Система управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений

(19) 111) 9 В 7/00,(51) 4 В 01 .1 19С 05 0 2 ГОСУДАРС ПО ДЕЛА ЕТЕН ТЕЛЬСТ СО ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(7) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А,П.Мовчан, В.Ф.Мысак и 1 О,А.Кононицын(56) Авторское свидетельство СССР У 691177, кл. В 01,3 1/22, 1977,Авторское свидетельство СССР К 979305, кл. В 01,1 1/22, 1980, (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ АБСОРБЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СПОЖИНХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ(57) Изобретение относится к системам управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений и позволяет исключить сброс вредных стоков за счет повыщения качества регулирования. Система содержит контур регулирования плотностиорошающего раствора: датчик 5, измеритель 4 и регулятор (Р) 6 плотностираствора, клапан 7 подачи фосфорнойкислоты в циркуляционный барабан 2,К камере задания Р 6 подключен блок8 расчета оптимального значения плотности раствора, включающий в себясумматор 9 и блоки 10 и 11 умножения.Система также содержит контур регулирования расхода раэбавителя; датчик 15, измеритель 14, Р 16 расходаразбавителя и клапан 17 подачи разбавителя (воды) в барабан 2. К камере задания Р 16 подключен блок 18расчета расхода раэбавителя, включающий в себя последовательно соединенные блок 19 умножения сумматор1301 21 и блок 20 умножения, На выходе абсорбера установлены датчики 12 и 13 концентрации аммиака и Фторсоеди,нений в выхгопных газах, подключенные соответственно к блокам 10 и 1 умножения, К входу блока 19 подключены измеритель 24 и датчик 25 концентрации Фосфорной кислоты, Датчик 12 479связан с блоком 26 коррекции, состоящим из блоков 27 и 28 умножения и блоков 29,30 суммирования. К блоку 26 подключены измеритель 33 и датчик 34 концентрации аммиака в очищенном газе, а к блоку 27 - измеритель 31 и датчик 32 расхода очищаемого газа, 1 ил.Изобретение относится к управлениюхимическими процессами, в частностипроцессами абсорбции аммиака и фторсоединений, и может быть использованов промышленности по производству 5минеральных удобрений в производствесложных минеральных удобрений,Цель изобретения - исключениесброса вредных стоков эа счет повышения качества регулирования процесса,Качественное управление процессомабсорбции в производстве сложных минеральных удобрений сопряжено с решением двух основных задач максимальной очисткой газов, поступающихв абсорбер, от содержащихся в нихпримесей аммиака и Фтор соединений,а также в согласовании нагрузок ста 20дии абсорбции и нейтрализации фосфорной кислоты для обеспечения бессточности производства и нормальныхусловий проведения процесса нейтрализации, 25Известно, что степень очистки,газов от аммиака находится в прямойзависимости от количества фосфорнойкислоты, подаваемого на подкислениеорошающего раствора, т.е. одним иэусловий наилучшей очистки от аммиака является максимально возможныйрасход кислоты на подкисление. Однако на практике поддерживать максимальный расход кислоты невозможноиз-за нарушения технологическогорегламента по плотности орошающегораствора, Кроме того, увеличениерасхода фосфорной кислоты на подкисление приводит к дополнительному40выделению фторсоединений, растворенных в фосфорной кислоте, что вызывает возрастание содержания фторсоединенийв выхлопных газах,На чертеже представлена функциональная схема системы управления,Технологическая схема содержит абсорбер 1, циркуляционный барабан 2и бак 3 отделения нейтрализации.Система управления содержит измеритель 4, датчик 5 и регулятор 6плотности орошающего раствора, клапан 7 подачи Фосфорной кислоты вциркуляционный барабан 2 (контур регулирования плотности орошающегораствора), блок 8 расчета оптимальцого значения плотности орошающегораствора, состоящий иэ сумматора 9,блоков 1 О и 11 умножения и датчиков12 и 13 концентрации аммиака и фторсоединений в выхлопных газах, изме- -ритель 14, датчик 15 и регулятор 16расхода разбавителя (воды) в циркуляционный барабан 2 .и клапан 17 подачи разбавителя (контур регулирования расхода разбавителя), блок 18расчета расхода раэбавителя, состоящий из блоков 19 и 20 умноженияи сумматора 21, измеритель 22 и датчик 23 общего расхода Фосфорнойкислоты на стадии абсорбции и нейтрализации, измеритель 24 и датчик 25концентрации Фосфорной кислоты, блок26 коррекции, состоящий из блоков 27и 28 умножения и блоков 29 и 30 суммирования, измеритель 31 и датчик 32расхода очищаемого газа и измеритель33 и датчик 34 концентрации аммиакав очищаемом газе.