Способ управления процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате

-)л С 0 О 27/ОС БРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВ Д.Саение относится к спо роцессом концентр оты в массообменном позволяет повысить сса концентрирован качества продукта и едных веществ в а топочных газов, под тируют по температу оду кислоты ступени ннь. 1 ил. собам упирования колонном :ффективия эа счет снижения тмосферу. аваемых в ре на по- массообции М.; нею часть колонны 1, стабилизируют системой, включающей датчик 12, преобразователь 13, регулятор 14 и регулирующий орган 15, установленный на линии всасывания компрессора 10. Температуру топочных газов измеряют датчиком 16 и поддерживают на заданном значении регулятором 17 с помощью регулирующего органа 18, установленного на линии подачи топлива в топку 11. Регулятор 19 по сигналу от датчика 20 температуры на последней по ходу кислоты ступени колонны 1 осуществляют коррекцию задания регулятору 17,Система управления процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате работает следующим образом, ., При повышении или понижении расхода слабой серной кислотыизмеряемого датчиком 2, регулятор 4 отрабатывает управляющий сигнал, измеряющий сопротивление регулирующего органа 5, чтовызывает понижение или повышение расхода слабой кислоты до заданного значения. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ(56) Лебедев А.Я. Установки для дении концентрирования серной кислотыХимия, 1972, с, 162. Изобретение относится к способам управления массообменными процессами и может быть использовано в химической и смежных с ней областях промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности процесса концентрирования серной кислоты за счет повышения качества продукта и снижения выброса вредных веществ в атмосферу. На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа.Расход слабой серной кислоты, поступающей на концентрирование в массообменную колонну 1, стабилизируют системой автоматического регулирования, состоящей из датчика 2 расхода, преобразователя 3, регулятора 4 и регулирующего органа 5. Система стабилизации температуры концентрированной серной кислоты включает датчик 6, регулятор 7 и регулирующий орган 8, установленный на линии подачи воды в теплообменник 9, Расход воздуха, подавае- . мого компрессором 10 через топку 11 в ниж(54) СПОСОБ КОНЦЕНТРАТ ТЫ В МАССО ПАРАТЕ (57) Иэобрет равления и серной кисл аппарате и ность проце повышения выбросов вр Температуру печь, коррек следней по х менной коло УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМОВАНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОБМЕННОМ КОЛОННОМ АППри повышении или понижении температуры продукционной кислоты по сигналу от датчика 6 регулятор 7 отрабатывает управляющий сигнал, увеличивающий или уменьшающий расход охлаждающей воды через теплообменник 9, что вызывает возврат температуры продукционной кислоты на заданное значение. Пои изменении расхода воздуха, подающегося компрессором 1 Р в 1 опку 11, по сигналу от датчика 12 расхода регулятор 14 воздействует на регулирую, щий орган 15, изменяющий сопротивление линии всасывания копрессора 10. Изменение сопротивления осуществляется таким образом, что подача воздуха в топку возвращается на заданное значение.При уменьшении или увсличении температуры топочных газов по сигналу от датчика 16 регулятор 17 отрабатывает, сигнал, по которому регулирующий орган 1 увеличивает или уменьшает расход топлива, При этом температура топочных газов возвращается на заданное значение. Однако.при эксплуатации установки концентрирования серной кислоты возникают ситуации, при которых системы стабилизации указанных параметров не обеспечивают заданное количество выходного продукта, При изменении, например уменьшении, концентрации слабой серной кислоты, вследствие возрастания энергозатрат на проведение процесса концентрирования, произойдет изменение концентрацли серной кислоты и ее температуры как на выходе из колонны, так и по всей высоте колонны, причем в первую очередь и наиболее сильно это из, менение происходит на последней по ходукислоты ступени. По сигналу датчика 20 тем,пературы регулятор 19 отрабатывает сиг.нал, увеличивающий заданное значение температуры топочных газов, Так, с минлмальной задержкой во времени компенсируются возмущения, идущие по каналу подачи сырья. При увеличении температуры слабой серной кислоты, поступающей на концентрирование, происходит возрастание как концентрации продукционной кислоты, так и ее температуры в нижней части колонны. В этом случае регулятор 19 уменьшает задание регулятору 17, что предотвращает перегрев продукционной серной кислоты и ее разложение, приводящее к выбросу вредных веществ с отходящими газами. Аналогично компенсируется возмущение, идущее по каналу подачитопочных газов, например, такое, как изменение их энтальпии, Таким образом, в способе регулирования процессом концентрирования серной кислоты в массообменном колонном аппарате температура топочных газов, а следовательно, и эффективностьпроцесса концентрирования поддерживаются на оптимальном уровне даже при таких изменениях параметров, какие не5 компенсируются известными системами автоматического регулирования.П р и м е р. В ходе испытаний режимныепараметры варьируют в пределах: расходслабой серной кислоты (1,0-1,6) кг/с, темпе 10 ратура топочных газов 800-930 С, расходтопочных газов 2,78 - 4,44 нм С,Концентрация слабой серной кислоты,поступающей с денитрационной установки,колеблется в интервале 64 - 71 мас.,ь.15 Температура продукционной сернойкислоты поддерживается на уровне 8090 ОС.Температура на последней по ходу кислоты контактной ступени массообменной20 колонны выдерживается в интервале 220 -230 С.При этом концентрация продукционнойсерной кислоты колеблется в интервале92,2 - 93,0 мас,фчто соответствует заданно 25 му качеству,Споссб управления обеспечивает качественное проведение процесса концентрирования в заданном режиме привозмущениях, имеющих место в промыш 30 ленных установках в ходе испытаний хаотично изменяется концентрация слабойсерной кислоты),.Таким образом, применение способауправления процессом концентрирования35 серной кислоты с коррекцией температурытопочных газов по температуре на последней по ходу кислоты контактной ступенимассообменной колонны позволяет повысить эффективность процесса концентриро 40 вания и полностью исключить брак приработе установки,Формула изобретенияСпособ управления процессом концентрирования серной кислоты в массообмен 45 ном колонном аппарате путем измерениятемпературы на последней по ходу кислотыступени массообменной колонны, регулирования расхода топлива в печь по температуре топочных газов, стабилизации расходов50 разбавленной серной кислоты, воздуха впечь, температур топочных газов и концентрированной серной кислоты, о т л и ч а ющ и й с я темчто, с целью повышенияэффективности процесса концентрирова 55 ния эа счет повышения качества продукта иснижения выбросов вредных веществ в атмосферу, температуру топочных газов, подаваемых в печь, корректируют потемпературе на последней по ходу кислотыступени массообменной колонны.1699901 оставитель Л.Червоннаяехред М,Моргентал Коррект актор Н.Гун оши оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ина, 1 О Заказ 4436 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5