Способ автоматического контроля степени конверсии аммиака

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛ СТЕПЕНИ КОНВЕРСИИ АММИАКАычисляют мми ень конверсии ующей зависимо 1 51 1 О- Мф у- температура температура ной смеси;- расход амм расход возд чертеже показан(1)а;душгде 1 н1 абе10УаЧНаспособа ного га ачно-в ка;а:схема реал ации ля степени ния темпеи нитрозредлагаеряют расИзобретение относится к способам автоматического контроля режимных параметров, а именно степени конверсии аммиака, в производстве слабой азотной кислоты методом каталитической конверсии аммиака и может быть использовано в химической промышленности.Известен способ контроля концентрации аммиака в газе путем измерения концентрации окислов азота в газе до и после катализатора и расчета содержания аммиака по измеренным концентрациям окислов азота 11).Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет определять степень конверсии аммиака.Известен также способ контроконверсии аммиака путем измерератур аммиачно-воздушной смесиного газа 2.Недостатком известного способа является низкая точность контроля.Целью изобретения является повышение точности контроля.Цель достигается тем, что по пмому способу дополнительно изме ход аммиака и воздуха перед катализат ром и в зависимости от указанных параме ров определяют степень конверсии амми 5 Исходные продукты аммиак и воздухпоступают в смеситель 1, откуда аммиачно- воздушная смесь (авс) поступает в контактный аппарат 2. Сигналы с датчика 3 расхода аммиака и с датчика 4 расхода воздуха поступают на вход вычислительного устройства 5. Туда же поступают сигналы с датчика 6 температуры аммиачно-воздушной смеси и с датчика 7 температуры нитрозного газа. С выхода вычислительного устрой709527 с Са(гасаЬс д Контрольные просчеты по 140 режимампоказали, что среднее отклонение расчетного значения от определенного в эксперименте составляет + 0,51%. Оперативное определение степени конверсии позволит решить ряд производственных задач, в частности ИЭведение процесса в оптимальнои зоне. бн о нан Йп А Степень конверсии Исходные данные 1 Г Ъ оЧс 1 нм /ч Ч нм /ч с 1 с С 800,0 800,0 795,0 2100 16800 97,58 97,34 98,20 91,0 93,0 15600 1950 14800 92,0 1820 49 где 1 - температура нитрозного газа; 14 - температура аммиачно-воздушной смеси; Ча - расход аммиака; Чц - расход воздуха.4 э Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 59 2. Атрошенко В. И. и др. Технология азотной кислоты. М., Химия, 1970, с. 48 (прототип). ства поступает сигнал, пропорциональный степени конверсии аммиака.На основании решения уравнений материального и теплового балансов потоков, поступающих в контактный аппарат получено выражение для определения степени конверсии аммиака:Сбн(К Ьс-сЖ гамаа)+ЮЙЖ+ЧМ р)ОООО Ф 6 нСй Чагде Си Са - средние мольные теплоемкостинитрозного газа и аммиачно-воздушной смеси, которые определяются следующим образом:Си=Сох+Сна ф+С Й+Ф Заа Фи а03 в н д ф .мВ Йнсоответственно расходы нитрозных газов и воды;доля аммиака, вступившего в реакцию;тепловые потери;весовая концентрация 1-того компонента; Формула изобретения1. Способ автоматического контроля степени конверсии аммиака путем измерения температур аммиачно-воздушной смеси и нитрозного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют расход аммиака и воздуха перед катализатором и в зависимости от указанных параметров определяют степень конверсии аммиака.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что степень конверсии аммиака вычисляют по следующей зависимости:510 2 Им" 09 оМ К 1+ЧДЧ 4р; =молекулярный вес 1-того компонентаС =мольная теплоемкость 1-тогокомпонента;1-мольный объем.Для практических расчетов выражение(2) можно упростить, учитывая, что теплоЯа составляет примерно 3% от тепла, выделяемого в результате реакций, происходящих в контактном аппарате, а величиныС СНи Ч в рабочей области работыконтактного аппарата изменяются незначительно и их можно считать постоянными,предварительно определив по экспериментальным данным,В таблице даны результаты определениястепени конверсии трех наиболее характерных режимов в производстве слабой азотной кислоты по комбинированной схеме. 1. Патент США3977836,кл. С 01 Х 25/22, 1976.Составитель Г. Огадж Техред К Шуфрич Тираж 5 б 5 рственного комитет обретений и откры- 35, Раушская наов ПИ Госуда делам из Москва Ж П П Патент