Способ контроля процесса получения сернойкислоты

щ 852797 Союз Советских Соцмалнстическнх Республик(22) Заявлено 290179 (21)2718877/2 3-26с присоединением заявки Ио(51)М. Кл з С 01 В 17/76 С 05 0 27/00 Государственный комитет СССР но делам изобретеинй н открытый(088. 8) Дата опубликования описания 0708.81 Ю- и(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫИзобретение относится к способу автоматического контроля концентрации получаемой серной кислоты при переработке сероводорода коксового газа методом мокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохимической промышленности,Приборов для непосредственного автоматического определения концентрации получаемого продукта (серной кислоты) в настоящее время не существует, Контроль с помощью автоматических анализаторов (например рН-метров, концентратомеров, плотномеров и др.) приведет к искажению результатов, так как получаемый в башне-конденсаторе продукт (серная кислота) смешивается с орошающей кислотой, подаваемой в башню для охлаждения газа и конденсации продукта. В таких случаях используют математические модели технологических процессов, которые позволяют определить концентрации различных веществ и компонентов в технологических растворах и газах на выходе иэ аппаратов по основным входным контролируемым параметрам процесса с применением различных измеритель ных устройств. Известен способ контроля конденсации продукционной серной кислоты путем проведения лабораторных разовых анализов, основанных на методах нейтрализации 1)Недостатком этого способа является длительность проведения анализа (отбор проб кислоты и анализ ее в лабораторных условиях), периодичность и невысокая точность определения, связанная с субъективными ошибками. Кроме того, отбор проб серной кислоты на анализ осуществляется, как правило, из продукционных сборников с опре. деленной периодичностьюпоэтому фактически определяется не текущая, а средняя концентрация продукта за определенный период времени (например, за смену, сутки и др, ). Контроль же текущей концентрации серной кислоты таким способом невозможен.Известен также способ контроля сернокислотного производства путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, концентрации кислорода в исходном и отходящем газовом потоках (2Недостатком известного способа является то, что он не позволяет сислоКонцентрацию. серного ангидрида (503) в газовом потоке перед башней- конденсатором можно определить по концентрации сернистого газа (50), поступающего на контактный аппарат по следующей зависимостиСВо= 1,25 С 5 о (2)Тогда уравнение (1) с учетом (2) можно записать в виде1,53 К С оя.(3)Н 504 1,25 КСэ +Сн оСтепень контактирования (К) в свою очередь, определяется по уравнению:Своа- Сэссю достаточной точностью и оперативностьюопределять концентрацию получаемойсерной кислоты.Целью изобретения является повышение точности и оперативности контроля,Поставленная цель достигается тем1что дополнительно измеряют концентрацию водяных паров в газовом потокеи сернистого ангидрида в выхлопныхтазах и по указанным параметрам определяют концентрацию получаемой сернойкислоты.10Предлагаемый способ основан нареализации математической модели дан-.ного технологического процесса.Концентрация получаемой сернойкислоты зависит (определяется) отконцентрации серного ангидрида и водя.ных паров, поступающих в башню-конденсатор с газом. Эта зависимостьвыражается следующим уравнением свя-.зи с учетом степени контактирования 201,225.К.С(1)н 504 К С 50+ СН огде С - концентрация серной кфО 4 ты, доли ед.С ,С О - соответственно концентра- дОции серного ангидрида иводяных паров в поступающем на башню-конденсаторгазе, кг/ мфК - степень контактирования,ед.Определить концентрации серногоангидрида и паров воды, поступающихв башню-конденсатор, не представляется возможным в виду отсутствия автоматических анализаторов на 505 и НО 35работающих в агрессивной среде привысоких температурах,При современной технологии производства серной кислоты методом мокрого катализа с,применением контактныхаппаратов с внутренними теплообменниками содержание водяных паров в газедо и после контактного аппарата (перед башней-конденсатором) одинаково,Содержание водяных паров в газе передконтактным аппаратом можно измерятьсуществующими средствами контроля1 где С, С 50 - концентрации сернистого ангидрида в газовом, потоке дс контактного аппарата и в выхлопных газах (после фильтров для очистки от тумана серной кислоты), кг/м , Тогда уравнение (3) с учетом степени контактирования можно записать в виде1,53 (Сэо- С )Н 504 Бо .5 +Сн оЭто уравнение проверено,на адек ватность реальному процессу,Концентрацию сернистого ангидрида (Сэо ) в газовом потоке можно измерять с помощью известных автоматических анализаторов на 502.Таким образом, с помощью уравнения (5) по концентрации сернистого ангидрида и паров воды в газовом потоке, поступающем на контактный аппарат, и концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах после фильтров можно определить текущую концентрацию продукционной сернистой кислоты, получаемой на данной установке,Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.Сигналы, пропорциональные измеряемым технологическим параметрам процесса концентрации сернистого ангидцида 1 и паров воды 2 в поступающем на контактный аппарат газовом потоке, концентрации сернистого ангидрида в выхлопных газах 3 (после фильтров), от величины которых зависит концентрация получаемой серной кислоты, поступает в аналоговое измерительное устройство 4, которое реализует полученную математическую модель, Выходной сигнал измерительного устройства, пропорциональный концентрации получаемой кислоты, поступает на вторичный показывающий прибор 5 и может использоваться в системе регулирования работы отделения мокрого катализа(например, в системе стабилизацииконцентрации продукционной серной кислоты),Предлагаемый способ может быть реализован с помощью стандартных контрольно-измерительных приборов, элементов и блоков пневмоавтоматики,Применение изобретения позволит осуществлять оперативный контроль эа ходом технологического процесса, что, в свою очередь, приведет к увеличению выработки серной кислоты и стабилизации ее качества,Формула изобретенияФСпособ контроля процесса получения серной кислоты путем измерения концентрации сернистого ангидрида в газовом потоке, поступающем в контактный аппарат, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и оперативности контроля, дополнительно измеряют концентрацию водяных паров в газовом потоке и сер852797 нистого ангидрида в выхлопных газахи по укаэанным параметрам определяютконцентрацию получаемой серной кислоты. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Глуэман Л.Д., Эдельман И.И, Лабораторный контроль коксохимического производства. Харьков,"Металлургия, 1957.2. Авторское свидетельство СССР Р 361136, кл, С 01 В 17/76, 1969.