Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов

(57) Изобретение относится к способуконтроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, может быть использовано в химической промышленностии позволяет обеспечить непрерывностьконтроля. Измеряют концентрацию фтора в фосфоритах датчиком (Д) 18, ав продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата 1 и вофторированной воде - по величине расхода буферного раствора в измерительной ячейке (электроды 5, измеритель-,ный прибор 7, регулятор 8, связанныйс клапаном 9 на линии буферного раствора). Степень обесфторивания расплава кормовых фосфатов определяют с по-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 1156743, кл. В 04 С 11/00, 1983.Окнина И.А. и др. Определение фтора в аппатитовом и фосфоритовом концентратах, - В сб.: Промышленность минеральных удобрений и серной кислоты; М.: НИИТЭХИМ, 1975, вып. 6, с. 19-22.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ОБЕСФТОРИВАНИЯ КОРМОВЫХ ФОСФАТОВ мощью измерителя 20. 1 э.п. ф-лы,С"1281555 Для реализации способа контроля концентрации фтора в воде предусмотрена аналогичная измерительная ячейка, куда подаютводу, охладившую расплав кормовых фосфатов и отобрав шую от них часть фтора.Для преобразования сигналов по расходам буферных растворов в сигна.лы концентрации фтора в продуктах сгорания С, и фторированной воде уо Спредусмотрены фунциональные преобразователи 15 и 16 соответственно.Для Оценки суммарной концентрации фтора во фторированной воде и продуктах сгорания предусмотрены сумматор 55 13, а для определения разности между концентрацией фтора в фосфоритах, замеряемой датчиком 18, и суммарной концентрацией фтора в продуктах Изобретение относится к способамконтроля процессов термохимическогообесфторивания кормовых Фосфатов втеплотехнологических аппаратах, например циклонных агрегатах и вращающихся печах, и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленностиЦелью изобретения является обеспечение непрерывности контроля.На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа.Технологическая часть схемы включает в себя энерготехнологический ап 5парат 1 для обесфторивания кормовыхфосфатов, гран-желоб 2 для транспортировки расплавленного кормового фосфата в гранбассейн 3. Измеритель содержания Фтора имеет проточную изме 20рительную ячейку 4, в которую помещены электроды 5 (Фторселективный иэлектрод сравнения) и к которойподведены трубопроводы подачи буферйого раствора и анализируемых продуктов сгорания через барботажное устройство 6,Электроды 5 связаны электрическойцепью с измерительным прибором 7 ирегулятором 8, соединенным с уйравляющим клапаном 9 на линии буферногораствора,Для измерения и регулирования расхода продуктов сгорания в схеме предусмотрены ротаметр 10 и регулятор11, связанный с управляющим клапаном 12, а для определения расходабуферного раствора - ротаметры 13и 14сгорания во фторированной воде предусмотрено вычитающее устройство 19,для фиксирования степени обесфторивания расплава кормовых фосфатов (концентрация фтора в конечном продукте)служит измеритель 20.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом,При реализации данного способаиспользуют следующие зависимости.При увеличении концентрации фторав исследуемом растворе в 3 раза раствор в измерительной ячейке долженбыть разбавлен буфером в 3 раза больше. Покажем в математической формепереход к линейной зависимости измеряемой величины (расход буферногораствора) от концентрации фтора в исследуемом растворе..Пусть " - заданная постояннаяконцентрация фтора в измерительнойячейке, достигаемая путем изменениярасхода буферного раствора при изменении концентрации фтора в анализируемом растворе; С - постоянный расход анализируемого вещества черезаналитическую ячейку; С - концентрация фтора в анализируемом растворе;- расход буферного раствора(Сд+СБчР)С о СоС = -- = С +С3 с С О Бф СДля рассматриваемых процессов С сЕ С - и может быть исключено. ССо Получают уравнение прямой линии в кооРДинатах СБчч С.По данному способу регистрация ЭДС с помощью потенциометра заменяется регистрацией концентрации фтора по расходомеру буферного раствора с равномерной шкалой, проградуированной по концентрации фтора в анализируемом растворе. Таким образом, концентрация фтора определяется по автоматически изменяющейся величине расхода буферного раствора при постоянстве концентрации фтора в измерительной ячейке (постоянство ЭДС). При изменении концентрации фтора в анализируемом растворе, поступающем в ячейку с датчиками (электроды), расход буферного раствора изменяется так, чтобы вернуть ЗДС ячейки (а эна 1281555чит и концентрацию раствора в ячейке)к исходной величине,Исследуемую среду (продукты сгорания) и буферный раствор подают в проточную измерительную ячейку. Величину подачи исследуемой среды устанавливают на постоянном уровне, контролируя ее расход ротаметром 10 и компенсируя его регулятором 11, которому устанавливают задание стабилизиро цвать значение расхода продуктов сгорания на уровне максимальной чувствительности электродов 5 с помощьюуправляющего клапана 12. При этом технически несложно в проточной измерительной ячейке 4 приготовить растворс оптимальной для измерения концентрацией контролируемого фтора. В случае изменения концентрации .