Способ автоматического управления процессом нейтрализации

ц 889613 Союз СоветсникСоциалистически аРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяХ АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04. 03. 80 21) 2889580/23-26с присоелинением заявкиС 01 С 1/18С 05 О 27/00 1 Ьеударстеаеый каиктет СССР во делан изебретеннй и открытий(23) Приоритет Опубликовано 15,12,81, Бюллетень 46 Дата опубликования описания 15. 12. 81(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМНЕЙТРАЛИЗАЦИИ Изобретение относится к способам автоматического управления химико- технологическими процессами и может быть использовано в химической промышленности, например, в производстве аммиачной селитры. Известен способ управления процессом нейтрализации в производстве аммиачной селитры путем стабилиза 1 О ции значения величины рН раствора на выходе из реактора изменением расхода кислоты и одновременном введении коррекции по расходу аммиака с учетом суммарной нагрузки на реактор 11.Наиболее близким- техническим решением к предлагаемому является способ автоматического управления процессом нейтрализации в производст о ве аммиачной селитры путем регулирования соотношения расходов нейтрализируемого и нейтралиэующего реагентов 1 2. Недостатками известных способов являются нестабильность процесса нейтрализации и обусловленные ею большие потери связанного азота вследствие существенной нелинейности зависимости рН от состава раствора на выходе из реактора. Основной недостаток обусловлен специфическим характером зависимости рН= - 11 Н 1, являющимся причиной значительного снижения точности контроля при необходимости ведения процесса нейтрализации в обычно эакисленном режиме работы. Так, например, достижимая точность измерения кислоты в растворе аммиачной селитры при использовании серийных рН-метров в.пересчете на кислоту составляет 1 3 г/л при фактическом ее содержании 6 г/л. Кроме того, при изменении среды от нейтральной к кислой изменяется коэффициент усиления в ф 35-40 ра. В тоже время известно, что общепромышленные средства автоматизации, в лучшем случае, 889613формула изобретения 1 обеспечивают удовлетворительное качество регулирования при изменениикоэффициента усиления системы не более чем в 15 раэ. Перечисленные факторы в основном являются причиной нестабильной работы реакторов-нейтрализа-оров и связанных с этим значительных потерь сырья.Цель изобретения - снижение потерьсвязанного азота за счет повышения,точности контроля рН ней 1 рализованного раствора.Поставленная цель достигается тем,что пробу нейтрализованного растворасмешивают с нейтралиэующим реагентомв заданном соотношении, измеряют рНсмеси и корректируют соотношениерасходов нейтрализуемого.и нейтрализующего реагентов в зависимости отразности рН смеси и заданного потенциала, соответствующего точке эквивалентности смеси.При этом заданное соотношениепробы нейтрализованного раствораи нейтрализующего реагента устанавливают в зависимости от заданнойконцентрации одного из компонен-тов в пробе нейтрализованного раствора.На чертеже представлена функциональная схема реализации способа.В реактор-нейтрализатор 1 поступают нейтрализуемый реагент -азотная кислота 2 и нейтрализующий реагент - аммиак 3, расходыкоторых, соответственно измеряются расходомерами ч и 5, Изменениеподачи азотной кислоты осуществляется клапаном 6 по команде регулятора 7, а подачааммиака - клапаном 8 по команде, регулятора 9 соотношения расходов, корректируемомрегулятором 10, Проба 11 анализируемого растворана выходе из нейтрализатора 1 поступает на смешение взаданном соотношении с нейтрализующим реагентом 3. Соотношение этихпотоков устанавливается дозаторомсмесителем 12, Анализ нейтрализо-)- ванного потока осуществляется датчиком 13 рН, Потенциал, соответству- .ющий точке эквивалентности этой смеси, устанавливается задатциком 11.Способ осуществляют следуюЩим образом,Количество нейтрализующего реагента, поступающего в дозатор-смеситель 12, устанавливают из условия 5 1 О 15 эо 25 зо Э 5 4 О 45 5 О стехиометрического соотношения кзаданному количеству нейтралиэуемого реагента, содержащемуся вотбираемой пробе 1. При этом, еслив растворе, выходящем иэ реакторанейтрализатора 1,содержание омпонента соответствует заданному, то навыходе из дозатора-смесителя 12 датчик 13 рН фиксирует потенциал, соответствущий точке эквивалентности,В отсутствии разбаланса с величинойзадания, устанавливаемого эадатчиком 11, регулятор 10 оставляет напрежнем уровне сигнал, определяющий соотношение основных потоковреагентов. В слуцае, если в растворе, выходящем из реактора-нейтрализатора 1, содержание компонента отличается от заданного, образуется разба(ланс сигналов на выходе датчика 13и установленного на задатчике 11,определяющий величину и направлениеизменения сигнала на выходе регулято. -ра 10.После выведения реактора-нейтра.лизатора 1 на заданный режим работы,определяемый содержанием компонентав растворе, выход регулятора 10 фиксируется на новом уровне. При необходимости изменения содержания компонента в растворе на выходе иэ реактора-нейтрализатора 1 устанавливают на дозаторе-смесителе 12 новое соотношение расходов и нейтрализующегореагента.Таким образом, в процессе регулирования процесса нейтрализации навыходе дозатора-смесителя 12 средараствора, контролируемая датчиком 13,меняется от кислой до аммиачной вблизи точки эквивалентности, обеспечивая нормальную работу системы в целом, но в это же время в растворе навыходе из реактора-нейтрализатора 1остается всегда кислой,Использование способа, как показали результаты предварительныхиспытаний системы управления процессом нейтрализации, обеспецивае г снижение потерь связанного азота на 30103 по сравнению с известным. 1. Способ автоматического управления процессов нейтрализации путем регулирования соотношения расходов нейтрализуемого и нейтрализующего реагентов, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерьЗака а СССРйнаб., д. 4/ осударственного комит ам изобретений и откры Москва, Ж, Раушска П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн фи 5 88961 связанного азота за счет повышения точности контроля рН нейтрализованного раствора, пробу нейтрализованного раствора смешивают с нейтрализующим реагентом в заданном соотноше- у нии, измеряют рН смеси и корректируют соотношение расходов нейтрализуе- мого и нейтрализующего реагентов в зависимости от разности сигналов рН смеси и заданного потенциала, сост- ,4 ветствующего точке эквивалентности смеси.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что заданное соотно 3 Фшение пробы нейтрализованного раствора и нейтрализующего реагенга уста .навливают в зависимости от заданнойконцентрации одного из компонентовв пробе нейтрализованного раствора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 349634, кл. С 01 8 21/48, 1970.2. Авторское свидетельство СССРй 412594, кл. С 05 С 1/00, 1972