Способ автоматического управления процессом осаждения бората кальция

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нп 967950(31 М Кл. С 01 В 35/12 6 05 Р 27/00 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.И.Еремеев, О.Н.Леханов и Н.А.Жаднов вен Обй-"(,";:,а к Почета производим, 50-летия СССР Приморское ордена 3 объединение Бор 71 Заявител(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ОСАЖДЕНИЯ БОРАТА КАЛЬЦИ ны ля Изобретение относится к способамуправления процессом осаждения бората кальция и может быть применено вхимической промышленности,Известен способ управления работойреактора путем экстремального регулирования расхода сырья в реактор взависимости от расхода целевого продукта, определяемого путем умножениярасхода сырья на концентрацию целевого продукта в реакционной смеси (,1)Однако при данном способе управления ввиду колебаний концентрации целевого компонента в реакционой смеси невозможно получить готовый продукт заданного качества,Известен также способ автоматического управления полунепрерывнымипроцессами в реакторе путем регулирования скорости перемешивания взависимости от вязкости перемешиваемой среды, подачи исходных реагентовв зависимости .от температуры в реакторе, регулирования подачи хладагента, исходных реагентов и скоростиперемешивания в зависимости от суммю сигналов вязкости и объема реакционной массы 2).Однако подача исход х реагентовпо величине вязкости д процесса осаждения бората кальция приведетк колебаниям соотношения ВО/СаОвготовом продукте и потерям целевогокомпонента со сливом.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяспособ автоматического управленияпроцессом осаждения путем регулирования величины рН в реакторе с допол-.нительной коррекцией динамическойнастройки регулятора по отношениювеличины расхода реагента к величине рН на вход в реактор 1.3 ).Однако использование известного 15 способа приводит к увеличению потерь борной кислоты в сливе реактора вследствие отсутствия контроляплотности сгущенной суспензии вреакторе и температуры известкового молока.Целью изобретения является уменьшение концентрации борной кислоты всливе реактора при заданном соотношении В 03/СаО в борате кальция.25 Поставленная цель достигается тем,что регулируют температуру известкового молока в зависимости от плотности сгущенной суспензии в реакторе и концентрации раствора борной 30 кислоты на входе в реактор, по которой корректируют величину рН в реакторе.На чертеже. представлена блок-схема устройства, реализующего способавтоматического управления процессомосаждения бората кальция. 5Устройство содержит реактор 1,теплообменник 2, регулятор 3 температуры известкового молока, датчик 4температуры известкового молока, ре-Огулирующий орган 5, регулятор рН 6,датчик рН 7, регулирующий орган 8,датчик 9 плотности сгущенной суспензии, датчик 10 концентрации раствораборной кислоты, вычислительное устройство 11,Способ осуществляется следующимобразом.В реактор 1 осаждения бората кальция непрерывно подают раствор борнойкислоты (НВО) и известковое молоко ф(Са(ОН)2 ), которые вступают в химическую реакцию с образованием бората кальция, борат кальция выгружаютиз нижней части реактора 1. Из верхней части реактора 1 происходит сливнепрореагировавшего раствора борнойкислоты. Известковое молоко в реактор,1 подают через теплообменник 2, Регулирование температуры известковогомолока осуществляют с помощью регу- ЗОлятора 3 температуры, датчика 4 температуры и регулирующего органа 5,размещенного на трубопроводе подачихладагента в теплообменник 2.Регулирование в реакторе величины рН, измеренной датчиком 7, осуществляют с помощью регулятора 6и регулирующего органа 8, размещенного на трубопроводе подачи известкового молокав реактор 1. 40Задание регулятору 3 температурырассчитывают в вычислительном устройстве 11 взависимости от величинконцентрации раствора борной кислоты на входе в реактср и плотностисгущенной суспензии в реакторе, измеренных датчиками 10 и 9.В вычислительном устройстве 11рассчитывают также задание регулятору рН 6 в зависимости от величиныконцентрации раствора. борной кисло-ты на входе в реактор, измереннойдатчиком 10.Сигналы от датчиков 9 и 10 поступают в вычислительное устройство 11,где,прогнозируют величины концент-: 55рации борной кислоты в сливе реактора и соотношения В О/СаО в борате кальция. Расчет основан наиспользовании следующих зависимостей:СС = К. +К + КСбОрН Способ автоматического управленияпроцессом осаждения бората кальцияпутем регулирования величины рН вреакторе, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения концентрации борной кислоты в сливереактора при заданном соотношенииВ О /СаО в борате кальция, регулируют температуру известкового молокав зависимости от плотности сгущенной суспензии в, реакторе и концентрации раствора борной кислоты навходе в реактор, по которой корректируют величину рН в реакторе.Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 581980, кл. С 01 В 35/00, 1977,2. Авторское свидетельство СССР9 465215, кл. С 01 В 35/00, 1975.3. Авторское свидетельство СССРР 399461, кл. С 01 В 35/00, 1973. Тде С концентрацияборной кислоты в сливе реакторатС соотношениеВО/СаО в борате кальция;. К,К 2,К,К 4,К - коэфФициенты.Задания регуляторам 3 н 6 рассчигывают по следующим зависимостям, полученным из выражений (1) и (2):- (3)ЭУ Кр мд= к.Н = СДДм-:КЮС С(4)а :где 1 - задание регулятору темпераУтуры известкового молока;рНП- задание регулятору рН;(, - регламентное значение конрвгцентрации борной кислотыв сливе реакторауС - заданное соотношение .о,адВВО/СаО В борате кальция.Использование предлагаемого способа позволит уменьшить концентрацию борной кислоты в сливе реактора на 0,05-0,1% при заданном соотношении ВО/СаО и в борате кальция и увеличить производительность реактора.Формула изобретения967950 Составитель О.ЛехановО.Половка Техред А.Бабинец Корректор Г.Огар дписное д. 4/5 ал ППП 1 жгород Ул. Проектная, 4 з 8012/34 ВНИИПИ Го по дел 113035, МТираж 509дарственногоам изобретенийква, Е, Р омитета СС открытийушская наб.