Устройство для автоматического управления процессом промывки кристаллизатора

САН И Е Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ощ 713569 ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.2 В 01 О 9/02 С 05 О 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(Днепропетровский химико-технологический институт71) ЗаяВМтЕЛЬ имени Ф.Э. Дэержинского Министерства высшего и среднегообразования СССР 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОМЫВКИ КРИСТАЛЛИЗАТОРАЙзобретение относится к устройствам автоматического управления процессом громывки кристаллизаторов, применяемым для производства сульфата аммония, и может быть использовано в химической и коксохимической промышленностиНаиболее распространенным в коксохимической промышленности является сатураторный метод производства кристаллического сульфата аммония, Этот метод предусматривает кристаллизацию соли одновременно с ее образованием в насыщенном маточном растворе при взаимодействии последнего 15 с аммиаком коксового газа. Являясь непрерывным по отношению к извлечению аммиака из коксового газа раствором серной кислоты с образованием сульфата аммония, метод отличазт ся периодичностью процесса кристаллизации образовавшейся соли. Такая периодичность вызывается отложением кристаллической соли на рабочих поверхностях аппарата и отчасти в коммуникациях.Вначале на стенках ванны сатуратора откладывается соль, а затем появляются отложения соли на стенках выше уровня раствора, По мере 30 увеличения толщины слоя соли настенках ванны и, следовательно, помере сокращения расстояния междустенками и местом выхода газа избарботера живая сила выходящих избарботера струй не успевает гаситься, и высота заброса раствора настенки повышается, что в свою очередь увеличивает и величину отложений на них соли. Наряду с этим,соль забрасывается в перелив, чтоприводит к подъему общего уровняраствора ванны и увеличению сопротивления проходу коксового газа. Поэтому существующая технология предусматривает периодическую промывку сатуратора промывочным агентом (водой, паром), которым растворяют соли на рабочих поверхностях сатуратора,Известно устройство для автоматического управления процессом промывки кристаллизатора, содержащее измеритель перепада давления коксового газа, связанный через регулятор с клапанами на линиях подачи промывочного агента к барботажному зонту, пере- лику и общей промывки кристаллизатора 1.Б этом ,: тройстве полная промывка сатуратора, ца которую затрачивается около 30 миц, проводится при достижении допустимого перепада давления коксового газа и независимо от причин, вызвавших изменение перепада давления, хотя основной причиной может быть отложение соли на отдельных узлах кристаллизатора (зонт барботера и перелив - местные сопротивления), на размыв которых может затрачинаться всего несколько минут. Это приводит к уменьшению продолжительности работы кристаллизатора между промывками, увеличению расхода промывочного агента и, следовательно, к повышению энергетических расходов, на испарение избытка промывочного агента.Цель изобретения - снижение энергозатрат.Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок сравнения, лог.ические элементы И, ИЛИ, блоки временной задержки, задатчик, инверторы и усилители мощности, при этом положительная камера блока сравнения соединена с измерителем перепада давления, отрицательная камера связана с задатчиком, а его выход соединен с одним из входон первого элемента ИЛИ, второй вход которого связан с выходом первого элемента И, а выход первого элемента ИЛИ соединен со входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого связан с третьим элементом ИЛИ соединенным с выходами четвертого и пятого элементов И, а выход второго элемента ИЛИ связан со входами первого элемента И, первого блока временной задержки и с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены, соответственно, с выходом первого и входом второго блоков временной задержки и выходом второго и третьего блока временной задеряки, выходы второго и третьего элемента И соответственно соединены со входами четвертого и пятого элементов И, а выходы первого, второго и третьего блоков временной задержки соединены соответственно через первый, второй и третий иннерторы со вторыми входами первого, четвертого и пятого элементов И, выходы которых через первый, второй и третий усилителимощности соединены с клапанами.На чертеже представлено устройство для автоматического управления процессом промывки кристаллизатора,блок-схема.Устройство состоит из барботаяного зонта 1, перелива 2, кристаллизатора 3, запорцых клапанов 4, 5, б,измерителя 7 перепада давления коксового газа, соединенного с положительной камерой блока Я сравцеция, отрицательцая камера которогосоединена с задатчиксм 9, а выходсоедицец с одним из входов элемента 1.0 ИИ. Один вход элемента 11 ИЛИсоедицец с выходом элемента 10 ИЛИ,а выход элемента 11 соединен со входом первого блока временной задержки, состоящего из емкости 12 и дросселя 13, и одним из входов соответственно элементов И 14, 15, 16, Входинвертора 17 соединен с выходом блока временной задержки, а выход совторым входо.л элемента 14 И. Выходэлемента 14 И соединен со вторымвходом элемента 10 ИЛИ и через усилитель 18 мощности соединен с запор 15 ным клапаном 4. Второй вход элемента 15 И соединен со входом инвертора 17 и входом блока временной задержки, состоящего из емкости 19и дросселя 20, а выход первого соединен с одним из входов элемента 21И, второй вход которого соединен через инвертор 22 с выходом второгоблока временной задержки. Выходэлемента 21 И соединен через усилитель 23 мощности с запорным клапаном5, Второй вход элемента 16 И соединен со входом ицвертора 22 и входом блока временной задержкисостоящего из емкости 24 и дросселя 25,а выход первого соединен с одним изходов элемента 26 И,нторой входГоторого соединен через инвертор 27с выходом третьего блока временнойзадержки. Выход элемецга 26 И черезусилитель мощности 28 соединен сзапорным клапаном б и одним из нходон элемента 29 ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом элемента 21 ИЛИ,Устройство работает следующим40 образом,Сигнал с измерителя 7 перепададавления ьР поступает н блок 8сравнения, куда одновременно с задатчика 9 поступает пневматический45 сигнал и опорциоцальный допустимому перепаду давления ьР . Нормальная работа крис=аллизатора осуществляется при а.