фтора впродуктах сгорания расход буферного 20раствора изменяют с помощью автоматической системы регулирования (5 - 9)так, чтобы концентрация фторид-ионовв ячейке 4 была на уровне, оптимальном для измерения. Сигнал ЭДС парыэлектродов 5 поступает на измерительный. прибор 7, выход которого соединенс регулятором 8 управляющим клапаном 9. Последний устанавливает расходбуферного раствора на таком значении, З 0чтобы концентрация контролируемогоиона в измерительной ячейке 4 поддерживалась на заданном уровне.Искомое значение концентрации анализируемого вещества в растворе (фтора) Сх, определяют по величине расхода буферного раствора, измеряемогоротаметром 14, поскольку указанныйрасход прямо пропорционален выходному сигналу регулятора 8. Сигнал расхода буферного раствора от ротаметра 14 поступает на Функциональныйпреобразователь 15, который реализует Функцию (при постоянном расходеанализируемой среды). 45СК СБ,где С - концентрация анализируемо"лго вещества;К - коэффициент линейной зависимости; 50С - расход буферного раствора. Аналогичным образом определяют концентрацию фтора С во фторированхной воде, 55Суммарное значение концентрации С фтора в воде и продуктах сгорания ойределяют сумматором 17 (СХ=С +С )Х ХХг ф а концентрацию фтора в кормовых фосфатах С определяют при помощи вычитающего устройства 18 (Ско С -С ).П р и м е р. Определяют степеньобесфторирования кормовых Фосфатовследующим образом,Для определения концентрации фтора (Р) в продуктах сгорания 1 л/миндымовых газов с содержанием Г50 мг/м барботируют через кювету,в оторую встроены фторселективныйэлектрод и электрод сравнения. В кювету подают 0,25 л/мин буферногораствора (рН 5,8-6,0). Степень поглощения фтора 0,95. Концентрация фториона в кювете поддерживается на уров не 110 г-ион/л, При изменении концентрации в газе до 500 мг/м дляподдержания концентрации Фтора и ЭДСпары на постоянном уровне требуетсярасход буферного раствора 2,5 л/мин.Для данного примераСк =200 С,где С - расход буферного раствора,л/мин;С - концентрация фтора в газе.м /мзПогрешность измерения по предлагаемому способу вследствие нестабильности коэффициента абсорбции, изменяющегося в зависимости от расхода на +0,57, и неточности работы автоматической системы стабилизации (+1,07) концентрации фтора в кювете, не превышает +1,57.Для определения концентрации фтор-, иона в жидкости, охлаждающей расплав кормовых фосфатов, 0,0 1 л/мин воды, содержащей 20 мг/л фтор-иона, смешивают с 1 л/мин буферного раствора в измерительной ячейке, в которую встроены фторселективный электрод и электрод сравнения (хлорсеребряный). Концентрация ионов Фтора в ячейке при этом поддерживается на уровне 1 Ф 110г-ион/л. При уменьшении концентрации ионов Фтора в воде до 5 мг/л для поддержания постоянной концентрации Фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 0,25 л/мин, При увеличении концентрации ионов фтора в воде до 100 мг/л для поддержания постоянной концентрации фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 5 л/мин. Для данного примераС=20 С,1281555 Формула изобретения 1, Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, полуСоставитель Г.Огаджанов Редактор Н.Гунько Техред Л.Олейник Корректор М.СамборскаяЗаказ 7203/19 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 где С - расход буферного раствора,л/мин;С - .концентрация фтор-иона в воде, мг/л.Относительная погрешность измерения по данному способу составляет 1,0 .Оценив Си С при помощи функ 2циональных преобразователей 15 и 16, на сумматоре 17 определяют С=С + +С , а при помощи блока 18 определяют разность между концентрацией Фтора в исходном фосфорите С и суммарной концентрацией фтора в газах и в охлаждающей расплав жидкости С, которая и определяет концентрацию фтора. в конечном продукте (расплаве) кормового фосфатаС =С-С.Предлагаемый способ определения степени обесфторивания кормовых фосфатов позВоляет осуществить непрерывный автоматический контроль анализируемого вещества, что увеличивает точность контроля в 4 раза. чаемых в энерготехнологическом аппарате, путем обработки фосфоритов высокотемпературным потоком продуктовсгорания топлива с последующим охлаж дением полученного расплава водой,отстоем смеси в гранбашне и измеренияконцентрации фтора в продукте, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения непрерывности конт-,роля, измеряют концентрацию фтора вфосфоритах, продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппаратаи Фторированной воде на выходе гранбассейна и определяют концентрациюфтора в конечном продукте по разности между концентрацией фтора в фосФоритах и суммарной концентрацией, фтора в продуктах сгорания и фторированной воде.20 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, стабилизируют 25значения концентрации фтора в измерительных ячейках путем изменения подачи в них буферного раствора и определяют концентрацию фтора в продуктах сгорания и фторированной воде по величине расхода буферного раствора в измерительные ячейки.