Способ управления процессом растворения солей Советский патент 1983 года по МПК B01F1/00 G05D27/00 

Изобретение относится к автомати)ческому управлению процессами раство:рения солей с подводом тепла в процес ;за счет растворения, в частности, к Iтехнике управления процессами перера:ботки минерального сырья, и может быт 1использовано в конверсионном производ :стве калийного бесхлорного удобрения сульфата калия для получения раствора ;хлористого калия заданной концентраци , Известен способ регулирования про цесса растворения путем стаби.пизации температуры в зоне растворения изменением подачи острого пара и стабилизации концентрации полезного компонента в растворе ia счет изменения расхода сырья на растворение. При этом концентрацию полезного компонента определяют косвенно - по удельному весу раствора tl. Известен также способ автоматичес кого управления процессом растворе-ния солевых руд, согласно которому при регулировании температуры раство ра руды вводят коррекцию по скорости растворения руды 2. Однако эти способы не могут быть использованы для приготовления раствора хлористого калия для условий конверсионного производства, так как в этих способах стабилизируют температуру в реакторе с помощью подвода в реактор-тепла, что не может использоваться для определения концентрации раствора. Наиболее близким по технической сущности к изобретениюявляется способ регулирования процесса растворения путем регулирования расхода поступающего растворителя по текет.ературе смеси в реакторе 3. Недостатком известного способа является то, что регулирование количества подаваемого растворителя может быть осуществлено только при поддержании постояннь1ми температур растворителя и растворяющихся компонентов, что невозможно в случае изменения температуры входныхпотоков, так как температура раствора зависит не только от теплового зф.фекта растворения, но и от температур исходных реагентов . Целью изобретения является стабилизация концентрации раствора и улучшение технико-экономических показателей процесса за счет повышения каг чества регулирования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу .расход растворителя корректируют по температурам .растворителя и растворяющегося вещес тва, поступающих в реактор. На фиг.; 1 показана схема, автома, тиэи)2ованной системы управления, реа лизующей предлагаемый способ; на фиг. 2 - блок-схема алгоритма расчета задания пр расходу водда; на фиг. 3 - зависимость температуры раствора хлористого калия от температуры воды и концентрации раствора. Система содержит датчик 1 темпера туры воды, датчик 2 температуры хлористого калия, датчик 3 температуры раствора хлористого калия, датчик 4 расхода воды, регулятор 5 расхода во ды, вычислительное устройство 6.Способ осуществляется следующим образом. В процессе растворения непрерывно контролируется температура растворения в реакторе, расход растворителя, температура растворителя ,и раствсэряю щегося вещества If а. входе в процесс. С уч.етом запаздывания по входным параметрам: температуре растворителя и температуре соли, рассчитывается кон центрация раствора в реакторе, срав нивается с заданным значением концен трации, вычисляется задание по расхо ду растворителя и осуществляется регулирующее воздействие по расходу ра творителя за счет изменения задания контуру стабилизации расхода.растворителя .. Концентрацию раствора хлористого калия определяют по косвенным параме рам по фБрмуле (00-C(-b-b--tJ (.-Ь1)-Ч( где г- температурка раствора хлористого калия в реакторе, С; температура воды и хлористого калия, С; интегральная теплота раство рения хлористого калия, Дж/ri С,С2,С теплоемкости .воды, хлористо- го калия, раствора при средних значениях температур, Дхс/г гр-. в блоке 7 алгоритма выполняются операции первичной обработки информации: накопление, усреднение, ПЕюверка на достоверность параметров t , tj, tj, G. Блок 8 реализует функцию запаздывания для параметров t, В блоке 9 вычисляется фактическаяконцентрация раствора по косвенным параметрам по формуле (1)., В блоке 10 вычисляется величина отклонения Дфактической К9Н центрации Л от заданного значения А. В логическом блоке 11 проводится про верка величины отклонения Д по МОДУЛЮ Ъ cлyчJle,ecли отклонение небольшое (у ловие Нет.), то задание по расходу воды остается неизменным, в случае, если отклонение больше заданного значения t - (условие Да). В блоке 12 рассчитывается новое зада ние по расхищу воды /io формуле л,. где 5i - задание по концентрации раствораС(- задание по расходу воды. Задание по расходу воды преобразуется в стандартный токовый или пневматический сигнал и передается в качестве задания в автоматическую систему стабилизации расхода воды. Сигналы с автоматических датчиков 1-4 поступают в вычислительное устройство 6, туда же поступает задание по концентрации раствора А. В вычислительном устройстве б решается система уравнений, согласно приведенному алгоритму, находится задание по расходу воды G/1- в процессе при текущих вoзмyщeиияxпOдt , t, t, .G . Найденный расход G преобразуется в корректирующий сигнал, который подается в виде уставКи на регулятор 5 расхода водал. Предлагаемый способ управления позволяет регулировать концентрацию раствора с точностью 0,5 мае. % хлористого калия и тем самым избежать брака в приготовлении раствора заданной концентрации и перерасхода хлористого калия на расстояние. Экономический; эффект от внедрения способа на одном производстве мощностью 120 тыс. т сульфата калия составит 83 тыс. руб. Формула изобретения Способ управления процессом растворения солей путем регулирования расхода растворителя по температуре раствора в реакторе, отличающийся тем, что, с целью стабилизации концентрации раствора и улучше. ния технико-экономических показателей процесса за счет повышения качества регулирования, расход растворителя корректируют по температурам растворителя и растворяющегося вещества поступающих в реактор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Опыт автоматического регулирования процесса растворения сильвинита на химической фабрике, ОКБА. Автоматизация химических производств, вып. 2,1959, с. 46. 2.Авторское свидетельство СССР № 5586Э5, кл. .В 01 F 1/00, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР 181836, кл. G05 D 11/16, 1965.

тх тх :тгх тгх тх f -г

LQ wA/Xa

Фиг./

W

К

Опрос датчиков

-г±- tt

A dntfit))

л А

й-А-А

л . Л /-Х , ТТ

Т

JOgo

Температура pacmSoputneAft tj, C

Ф149.3

Концентрация pacm8opayt Qc,% П 16 J8 29 22 2ft 26 ZB