Способ автоматического регулирования процесса кальцинации бикарбоната натрия

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1375564 19) Я ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ЕТЕНИЯ ЕПЬСТ К АВТОРСКОМУ СВ(54) СПОСОБ АВТО РОВАНИЯ ПРОЦЕССА БОНАТА НАТРИЯ (57) Изобретение тическому регули кальцинации бихар банных содовых пе тносится к о(56) АвторскоеУ 513931, кл. САвторское свУ 1242466, кл. МАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИКАЛЬЦИНАЦИИ БИКАРованию процессабоната натрия в бараах,позволяет повы 1) 4 С 01 О 7/18, Я 05 О 27/О сить качество готовой соды за счет стабилизации ее температуры и можетбыть использовано в химической промьппленности при автоматизации содового производства. Заданную величину удлинения барабана содовой печиподцерживают с помощью вычислительного устройства (ВУ) 2 и регулятора(Р)расхода бикарбоната натрия.Заданное соотношение между расходами топлива и воздуха поддерживаютР 4 и 5 расхода топлива и воздуха.При отклонении температуры отходящих газов от заданного значения сигнал от датчика температуры поступает на корректирующий Р 3 температуры, который отрабатывает дополнительный сигнал, поступающий через ВУ 2наР 1. 1 ил.25 Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанных содовых печах и может быть использовано в химической промьппленности при автоматизации содо-.вого производства.Цель изобретения - повышение качества готовой соды за счет стабили зации ее температуры.На чертеже представлена схема автоматического управления, реализующая данный способСхема управления содержит регуля тор 1 расхода бикарбоната натрия, вычислительное устройство 2, корректирующий регулятор 3 температуры, регуляторы 4 и 5 расхода топлива и воздуха 20Способ осуществляют следующим образом.Ленточным автоматическим дозато" ром с помощью регулятора 1 расхода .бикарбоната натрия сырой бикарбонат натрия подают в содовую печь, где при его прокаливании получают кальцинированную соду и отходящие газы кальцинации. Образующиеся при сгорании топлива в топке содовой печи дымовые газы отдают тепло барабану .содовой печи и, охлаждаясь, уходят в дымовую трубу.Необходимую нагрузку содовойпечи устанавливают задатчиком регулятора 4 расхода топлива в топку содовой печи. В зависимости от расхода топлива в топку устанавливается определенная величина удлинения барабана содовой печи, стабильную величину которого при помощи вычислительного устройства 2 поддерживают регулятором 1 расхода бикарбоната натрия. Заданное соотношение между расходами топлива и воздуха поддер живают регуляторами 4 и 5 расхода топлива и расхода воздуха.Температура отходящих газов кальцинации является корректирующим параметром, учитывающим изменение влаж ности загружаемого бикарбоната натрия. При отклонении температуры отходящих газов от заданного значения, которое возникает при изменениивлажности поступающего сырого бикарбоната натрия, сигнал от датчика температуры отходящих газов поступает на корректирующий регулятор 3 температуры, который отрабатывает дополнительный сигнал, поступающий через вычислительное устройство 2 в камеру "Задание" регулятора 1 расхода сырого бикарбоната натрия в содовую печь.Корректирование соотношения удлинения барабана содовой печи - расход бикарбоната натрия - производят регулятором температуры отходящих газов по следующей зависимости:ь 1-с0. =+ Е(Т - Т ),рн 4тгде Ц, - нагрузка содовой печи побикарбонату натрия, т/ч;.41 - удлинение барабана содовой печи,мм;Т - заданная температура отхоодящих газов, С;Т - истинная температура оттоходящих газов, С;с,1 - постоянные коэффициенты,зависящие от размеров содовой печи и ее топки.П р и м е р 1 (известный), Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляют в безретурной содовой печи, имеющей длину 25 м и диаметр 2,5 м.Исходные данные: 4 1 112 мм; расход мазута О550-600 кг/ч; влажность бикарбоната натрия (Я) 14%.д 1-с13,75 т/чдн 4где с = 57Температура соды на выходе из печи 160 С. Через 30 мин изменяется влажность бикарбоната натрия до 15%. Это приводит к изменению удлинениябарабана содовой печи до 110 мм.