Способ автоматического регулирования работы башни конденсатора

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 140130 (2) 2867896/23"26 С 01 В 17/76 С 05 Р 27/00 с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетГосударствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ БАШНИ-КОНДЕНСАТОРАИзобретение относится к способуавтоматического регулирования работы башни-конденсатора серной кислотыпри производстве последней методоммокрого катализа и может быть использовано в химической и коксохимическойпромышленности при регулированииработы конденсаторов (абсорберов).При производстве серной кислотыгазы контактирования содержат окислы азота (БОх), образуемые в результате окисления азота или синильнойкислоты при обжиге серосодержащегосырья. Последние растворяются в серной кислоте (в башне конденсатора)н ухудшают ее качество или выбрасываются с отходящими газами и загрязняют окружающую среду 1),Для восстановления окислов азотадо свободного азота в газы послеконтактных аппаратов (перед конденсацией кислоты) вводят газообразныйаммиак (2),Однако недостаточное количествоаммиака, вводимого в систему, приводит к непоенному восстановлениюНОх, а избыток его - к аммониэациикислоты и загрязнению окружающейсреды аммиаком. Известен способ регулирования работы башни-конденсатора путем изменения количества подаваемой в башню 5 серной кислоты в зависимости от температуры выходящего иэ нее газа К и (41 .Недостатком известного способаявляется то, что он не учитывает влияния на процесс количества поступаю щих на башню-конденсатор газов контактирования, концентрации в ннхокислов азота, а также количествавводимого в систему газообразногоаммиака, что приводит к ухудшениюкачества получаемой серной кислоты(продукта) и снижению качества регулирования.Цель изобретения - улучшение качества получаемой серной кислотыза счет повышения качества регулирования.Поставленная цель достигаетсятем, что изменение подачи газообразного аммиака в систему осуществляютв зависимости от количества поступающих газов контактирования и содержания в них окислов азота.Способ основан на использованииматематической зависимости, связывающей расход аммиака в систему сколичеством газов контактирования и содержания в них окислов азота.Аммиак с окислами азота реагирует количественно. При этом протекают следующие химические реакции:4 МН+ б ИО - +5 Н+ 6 НО;8 МН + б ИО 1 - 7 И+ 12 НО;2 ИН + ИО - ф 2 И+ 3 НОф8 МН + 3 И 004 - +7 Н+ 12 НО.В условиях высоких температуро(свыше 400 С после контактных аппаратов) равновесие полностью сдвинуто в сторону образовании мономеров,поэтому окислы И 10и И 04 практически отсутствуют. В этом случае аммиак, вводимый в систему, расходуется лишь на восстановление НО и НО,Ана лиз приведенных химических реакций позволяет получить уравнение, выражающее зависимость количества свободного аммиака, необходимого для превращения окислов азота в мо" 39 лекулярный азот, от количества поступающих на башню-конденсатор газов конт,.ктирования и содержания в них окислов азотаСчч=0,37810 Чг(1,304 Скр++ Ско) (2) где С(н и Чн - расход аммиака,кг/чи м "/ч, соответственно;Ч, - количество газовконтактированиям /ч;Сир и Ср - содержание соответствующих окисловазота в поступающихна башню-конденсатор газахмг/м.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. 46Сигналы с датчиков,пропорциональные измеряемым параметрам процесса - количеству газов контактирования 1, поступающих на башню-конденсатор и концентрации 2 в них окислов азота (ИО и МО 2) поступают ваналоговое вычислительное устройство 3, состоящее из блоков и стандартных элементов пневмоавтоматики,реализуется уравене связи (2), ффприведенное к машинному виду. Выходной сигнал вычислительного устройства 3 пропорционален количеству газообразного аммиака (Ч ), котороенеобходимо подать в систему длявосстановления окислов азота доИатомарного азота, Этот сигнал в качестве задания поступает на регулирующий блок 4, куда также поступаетв качестве переменной сигнал с датчика 5, пропорциональный действительному расходу газообразного аммиака. При рассогласовании сигналовзадания и переменной регулирующимблоком 4 отрабатывается командный импульс на изменение действительного расхода газообразного аммиакас помощью исполнительного механизмаб, чем осуществляется компенсациявозмущающих воздействий (количествогазов контактирования и концентрация в них окислов азота), Изменение(увеличение или уменьшение) расходагазообразного аммиака в системупроисходит до тех пор, пока действительный расход газообразного аммиакане станет равным необходимому (рассчитанному), т,е, пока сигнал переменной не станет равным сигналу задания,Контур 7-9 предназначен для регулирования температурного режимабашни.Изобретение позволяет определитьколичество газообразного аммиака,необходимое для проведения процессаи осуществлять для конкретных условий работы минимально-необходимуюподачу его в систему автоматически,Это позволит. своевременно нейтрализовать окислы азота в газах контактирования и тем самым повысить качество получаемой серной кислоты иисключить выбросы ядовитых веществв окружающую среду.С помощью вычислительного устройства разработанная система регулирования позволяет практически беэзапаздывания компенсировать любыеизменения возмущающих факторовчтообеспечивает высококачественноеуправление процессом.Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования работы башни-конденсатора путемизменения количества подаваемой вбашню серной кислоты в зависимостиот температуры выходящего из нее газа, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения качестваполучаемой серной кислоты за счетповышения качества регулирования,осуществляют изменение подачи газообразного аммиака в систему в зависимости от количества поступающихгазов контактирования и содержанияв них окислов азота.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Литвиненко.М.С. Очистка коксового газа от сероводорода. Харьков. Металлургиэдат, 1959, с, 269,2, Авторское свидетельство СССР9 152461, кл. С 01 В 17/76, 1963,3. Лямин М,И. и др. Механизацияи автоматизация в коксохимическомпроизводстве. Сообщение Гипрококса1959, вып. 22 с. 299.4. Атрошенко В.И. Технологияазотной кислоты. М Химияч 70,865784 Составитель Р, КлеймТехред И.Асталош орректор Г. Решетник Редактор Г. Кац Закаэ 7972 пис ССР Ьиииан ППП фПатент 1 ф, г, Ужгород, ул. Проектная,Ф м м 2 Тирам 508 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Москва, Ж-З 5, Раушс