Система управления процессом абсорбции в производстве сложных удобрений Советский патент 1982 года по МПК C05B7/00 G05D27/00 

Изобретение относится к системам управления химическими процессами, . в частности процессами абсорбции аммиака и фторсоединений в производстве сложных минеральных удобрений. Известна система управления процессе абсорбции, содержащая контур стабилизации плотности орошающего раствора 1.

Недостатком данной системы яв ляется отсутствие коррекции величины плотности орошакйчёго раствора по содержанию улавливаемых компонентов в выхлопных газах, что приводит к увеличению расхода орошающего раствора.

Известна также система управления процессом абсорбции в производстве сложных удобрений, содеракащая датчики концентраций аммиака и фторсоединений в выхлопных газах, соединенные через блок расчета оптимгшьного значения плотности орошающего раствора с кг1мерой зещания регулятора плотности орошгиощего раствора, подключенного своей камерой переменная к датчику плотности орошающего раствора, а выходом к клапану подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан, датчик расхода фосфорной кислоты в отделения абсорбции и нейтрализгщии, последовательно соединенные датчик, регулятор и клапан подачи разбавителя в циркуляционный барабан 23.

Недостаток известной системы управления заключается в том, что она не обеспечивает достаточно высокой степени очистки выхлопных га10зов ввиду отсутствия согласования нагрузок стадии нейтрализации и абсорбции.

Целью изобретения является повышение степени очистки выхлопных га15зов.

.Цель достигается тем, что она содержит датчик концентрации фосфорной кислоты и блок расчета расхода

20 разбавителя, при этом датчики концентрации и расхода фосфорной кислоты подключены к входу блока расчета расхода разбавителя,выход которого соединен с камерой задания регулятора подачи разбавителя.

На чертеже представлена функциональная схема системы управления.

Технологическая схема содержит абсорбер 1, циркуляционный барабан

30 2 и бак 3 отделения нейтрализации.

Система управления содержит измеритель 4, датчик 5 и регулятор 6 плотности орошающего раствора, клапан 7 подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан 2, блок 8 расчета оптимального значения плотности орошающего раствора, состоящий из сумматора 9, блоков 10 и 11 умножения и датчиков 12 и 13 концентрации аммиака и фторсоединеннй в выхлопных газах, измеритель 14 и датчик 15 расхода разбавителя (воды) в циркуляционный барабан 2, регулятор 16 и клапан 17 подачи разбавителя, блок 18 расчета расхода разбавителя, состоящий из блоков 19 и 20 умножения и сумматора 21, измеритель 22 и датчик 23 расхода фосфорной кислоты в отделения абсорбции и нейтрализации, измеритель 24 и датчик 25 концентрации фосфорной кислоты.

Установлено, что степень очистки выхлопных газов от аммиака находится в прямой зависимости от количества фосфорной кислоты, подаваемого на подкисление орошающего раствора, т.е. одним из условий наилучшей очистки от аммиака является максимально возможный расход кислоты на подкисление. Однако на практике поддерживать максимальный расход кислоты невозможно из-за нарушения технологического регламента по плотности орошающего раствора. Кроме того, увеличение расхода фосфорной кислоты на подкисление приводит к дополнительному выделению фторсоединений, растворенных в фосфорной кислоте, что вызывает возрастание содержания фторсоединений в выхлопных газах.

При регулировании плотности орошающего раствора необходимо преодолеть противоречие, обеспечивая с одной, стороны максимальный расход фосфорной кислоты на подкисление для интенсификации связывания аммиака, с другой - уменьшение расхода фосфорной кислоты на подкисление, чтобы снизить содержание фторсоединений в выхлопных газах и не превысить допустимую технологическим регламентом величину плотности орошающего раствора.

Изменение содержания абсорбируемых компонентой на входе в аппараты абсорбции в основном обусловлено изменением нагрузки на цех аммофоса. Нагрузка на цех меняется несколько раз в смену, поэтому ввод коррекций может осуществляться вручную.