Р ( ьРдог,При условии, что д РРАна50выходе блока 8 сравнения появитсясигнал, который соответственно черезпервый и второй элементы ИЛИ 10,11 поступает ца первый блок временной задержки, состоящий из емкостии дросселя. На выходе блока задержки, до истечения заданного временипромывки барботера, сигнал будетменьше единицы,. Сигнал с выхода блока задержки через первый инвертор17 поступает на один из входов первого элемента 14 И, второй входкоторого соединен с выходом второгоэлеме 1 та 11 ИЛИ, Таким образом,на оба входа э пемента 14 поступают сигналы, равные единице, следовательно, ца выходе его будетсигнал также равный единице, который через усилитель 18 мощностиоткроет клапан 4 на линии подачипромыночного агента к барботажному зонту, Промывка барботажногозонта будет осуществляться н течениевремени заданного первому блоку задержки. По истечении этого временина выходе указанного блока задержки сигнал станет равным единице,а после инвертора 17 - равным нулю,Это приведет к тому, что на выходеэлемента 14 сигнал также станет равным нулю, клапан 4 закроется и промывка зонта барботера прекратится.После окончания промывки барботера на выходе первого блока задержки появится сигнал, равный единице. Этот сигнал поступит на один вход второго элемента 15 И. Если промывка барботера привела к уменьшению сопротивления кристаллизатора, т. е, др ( дР,С то на выходе элементов 8, 10 и элемента 11, соединенного со вторым входом элемента 15 И, будет сигнал, равный нулю. Этот сигнал с выхода элемента 15 поступит на вход элемента 21 И, на выходе которого а также соединенного с ним усилителя 23 мощности будет сигнал, равный нулю, и клапан 5 будет закрыт т. е. промывка перелива и общая промывка кристаллизатора не будут осуществляться.Если после промывки барботера, сопротивление кристаллизатора не уменьшилось, т, е, дР 3 ьРдоо то на выходах элементов 8, 10 и 11 будет единица. На оба входа нторого элемента 15 И поступят сигналы, равные единице, в результате на выходе его сигнал станет равным единице. Этот сигнал поступает на один вход элемента 21 И, на второй вход которого поступает тоже сигнал, равный единице, т;к как на выходе второго блока задержки, состоящего из емкости 19 и дросселя 20, сигнал не достиг единицы, а после второго инвертора 22 достиг единицы, В результате на выходе элемента и усилителя 18 и 19 сигнал будет равным единице, откроется клапан 5 в линии подачи промывочного агента к переливу. Клапан будет открыт в течение заданного второму блоку задержки времени, По истечении этого времени на выходе последнего сигнал станет равным единице, а после инвертора 22 - нулю, Это приведет к тому что на выходе элемента 21 И сигнал станет равным нулю и клапан 5 закроется.Если после ромывки перелива сопротивление са;уратора уменьшилось так, что дРд Р А О, то на этом проьЮВка закончена, Если же дР) ЪР,О, то включается запорным клапай 6 для общей промывки. Это осуществляется аналогично включению запор.ного клапана 5, нэ на иное время,Экспериментальная проверка предложенного способа показала, что за счет непродолжительной промывки местных сопротивлений увеличивается интервал между полными промывками до 2-х суток, что приводит к уменьшению энергозатрат на испарение воды.Формула изобретенияУстройство для автоматического 15 управления процессом промывки кристаллизатора, включающее измерительперепада давления газа и клапаны налиниях подачи промывочного агента кбарботажному зонту, переливу и общей промывке кристаллизатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью сокращения энергозатрат, онодополнительно содержит блок сравнения, логические элементы И, ИЛИ,блоки временной задержки, задатчик,инверторы и усилители мощности, приэтом положительная камера блока сравнения соединена с измерителем перепада давления, отрицательная камерасвязана с задатчиком, а его выходсоединен с одним из входов первогоэлемента ИЛИ, второй вход которогосвязан с выходом первого элементаИ, а выход первого элемента ИЛИ соединен со входом второго элемента 35 ИЛИ, второй вход которого связанс третьим элементом ИЛИ, соединенным с выходами четвертого и пятогоэлементов И, а выход второго элемента ИЛИ связан со входами первогоэлемента И, первого блока временнойзадержки и с первыми входами второго и третьего элементов И, вторыевходы второго и третьего элементовИ соединены, соответственно, с выходом первого и входом второго блоковвременной задержки и выходом второгои входом третьего блока временнойзадержки, выходы второго и третьегоэлемента И соответственно, соединенысо входами четвертого и пятого элементов И, а выходы перного, второгои третьего блоков временной задержки соединены соответственно черезпервый, второй и третий инверторы совторыми входами первого, четвертогои пятого элементов И, выходы которых через первый, второй и третийусилители мощности соединены с клапанами.60 Источники информации,принятые во гнимание при экспертизе 1. Кокс и химия, 19 б 3, 9 5,с. 39-42,7135 б 9 Составитель ТТехред М .Петко коваК Редактор Ф. Серебрянский 160/2 ЦНИИПИ Государств по делам иэобр 13035 Москва Хкаэ одписно СССий д, 4/5 Ужгород, ул,рое я иал ППП Патент,Тираж 809нного комитеттений и открыРаушская на ектор О,ковинска