Устройство для автоматического управления процессом получения сернистого газа Советский патент 1982 года по МПК C01B17/50 G05D27/00 

(54) УСТРОПСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНИСТОГО ГАЗА

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом получения сернистого газа в печных агрегатах серно-кислотных производств с; одновременно подачей воздуха в печь, в зону горения, и после печи на разбавление печного газа.

Известно устройство для автоматического управления процессом получения сернистого газа, содержащее регуляторы, стабилизирую1.ие концент.рацию сернистого ангидрида в газе и расход воздуха в печь fl.

Однако при управлении процессом с использованием этого устройства не достигается максимально возможная степень сгорания серы в печи, что приводит к увеличению расходных коэффициентов по сырью, увеличению затрат на ремонт оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического управления процессом получения сернистого газа, содержащее задающий блок, соединенный с. регулятором концентрации сернистого ангидрида в газе после печного агрегата, измеритель общего

расхода воздуха .на печной агрегат, . задающий блок максимально допустимой температуры в печи, блок вычис.ления оптимального расхода воздуха в печь, связанный с регулятором расхода воздуха в печь. Данное устройство поддерживает расход воздуха в печь на оптимальном значении, обеспечивающем максимально возмож- ,

10 ную степень сгорания серы в печи 2j.

Недостатком данного устройства . является то, что оно. не обеспечивает требуемую точность управления

15 выработкой серной кислоты, так как общий расход воздуха на печной агрегат и концентрация сернистого ангидрида в газе после печного агрегата, определяющие его нагрузки и выработ20ку серной кислоты, изменяются либо случайным образом, либо, если и организованно, то вручную с помощью задатчиков без использования количественной зависимости от требуемой

25 выработки серной кислоты и, следовательно, неоперативно и неточно.

. Цель изобретения - повьичение выхода готового продукта при обеспечении максимально возможной степени

30 сгорания серы в печи.

Йостааленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено задающим блоком выработки серной кислоты, блоком управления нагрузкой, регулятором общего расхода воздуха и блоком переключения заданий по концентрации, при этом входы блока управления нагрузкой соединены с выходами измерителя общего расхода воздуха, задающего блока выработки серной кислоты и задающего блока концентрации, один из выходов блока управления н1агрузкой связан с входом регулятора общего расхода воздуха, а второй - с одним из входов блока переключения заданий по концентрации, другой вход которого соединен с выходом задающего блока концентрации, управляющий вход блока переключения заданий по концентрации связан с выходом регулятора общего расхода воздуха, а выход этого блока подключен ко входам блока вычислителя оптимального расхода воздуха в печь и регулятора концентрации сернистого ангидрида.

На чертеже представлена принциписшьная схема предлагаемого устройства.

Схема содержит измеритель 1 общего расхода воздуха, регулятор 2 общего расхода воздуха, измеритель 3 расхода воздуха в печь, регулятор 4 расхода воздуха в печь, измеритель 5 концентрации сернистого ангидрида в газе, регулятор 6 концентрации, задающий блок 7 концентрации, задающий блок 8 максимально допустимой температуры в печи, блок 9 вычисления оптимального расхода воздуха в печь, исполнительный механизм 10 для измерения подачи жидкой серы в печь, исполнительней механизм 11 для измерения расхода воздуха в печь, задающий блок 12 выработки серной кислоты, блок 13. управления нагрузкой, блок 14 переключения заданий по концентрации, исполнительный механизм 15 для изменения обЩего расхода воздуха..

Выходы измерителей 1, 3 и 5 соединены соответственно с входами Пере менная регуляторов 2, 4 и 6. К входам блока 9 подключены выходы измерителя 1, задающего блока 8 и блока 14 переключения, а выход блока 9 соединен с входом Задание регулятора 4. К входам блока .13 подключены выходы измерителя 1, задающего блока 12 и задающего блока 7, один выход блока 13 соединен с входом Задание регулятора 2, а второй - с одним из входов блока 14 переключения. Второй вход блока 14 переключения соединен с выходсм задающего блока 7, а его управляющий вход с выходом регулятора 2, выход блока . 14 переключения соедин-ен также с

йходом Задание регулятора 6. Выходы регуляторов 2, 4 и 6 подключены соответственно к исполнительным механизмам 15, 11 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Оператор с помощью задающего блока 12 устанавливает задание на выработку серной кислоты. Этому заданию соответствует выходной сигнал задающего блока 12, который поступает на вход блока 13. На входы блока 13 поступают также сзигналы, пропорциональные общему расходу воздуха (с выхода измерителя 1) и- заданному значению концентраций сернистого ангидрида (с выхода задающего блока 7)