Расход фосфорной кислоты в бак 3 определяется производительностью стадии нейтрализации.

Система управления работает сл дующим образом.

Сигналы, пропорциональные концентрации аммиака и фторсоединений

в выхлопных газах, поступают на вход блока 8, который рассчитывает задание регулятору 6 в. соответствии с выражением:

P fcp{V - 2-V),

где pj,p - среднее значение плотности

орошающего раствора; Q К и Kj - весовые коэффициенты;

У и 3 - соответственно концентрации аммиака и фторсоединений в выхлопных газах.

Если содержание аммиака в выхлопных газах возросло, а содержание фторсоединений осталось на прежнем уровне, то возросшее значение сигналов, пропорциональное содержанию аммиака в выхлопных газах, умножается в блоке 10 на весовой коэффициент и заводится в плюсовую камеру сумматора 9. В минусовую камеру сумматора 9 заводится умноженный на свой весовой коэффициент в блоке 11 сигнал, пропорциональный содержанию фторсоединений в выхлопе.

Следовательно, повышение содержания аммиака в выхлопе приводит к увеличению выходного сигнала сумматора 9. Регулятор 6 формирует управляющее воздействие, которое через клапан 7 увеличивает расход фосфорной кислоты на подкисление и стабилизирует плотность орошающего раствора на более высоком уровне. В результате добавления кислоты улучшается улавливание аммиака. Влияние содержания фторсоединений в выхлопных газах на величину плотности орошающего раствора носит обратный характер, т.е. увеличение содержания фторсоединений в выхлопе приводит к уменьшению расхода фосфорной кислоты на подкисление и стабилизацию плотности орошающего раствора на более низком значении.

Сигналы, пропорциональные расходу концентрации фосфорной кислоты, соответственно от датчиков 23 и 25 поступают через измерители 22 и 24 на вход блока 18, где определяется 0 расход разбавителя (Цд) в барабан 2 из такого расчета, чтобы на выходе бака 3 фосфорная кислота была разбавлена до 47%:

:(-).,

,

где UK - общий расход фосфорнойкислоты в барабан 2 и бак 3; С.- концентрация фосфорной кислоты.

Контур стабилизации расхода, состоящий из измерителя 14, датчика 15, регулятора 16 и клапана 17,обеспечивает стабилизацию расхода растворителя на заданном значении.

Расход фосфорной кислоты через датчик 23 устанавливают, исходя из потребностей нейтрализации (регулирующий орган на чертеже не показан), и изменение расхода кислоты регулятором б не отражается на общем расходе кислоты через датчик 23.

Использование данной системы позволяет согласовать нагрузку стадий абсорбции и нейтрализации, более точно регулировать величину плотности орошающего раствора, повысить степень очистки выхлопных газов.

Формула изобретения

Система управления процессом абсорбции в производстве сложных удобрений, содержащая датчики концентраций аммиака и фторсоединений в выхлопных газах, соединенные через блок расчета оптимального значения плотности орошающего раствора с камерой задания регулятора плотности орошающего раствора, подключенного своей камерой переменная к датВыж/юп

I

чику плотности орошающего раствора, а выходом - к клапану подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан, датчик расхода фосфорной кислоты в отделении абсорбции и

нейтрализации, последовательно соединенные датчик, регулятор и клапан подачи разбавителя в циркуляционный барабан, отличающаяс я тем, что, с целью повышения

0 степени очистки выхлопйых газов, она содержит датчик концентрации фосфорной кислоты и блок расчета расхода разбавителя, при этом датчики концентрации и расхода фосфорной кислоты подключены к входу блока расчета расхода разбавителя, выход которого соединен с камерой задания регулятора подачи разбавителя. Источники информации,

Q принятые so внимание при экспертизе

1.Ю.А. Майзель и др. Автоматизация производств фосфора и фосфосодержащих продуктов. М.,„Химия 1973, с. 333.

2.Авторское свидетельство СССР I 691177, кл, В 01 J 1/22, 1977.

1

На неитра/гизацин)