Система отрабатывает поступившее возмущение, и расход бикарбоната натрия изменяется до значения О = 13,25 т/ч.Через 30 мин температура содобикарбонатной смеси внутри барабана содовой печи в месте попадания бикарбоната натрия на содовую подушку уменьшается на 10 С. Такое падение температуры части смеси в барабане, составляющее25% от общей массы, не сказывается практически на температуре готовой соды, так как за время перемещения материала внутри барабана содовой печи, составляющее м 90 мин, эта смесь перемещает 1375564+ 0,13 ( 45-160) = 11,25 т/ч, 45 где Тт " 145 С60 С;с = 0,13;с = 57.В данном случае в течение 20 минтемпература отходящих газов равназаданной Т, = Т = 160 С, а удлинениеснижается до 50 55а = 40 ,+Сс(Т,-Т ) = 102 мм. Таким образом, кратковременное снижение температуры отходящих газовся с находящимся там материалом,дополнительно его прогревается иготовая сода получается температуройравной 150-155 С.Через 30 мин работы влажность 19 .Это приводит к уменьшению в течение30 мин удлинения с 110 до 102 мм.Система авторегулирования отрабатывает поступившее возмущение, уменьшив расход бикарбоната натрия с13,25 до 11,25 т/ч.Через 30 мин температура содобикарбонатной смеси внутри барабанасодовой печи в месте попадания бикарбоната натрия на содовую подушкууменьшается на25 С и, несмотряна дальнейшее перемешивание этоймассы, составляющей , 25 от общеймассы материала, в барабане содовойпечи в течение 0-15 мин из содовойпечи выгружается кальцинированнаясода температурой 145-150 С 11 сорта содержанием Ма СО99,0%.П р и м е р 2. Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляется в безретурной содовой печи имею-,щей длину 25 м и диаметр 2,5 м.Исходные данные: д 112 мм;У 14%; 0 ,= 13,75 т/ч. 30Температура готовой соды 160 С.Через 30 мин влажность бикарбонатанатрия, поступающего в содовую печь,увеличивается до 19 . В течение10 мин температура отходящих газовуменьшается с 160 до 145 С. И одноо 35временно с этим падением корректирующий регулятор 3 через вычислительное устройство 2 изменяет заданиерегулятору 1 расхода бикарбоната40натрия. до 145 С приводит к кратковременному (за счет уменьшения расходабикарбоната натрия) уменьшению на10-15 С температуры содо-бикарбонатной смеси внутри барабана содовойпечи, что составляет 8 от общеймассы материала внутри барабана содовой печи. Эта часть садо-,бикарбонатной смеси перемешивается с общеймассой материала и практически несказывается на качество готовой соды. Температура готовой соды 155 С,В дальнейшем влажность бикарбонатанатрия уменьшается до 5 и через5 мин температура отходящих газовувеличивается с 160 до 175 С. Одновременно с ростом температуры отходящих газов корректирующий регулятор3 через вычислительное устройство 2изменяет задание регулятору 1 расхода бикарбаната натрия с 11,25 до13,20 т/ч.Такое увеличение расхода бикар -боната натрия приводит только к кратковременному перегреву содо-бикарбонатной смеси в месте попадания бикарбоната натрия на подушку в содовой печи и уже через О мин температура отходящих газов равна заданнойТ,. = Т= 160 С, а удлинение увеличивается с 102 до 112 мм.Температура готовой соды на выходе из печи 160 С.Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволя"ет стабилизировать температуру готовой соды. Отклонения температуры го"товой соды по предлагаемому способу+ 5 С, тогда как по известному способу + 10 С,Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования процесса кальцинации бикарбоната натрия в барабанной содовой печи, включающий регулирование состношения расходов топлива и воздуха,подаваемых: на горение в печь, подачу бикарбоната натрия в печь с коррекцией по тепловому удлинению барабана содовой печи, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения качества готовой соды, дополнительно измеряют температуру отходящих газов кальцинации, и подачубикарбоната натрия в печь дополнительно корректируют пропорционально температуре отходящих газов кальцинации.