Способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ВИДЕТЕЛьС АВТОРАДИО Грищен краинской ство СССР194,водство серной А О ЧЕС КОГО ВОССТАОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт газа АН У(54) (57) СПОСОБ АВТОМУПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕС Ш С 01 В 17/02 б 05 Р 27/О НОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.Изобретение относится к автоматическому регулированию температурного режима процесса восстановления сернистых газов природным газом и может быть использовано при утилизации отходящих сернистых газов металлургических и др. производств.Известен способ автоматического регулирования процесса восстановления сернистого ангидрида путем стабилизации соотношения расходов технологического и восстановительного газов, подаваемых в реактор восстановления, где соотношения расходов технологического и восстановительного газов корректируют в зависимости от концентрации сернистого ангидрида и кислорода в технологическом газе. Корректируюший сигнал формируют в виде суммы произведений концентраций сернистого ангидрида на стехиометрический коэффициент по сернистому ангидриду, который устанавливают в интервале 0,5 - 0,7, и концентрации кислорода на стехиометрический коэффициент по кислороду, который устанавливают в интервале 0,45 - 0,51 1 .Недостатком способа является то, что температура процесса восстановления регулируется вручную путем изменения температуры разогрева технологического газа, подаваемого на восстановление.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление 2 .Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за ко 4лебаний температуры в реакторе.Целью изобретения является увеличение производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.На чертеже представлена схема реализации способа автоматического управления.Система управления содержит реактор 1, газоход 2 для подачи исходной газовой смеси (сернистого газа), газоход 3 для подачи природного газа на сжигание, расходомеры сернистого газа .4 и природного газа 5, газо анализатор 6 кислорода, термопары для измерения температуры сернистых газов 7 и температуры в реакторе 8, вычислительное устройство 9, регулятор 1 О, исполнительный механизм 11.Способ осуществляют следующим образом.В реактор 1 подают исходную газовуюсмесь на восстановление по газоходу 2 и природный газ в топочные горелки на сжигание по газоходу 3. Расходы исходной газовой смеси (б ) и природного газа на сжигание (бпг, ) измеряют расходомерами 4 и 5 соответственно. Концентрацию кислорода в исходной газовой смеси (СО,) изме ряют газоанализатором 6. Температуру исходной газовой смеси (1 сх) и температуру газов в реакторе р) измеряют термопарами 7 и 8 соответственно. Сигналы с расходомеров, газоанализатора и термопар поступают на вычислительное устройство 91которое реализует уравнение= б п "гпсо 1,щЧ,пг 5расход природного газа, подаваемого в топочные горелки насжигание, м (или л/ч);С цс - расход исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, м(или л/ч);С, теплоемкость исходной газовойсмеси, подаваемой на восстановление, ккал/м;- температура газов в реакторе, С;1, -температура исходной газовойсмеси, С;, - содержание кислорода в исходной газовой смеси, об. доли.и - стехиометрический коэффициент по кислороду, который в зависимости от состава природного газа, подаваемого на восстановление, устанавливают в интервале 0,45 - 0,51,т - эмпирический коэффициент,учитывающий адиабатическийразогрев газов, который устанавливают в пределах 1,1 - 2,6,в зависимости от содержаниякислорода в газе-окислителе иусловий проведения процесса,25 40 Сигнал управления, рассчитанный поуравнению (1), с вычислительного устройства 9 поступает в виде задания на регуля тор 10 расхода природного газа на сжигание, а с регулятора - на исполнительный механизм 11, который изменяет расход природного газа на топочные горелки, Газ1125187 Составитель А. Попов Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Демчик Заказ 8417/15 Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4окислитель подают в топочные горелки пропорционально расходу природного газа, подаваемого на сжигание, с коэффициентом избытка окислительного газа, равном или близком к с( = 1, который регулируют известным способами. Природный газ на восСтаНОВЛЕНИЕ ПОДаЮт В КОЛИЧЕСТВЕ: СН 4: ЬО"= 0,53.Использование предлагаемого способа позволяет повысить производительность ре. актора, а также продлить срок службы ка тализатора.