Способ автоматического регулирования процесса разложения плавикового шпата в печи

.И АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ г А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ стого водорода и позволяет повыситьстепень разложения плавикового шпата и снизить содержание серной кислоты в твердом продукте реакции, Способ предусматривает вычисление оптимального температурного профиля реакцйонной массы в печи по измереннымзначениям расходов жидкого и твердого потоков на входе печи, температуре реакционного газа на выходе печи,составам жидкого потока на входепечи и твердого продукта реакции навыходе печи, сравнение его с измеренным температурным профилем и приналичии отклонения расчет требуемоготемпературного профиля в зонах греющей камеры печи по измеренным значекиям расходов жидкого и твердого потоков на входе печи, состава жидкогопотока и вычисленному оптимальномутемпературному профилю реакционноймассы в печи и стабилизацию этоготемпературного профиля в зонах греющейкамеры печи изменением подвода теплав эти зоны. 1 ил. ского пол,тех- С,М, Кирова Пищулин ельство СССР 19/00, 1970. Производство при переработкХимия, 1982(57) Изобрете тизации техно а именно к ав разложения пл чатых печах с жет быть испо промышленностся к автомапроцессов,процессапата в трубогревом, мохимическойдстве фтори ие относи огических оматизаци викового внешним об ьзовано вв произв оиниз ва чертеже приведен д ри"схемы реализации предлагаемогоа управления,ечь поступают два технологичестока: пла ви ковый шпа т, содержафтористого калсостоящая, в осноо водорода и сернойвод тепла производится с помоектрических нагревателей, раснных с внешней стороны вращаюбараба на,нтовпособВ ких и щий 9 кисло ристоПо ьция, и смесь вном, из фтокислоты. виковогссернойакции,пол ож щегос ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетИ 338245, кл. В 01 1Зайцев В,А. и др.фтористых соединенийфосфатного сырья. - Мс. 142,(54) СПОСОБ ЮТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗЛОЖЕНИЯ ПЛАВИКОВОШПАТА В ПЕЧАХ Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, а именно к автоматизации процесса разложения плавикового шпата в трубчатых печах с внешним обогревом, и может быть использовано в химической промышленности в производстве фтористого водорода,Целью изобретения является повышение степени разложения плашпата и снижение содержаниякислоты в твердом продукте ре 0568 А 1Стабилизация расходов входных технологических потоков осуществляетсярегулятором 1 и доэатором 2, Температуры эон греющей камеры измеряются термопарами 3-5, термоЭЛС от которых поступают в регуляторы 6-8 и в вычислительное устройство. Регуляторы 6-8 обеспечивают посредством электронагревателей 9-11 только поддержание температур зон греющей камеры, соответствующих заданным значениям,но не обеспечивают поддержания эаданного температурного профиля реакционной массы, вследствие дестабилизирующих факторов (отложения продуктов реакции на внутренней поверхности барабана, изменения состава и расходов входных технологических потоков).Температуры реакционного газа и реакционной массы измеряют датчиками 12-15. Состав входных технологических потоков и отвала контролируется датчиками 16 и 17Кроме перечисленных технологических параметров, в вычислительное устройство вводятся данные о составепла викового шпата,Способ реализуют следующим образом,Используя входную информацию, вычислительное устройство производитрасчет оптимального температурногопрофиля реакционной массы,Для нахождения оптимальных значений температур ре:-.кционной массы решается оптимизационн,. задача, например методом сканирования, с целью минимизации остаточного содержания фторида кальция и серной кислоты в твердом продукте (отвале) печи при соответствующих значениях на входные и режимные параметры,В качестве математической модели, отображающей зависимости между регулируемыми параметрами и регулирующими воздействиями, входными и режимными параметрами используется совокупность регрессионных уравнений,Первые три регрессионных уравнения устанавливают зависимость между температурой ср реакционного газа, остаточным содержанием серной кислоты Хно и фтористого кальция Хс Е4в отвале, и расходами плавикового шпата и смеси кислот С к,о 4, температурами реакционной массы в первой зоне е, во второй зоне си третьей зоне с и концентрациями Фтористого25 ХС Е =1 1+002 ССа Е /С Е )-0,01 С,+0,01 -4, 7 (С И 504/С Сд Е ) +00004 з+0 ООс 1 сс30 /С 04Ограничениями являются: ограничениена массовые расходы входных потоковСс е =021 029 СН ЬО 4 =022 04035 ограничение на режимные параметрыпечи е =50-100; с=140-210; =210270пр 580-650 ар =570 600 игр =460-560, ограничение на температу"ру реакционного газа40 ср.