В блоке 13 по. вышеприведенной зависимости рассчитывается значение общего расхода .воздуха, необходимое для обеспечения заданной выработки .серной кислоты при заданной концентрации .сернистого ангидрида в газе, а также значение концентрации сернистого ангидрида в газе, необходимое для обеспечения заданной выработки серной кислоты -при измеренном значении общего расхода воздуха. С одного выхода блока 13 сигнал, соответствующий рассчитанному значению общего расхода воздуха, поступает в Качестве задания на вход регулятора 2, куда также поступает переменный сигнал с выхода измерителя 1. Регулятор 2 отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнительный меха- . низм 15 и на управляющийвход блока 14 переключения. В зависимости от значения этого сигнала на выход блока 14 переключения проходит либо входной сигнал, поступающий с выхода задающего блока 7 и соответствующий устанавливаемому оператором заданию концентрации сернистого ангидрида в газе, либо входной сигнал, поступающий с другого выхода блока 13 и соответствующий рассчитанному им значению концентрации сернистого ангидрида в газе. Выходной сигнал блока 13 проходит на выход блока 14 переключения .только при тех значениях выходного сигнала регулятора 2, которым соответствует полное открытие исполнительного механизма 15, при всех остальных значениях выходного сигнала регулятора 2 на выход 0лока 14 пе.реключения проходит выходной сигнал задающего блока 7. С выхода блока 14 переключения сигнал поступает в качестве задания на вход регулятора 6, куда также поступает переменный сигнал с выхода измерителя 5. Регулятор б отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнительный механизм 10.

Таким образом, управление выработкой серной кислоты осуществляется регулятором 2 общего расхода воздуха в соответствии с заданием, которое формирует ему блок 13 управления нагрузкой, до тех пор, пока исполни тельный механизм 15 не откроется полностью. При этом регулятор б поддеря вает концентрацию сернистог ангидрида в газе на постоянном значении, устанавливаемом оператором с помощью задающего блока 7. .При полностью открытом исполнительном меха низме 15 управление выработкой серной кислоты осуществляется путем из менения концентрации сернистого ангидрида в газе регулятором б в соот ветствии с рассчитанным заданием, поступающим через блок 14 переключения с выхода блока 13 управления нагрузкой. На входы блока 9 поступают сигна лы, пропорциональные общему расходу воздуха (с выхода измерителя 1) максимально допустимой температуре йечи (с выхода задающего блока 8) и заданному значению концентрации сернистого ангидрида в газе с выхода блока 14 переключения. С выход блока 9- сигнал, пропорциональный рассчитанному оптимальному, обеспечивающему максимально возможную степень сгорания серы в печи, значе нию расхода воздуха в печь, подается в качестве задания на вход регул тора 4, куда также поступает переме ный сигнал с выхода измерителя 3. Регулятор 4 отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнительный механизм 11. Колебания суточной выработки сер ной кислоты при использовании извес ного устройства для автоматического управления составляет 4,,5%, а при предлагаемом устройстве +1,5%. Повышение точности управления выраб кой серной кислоты обеспечивает более ритмичную работу всего производ ства за счет соответствующего сниже ния колеблемости нагрузки, и технологического рехсима отдельных агрегатов, что приводит в результате к улучшению технико-экономических пок зателей работы всего производства серной кислоты. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составляет 78,5 тыс. руб. в год. Формула изобретения Устройство для автоматического управления, процессом получения сернистого газа, содержащее регулятор концентрации сернистого ангидрида в газе после печного агрегата, измеритель общего расхода воздуха, задают щий блок концентрации, зещающий блок максимально допустимой температуры в печи, блок вычисления оптимального расхода воздуха в печи, связанный с регулятором расхода воздуха в печь, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода готового продукта при обеспечении максимально возможной степени сгорания серы в печи, оно дополнительно снабжено задающим блоком выработки серной кислоты, блоком управления нагрузкой, регулятором общего расхода воздуха и блоком переключения заданий по концентрации, при этом входы блока управления нагрузкой соединены с выходами измерителя общего расхода воздуха, задающего блока выработки серной кислоты и задающего блока концентрации, один из выходов блока управления нагрузкой связан с входом регулятора общего расхода воздуха, а второй - с одним из входов блока переключения заданий по концентрации, другой вход которого соединен с выходом задающего блока концентрации, управляющий вход блока переключения заданий по концентрации связан с выходом регулятора общего расхода воздуха, а выход этого блока подключен ко входам блока вычисления оптимального расхода воздуха в печь и регуля- тора концентрации сернистого ангидрида. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Амелин А.Г. Производство сер- . ной, КИСЛОТЫ;. М., Химия, 1967, с. 397. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке If 2780446/26, кл. С 01 В 17/50, 1980.

Mtf&tM cf/a