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации в производстве аммиачной селитры Советский патент 1982 года по МПК C01C1/18 G05D27/00 

ционную часть нейтрализатора 1, измеритель 11 уровня орошающей жидкости на тарелках, регулятор 12 уровня, регулирующий клапан 13 и блок 14 ум-ножения на постоянный коэффициент, причем измерители 10 и 11 подключены ко входам регулятора 12, выход которого соеди.нен с клаnawoM 13.

Блок 8 (фиг. 2) 1состо,ит из блока 15выч-итания, блоков 16 и 17 умножения двух сигналов, блоков 18-21 умножения на лостояяный коэффициент, блоков 22 и 23 сум мирования, причем вход блока 15 соедИ(Нен .с измерителем 4, вход блока 16 - с «измерителем 2, входы -блоков 19-21 - -с измерителем 5, вход блока 17 - с 1выходом блока 22 и измерителя 3. Выход блока 23 подключен к входу оптимизатора 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Реакцию нейтрализации азотной кислоты аммиакам В нейтрализаторе 1 по технологии ведут в слабокислой ареде щелоков. При этом наблюдаются потери связанного азота с соковым паром, которые в зависим.асти от состояни1Я реактора, нагрузки на него и величины рН щелоков могут быть либо в виде аммиач ной селитры и азотной кислоты, либо в виде аммиачной селитры и аммиака.

Подача орощающего раствора на промыаные тарелки нейтрализатора 1 приводит, 1во-1первых, к разбавлению щелоков, во-вторы,х, к увеличению степени улавливания ОБязавного азота из сокового пара, причем степень улавливания зависит как от расхода орощающего раствора, так и от его кислотности. Для лучшего связывания аммиака из сокового пара по технологии предусмотрено подкисление орощающего раствора реагентом, напри-мер азотной кислотой. Однако в случае кислой среды сокового пара постоянное добавление азотной кислоты в орощающий раствор способствует увеличению потерь связанного азота из-за дополнительного выделения азотной кислоты из орощающего раствора вследствие ее летучести.i

При осуществлении известных способов управления уровень орощающего раствора на тарелках промывной части стабилизируется на уровне, который определяется высотой -переливных труб, обеспечивающих сток орощающего раствора в реакционную часть нейтрализатора 1.

Очевидно, что увеличение высоты уровня способствует, с одной стороны, повыщению степени абсорбции связанного азота из сокового пара, с другой - приводит к, увеличению гидродинамического сопротивления, препятствующего отводу сокового пара из реакционной части аппарата. Причем, чем меньще -нагрузка на нейтрализатор 1, тем меньще выделяется .со-кового пара, тем труднее ему преодолевать гидродинамическое сопротивление слоя орощающей жидкости на тарелках. Нагрузка же на нейтрализатор 1 пропорциональна расходу азотной кислоты в его реакционную 5 часть.

Таким образом, регулирование уровня орощающего раствора прямо пропорционально нагрззке обеспечивает повы-щение. степени очистки сокового пара без нару щения режима работы реакционной части нейтрализатора 1. Регулирование уровня осуществляется следующим образом. Сигнал, пропорциональный уровню раствора, от измерителя 11 поступает на вход регулятора 12. Последний воздействует на клапан, расположенный на линии стока орощающего раствора из промывной части нейтрализатора 1 в -реакцион1ную, чем обеспечивается стабилизация уровня на заданном значении. Значение регулятору 12 формируется контуром, содержащим измеритель 10 и блок 14.

Оптимальное значение расхода и кислотности орощающего раствора отыскивает двухканалыный шаговый оптимизатор 9 (на регуляторах типа АРС), воздействуя на клапаны 6 и 7. На вход оптимизатора 9 заводят сигнал, пропорциональный суммарным затратам, который вычисляется

0 блоком 8.

Блок 8 выполняет следующие преобразования. Блок 15 по величине концентрации реагента Ср в орощающем растворе вычисляет содержание влаги С в в орощаю5 щем растворе: Св 100-Ср.

Выходной сигнал блока 16 пропорционален расходу воды, содержащейся в орощающем растворе:Ов Св-Оор, где GO;,- расход орощающего ра-створа. Умножая в

0 блоке 18 сигнал, пропорциональный GOP, на коэффициент, пропорциональный стоимости выпаривания (Цв) этой дополнительной влаги, на выходе блока 18 получают сигнал (Zi), пропорциональ-ный дополнитель5 «ым затратам на упари-вание щелоков ZI L,B-GB, который подан в сумматор 23.

Сигналы, пропорциональные содержанию аммиачной селитры (Сс), азотной кис0 лоты (Ск ) и аммиака (Са), умножаются соответственно в блоке 19 на удель-ную стоимость селитры (Цс), в блоке 20 - на удельную стоимость азотной кислоты (Цк) и в блоке 21 - на удельную стоимость

5 аммиака (Ца). Выходные сигналы блоков 19-21 суммируются в блоке 22, на выходе которого получают сигнал, пропорциональный Цс-Сс + Цк Ск + Ца Са. Ум-ножая в блоке 17 полученный сигнал на сигнал,

0 пропорцинальный расходу сокового пара (Осп), на выходе блока 17 получают сигнал (Zz), пропорциональный стоимости потерь связанного азота с соковым паром

(Z, Осп (Цс Се -f Цк . С, Ца . Са),.0торый подан в сумматор 23. Выходной сигнал этого сумматора пропорционален суммарным затратам, обус.ловленным потерями связанного азота с «соковым ларом и затратами :на упаривание щелоков. Внедрение предлагаемого способа поз воляет поддерживать минимально возмож;ны.е суммарные затраты, обусловленные потерями связанного азота с соковым паром и энергетическими затратами на упаривание щелоков. Кроме того, реализация такого способа обеспечивает уменьшение загрязнения окружающей среды отходами праиэводства из-за ум еньщения выброса вредных веществ с шоковым ларом IB биосферу. Формула изобретения Способ автоматического регулироваиия .процесса нейтрализации в производстве ам миачной селитры путем экстремального регули|рования расходов орошающегося раствора и реагента в нейтрализатор в зависимости от количеств воды в орощающем растворе и потерь связанного азота с соковым паром, регулирования уровня орошающего раствора «а тарелках тромывной части нейтрализатора, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь сырья и энергетических затрат, уровень орощаюшего раствора регули руют с коррекцией по расходу реагента. Источники информации, принятые во вынимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 451624, кл. С 01 С 1/18, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 765212, кл. С 01 С 1/18, 1978.

. Opoijuawu4uu pa cmSop

Сокодьш пар

I

фиг.. 2.