Система управления работает следующим образом,Сигналы, пропорциональные концентрации аммиака и фторсоединений в вы1301479 где у у вых вых вредных стоков,хлопных газах, поступают на вход блока 8, который рассчитывает задание регулятору 6 в соответствии с выражением1 ( (КУ КУ) среднее значение плотности орошающего раствора;весовые коэффициенты;соответственно концентрации аммиака и Фторсоединений в выхлопных газах. Если содержание аммиака в выхлопных газах возросло, а содержаниефторсоединений осталось на прежнемуровне, то возросшее значение сигнала, пропорционального с 1 одержаниюаммиака в выхлопных газах, умножаетсяв блоке 10 на весовой коэФФициенти заводится в плюсовую камеру сумматора 9, В минусовую камеру сумматора9 заводится умножейный на свой весовой коэффициент в блоке 11 сигнал,пропорциональный содержанию Фторсоединений в выхлопе.25Следовательно, повышение содержания аммиака в выхлопе приводит кувеличению выходного сигнала сумматора 9, Регулятор 6 формирует управляющее воздействие, которое через клапан 7 увеличивает расход фосфорнойкислоты на подкисление и стабилизирует плотность орошающего растворана более высоком уровне, В результате добавления кислоты улучшается 35улавливание аммиака,Влияние содержания Фторсоединенийв выхлопных газах на величину плотности орошающего раствора носит обратный характер, т,е, увеличение содержания фторсоединений в выхлопе приводит к уменьшению расхода Фосфорнойкислоты на подкисление и стабилизации плотности орошающего раствора наболее низком значении,Сигналы, пропорциональные концентрации аммиака в выхлопе и в очищаемом газе, а также расходу очищаемогогаза, поступают на входы блока 26коррекции, в котором рассчитывается 50количество Фосфорной. кислоты, связываемое аммиаком в результате хемосорбции в абсорбере 1 (выходнойсигнал блока 28) в соответствии с выражением:4у - концентрация аммиака в очищаемом газе;С - расход газа.гВыходной сигнал блока 26 коррекции, сформированный сумматором 30,пропорциональный действительномурасходу фосфорной кислоты 1. и высбчисляемый по зависимости 1. = 1. - 1где- общий расход Фосфорной кислоты на стадии нейтрализации и абсорбции, поступает на вход блока 18расчета расхода разбавителя.На второй вход блока 18 поступаетсигнал, пропорциональный концентрации Фосфорной кислоты от датчика 25через измеритель 24, Блоком 18 рассчитывается расход раэбавителяв циркуляционный барабан 2 из такогорасчета, что на выходе бака 3 фосфорная кислота разбавлена до 477( - 1)9 Скь к 47где С к - концентрация Фосфорной кислоты на входе в установку,Контур стабилизации расхода, состоящий из измерителя 14, датчика 15,регулятора 16 и клапана 17, обеспечивает стабилизацию расхода разбавителя на требуемом значении.Расход фосфорной кислоты черездатчик 23 в бак 3 задается нагрузкой стадии нейтрализации (регулирующий орган не показан), а изменениерасхода кислоты регулятором 6 неотражается на общем расходе кислотычерез датчик 23,Использование предлагаемой системы позволяет оптимально вести процесс очистки газов от примесей аммиака и Фторсоединений, точно согласовывать нагрузки стадий нейтрализации и абсорбции, что в целом повышает качество регулирования, Важным результатом повышения качества регулирования является предотвращение загрязнения окружающей среды, так как полностью исключается сброс формула изобретения Система управления процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений, содержащая датчики концентрации аммиака и Фторсоединений в выхлопных газах, соедиЗаказ 1174/8 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,Б ненные через блок расчета оптимального значения плотности орошающего раствора с камерой задания регулятора плотности орошающего р. створа, подключенного своей камерой "Переменная" к датчику плотности орошаю- щего раствора, а выходом - к клапану подачи фосфорной кислоты в циркуляционный барабан, датчик концентрации фосфорной кислоты, подключенный к первому входу блока расчета расхода разбавителя, выход которого соединен с камерой задания рьгулятора подачи разбавителя, подключенногои"своей камерой "Переменная к датчику расхода раэбавителя, а выходом - к клапану подачи разбавителя, и датчик общего расхода фосфорной кислоты в отделения абсорбции и нейтрализации, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью исключения сброса вредных стоков за счет повышения качества регулирования процесса, систе 5 ма дополнительно содержит датчикирасхода очищаемого газа и концентрации в нем аммиака и блок коррекции,при этом датчик концентрации аммиака в выхлопных газах параллельно со 10 единен с первым входом блока коррекции, другие входы которого подключены к датчикам расхода очищаемогогаза, концентрации аммиака в нем идатчику общего расхода фосфорнойкислоты в отделения абсорбциии нейтрализации, а выход блокакоррекции связан с вторым вхо дом блока расчета расхода разбавителя,