г = 160-190,ограничение на остаточное содержание фтористого кальция и серной кислоты в отвале Хс е = 0,002-0,02, Хд,40= 45= 0,005-0,15, а также характеристики состава входных потоков:Сне=О 068-0,089 Ссае =095-0,96,С ,у =0,89-0,92.Расчетные и фактические температуры реакционной массы сравнивают между собой. При наличии разницы между ними вычисляются поправки на температуры зон греющей камеры печи.Для определения этих поправок мож но, например, использовать следующиетри уравнения, которые отражают зависимость между температурами реакционной массы по зонам(С 4 с сэ) водорода С, и серной кислоты Сн ав смеси кислот:Х м 504 =5, 2+О, 3 СС ед -65,5 С Не/С И 50+55 1530 и расходами плавикового шпата Ссс, и серной кислоты Сн 5 о, концентрациями Фтористого водорода С, и серной кислоты С к ц о 4 во входном пото ке и температурами греющих камер первой зоны с 1 гр, второй зоны сгр и третьей зоны С гр.=922-05 Сс,р -0,28 Тгр7 Сгр - -657,6(Снго 4/Сс 1 с ) +0,007 гр 45 ЗСсс Снс/Сна,+6 2 С сарг(Снг 5 Од/ /С с )+0,04 й грСс 1 с -3 8гр(С ио/ /Ссасг )(4)(6)Вычислительное устройство вырабатывает на выходе соответствующие сигналы, изменяющие уставки регуляторов, для корректировки температур зон греющей камеры, С изменением уставок регуляторов температур греющей камеры изменяется и количество подводимого тепла . Следовательно происходит уменьшение рассогласования между оптимальным температурным профилем реакционной массы и фактическим температурным профилем реакционной массы.Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными является то, что оптимальный температурный профиль реакционной массы определяется для каждого заданного момента времени и непрерывно сравнивается с фактическим, и коррекция осуществля" ется в зависимости от соотношения соответствующих расчетных и измеренных температур реакционной массы, интенсивность протекания процесса термического разложения плавикового шпата может быть с достаточно высокой точ" ностью стабилизирована и поддерживается постоянной при колебаниях состава и расходов входных технологических потоков.В производстве фтористого водорода на печах с внешним электрическим обогревом предлагаемый способ позво 568 51 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ляет повысить степень сернокислотногоразложения плавикового шпата до 97,598,5 против 90-951 (по известномуспособу) при одновременном снижениисодержания серной кислоты в отвальном гипсе до 4-9 Ф против 15-201 исокращения расходных коэффициентовпо плавиковому шпату сорта фф 95 А до2,17-2,20 т против 2,26-2,39 т, атак же серной кислоты в пересчетена моногидрат 3,0 т против 3,44 тна 1 т фтористого водорода. формула изобретения Способ автоматического регулирования процесса разложения плавикового шпата в печах, включающий регулирование расходов жидкого и твердого потоков в печь, температурного профиля в зонах греющей камеры печи изме" нением подвода тепла в эти зоны и измерение состава твердого продукта реакции на выходе печи, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени разложения плавикового шпата и снижения содержания серной кислоты в твердом продукте реакции, дополнительно измеряют температурный профиль реакционной массы в печи, температуру реакционного газа на выходе печи и состав жидкого потока, подаваемого в печь, по измеренным параметрам расходов жидкого и твердого потоков на входе печи, температуре реакционного газа на выходе печи, составом жидкого потока на входе печи и твердого продукта реакции на выходе печи вычисляют оптимальный температурный профиль реакционной массы в печи, сравнивают его с измеренным значением и при отклонении вычисленного оптимального температурного профиля реакционной массы в печи от измеренного значения рассчитывают требуемый температурный профиль в зонах греющей камеры печи по измеренным значениям расходов жидкого и твердого потоков на входе печи, состава жидкого потока и вычисленному оптимальному температурному профилю реакционной массы в печи устанавливают этот рассчитанный требуемый температурный профиль в зонах греющей камеры печи изменением подвода тепла в эти зоны.1530568 а витель Г. Огаджановед Л.олийнык Корре СЧерни ктор Н оиаеодственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина,Заказ 785 В/24 ТиражНИИПИ Государственного комитета по113035, МоскваЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д, 4/5