Система управления процессом производства гранулированных минеральных удобрений

Номер патента: 740734

Авторы: Ажогин, Бастрыгин, Бирев, Костюк, Мовчан, Мысак

ZIP архив

Текст

о ии"с;". и и е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскнкСоцивлистнческикРеспублик 1740734 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 15.06.80, Бюллетень ЛЪ 22 по делам изобретеиий и открытий(088,8) Дата опубликования описания 15,06.80 В. И. Костюк, В. В. Ажогин, А. П. Мовчан, Ю. Н. Бирев, В. Ф. Мысак и В. В. Бастрыгин(72) Авторы изобретения Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ Изобретение относится к системам автоматического управления химическими процессами и может быть использовано при управлении процессами получения гранулированных минеральных удобрений.Известна система управления процессом нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в производстве удобрений, содержащая датчики расхода фосфорной кислоты, температуры зоны реакции, вязкости продукта реакции, регулятор и вычислительное устройство (1. Недостаткомто данного устройства является невысокая точность регулирования процесса нейтрализации.Известна также система управления процессом производства гранулированных минеральных15 удобрений, содержащая контуры стабилизации расхода аммиака на нейтрализацию и грануляцию и расхода фосфорной кислоты на нейтрализацию, каждый из которых состоит из датчика расхода, подключенного к регулятору, выход которого соединен с регулирующим кла. паном (21. Недостатком известной системы управления является значительные потери аммиака с газовоздушной смесью после стадий 2нейтрализации фосфорной кислоты и грануляцин н загрязнение окружающей среды.Целью изобретения является снижение по-терь аммиака и загрязнения окружающей среды. Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно содержит измеритель содержания аммиака в выхлопных газах, экстремальный регулятор, сумматор и блоки умножения, причем первый выход измерителя содержания аммиака в выхлопных газах соединенчерез первый блок умножения с первым входом сумматора, второй выход измерителя со. держания аммиака в выхлопных газах подключен. через экстремальный регулятор ко входу регулятора расхода аммиака на грануляцию, второй выход экстремального регулятора соеди. нен через второй блок умножения со вторым входом сумматора, третий вход которого под. ключен через третий блок умножения к выходу датчика расхода фосфорной кислоты, четвертый и пятый входы сумматора подключены соответственно к выходам датчиков расхода аммиака на нейтрализацию и грануляцию, а вы 740734ход сумматора соединен со входом регуляторарасхода аммиака на нейтрализацию.На чертеже изображена функциональная схе.ма регулирования,На стадию 1 нейтрализации фосфорной кис.лоты поступает фосфорная кислота и газообразный аммиак, Продукт нейтрализации (пульпуфосфата аммония) подают на стадию 2 грануляции, где донейтрализуют жидким аммиаком, Га.эовоздушная смесь, содержащая аммиак, отсасывается из аммонизатора-гранулятора, проходитчерез стадию нейтрализации и поступает наочистку.Готовый продукт производства с заданнымпоказателем качества (молярным отношением 5МНз/РзОз) можно получить при различных допустимых значениях степени нейтрализации фосфорной кислоты на стадии нейтрализации. Колебание молярного отношения пульпы фосфатов аммония компенсируется путем донейтрализации жидким аммиаком на стадии аммонизации-грануляции. При этом молярное отношение в готовом продукте стабилизируется,На действующих производствах гранулированных минеральных удобрений зксперименталь.но были получены данные, указывающие на наличие экстремальной зависимости потерь аммиака после стадий нейтрализации и аммонизации -грануляции от значения молярного отношения З 0МНз/РзОз в пульпе фосфатов аммония послестадии нейтрализации при постоянном молярномотношении МНз/Р,Оз в готовом продукте. Причем, точка экстремума этой зависимости меняетсвое положение при изменении нагрузки по нро- З 5изводительности на цех. Другими словами, дляимеющегося оборудования стадий и определенНой нагрузки по производительности существует значение молярного отношения чНз/Р,О,в пульпе после отделения нейтрализации, при 40котором выполняется требование по молярномуотношению ЙНз/Р,О, в готовом продукте, апотери аммиака после стадий нейтрализации иаммонизации грануляции,Система управления содержит контур стаби.лиэации расхода фосфорной кислоты на нейтра.лизацию, состояший из регулятора 3, датчика 4 расхода и регулирующего клапана 5, контур стабилизации расхода аммиака на нейтрализацию, состоящий из регулятора б, датчика 7расхода и регулирующего клапана 8, контур стабилизации расхода аммиака на грануляцию, состоящий из регулятора 9, датчика О расхода и регулирующего клапана 11, первый, второй и третий блоки соответственно 2, 13 и 14 умножения, сумматор 15, измеритель 6 содержа.ния аммиака в выхлопных газах и экстремаль.ный регулятор 17. Устройство работает следующим образом.Нагрузку на цех, соответствующую заданнойпроизводительности, устанавливают ручным задатчиком регулятора 3, на вход которого по.ступает сигнал, пропорциональный расходу фосфорной кислоты от датчика 4. С выхода регулятора 3 командный сигнал подают на регули.руюший клапан 5,В соответствии с заданной нагрузкой покислоте, ручным задатчиком регулятора 6 устанавливают необходимый расход газообразногоаммиака, обеспечивающий заданную степеньнейтрализации кислоты (регулятор 6 можетбыть собран по схеме соотношения расходовкислоты и аммиака). Сигнал, пропорциональный расходу газообразного аммиака, поступаетна вход регулятора 6, выход которого связанс регулирующим клапаном 8. В камеру кор.рекции регулятора 6 заведен сигнал от сумматора 15.При отклонении технологического режимав отделениях нейтрализации и грануляции отоптимального вследствие воздействия возмущений изменится содержание аммиака в газовоздушной смеси, поступаюшей на очистку. Сигнал от измерителя 16 содержания аммиакав газовоздушной смеси, в качестве которогоможет быть использован, например, газоанали.затор инфракрасного поглощения, поступаетна вход экстремального регулятора 17. Экстремальным регулятором может быть, например,регулятор на базе АРС - 1 - ОИ. Корректируюгцийсигнал экстремального регулятора 17 воздействует на регулятор 9 и регулирующий клапан 1,чем достигается стабилизация молярного отношения ЙНз/РзОз в готовом продукте после стадии аммонизации-грануляции, и выводит процессна режим минимальных потерь,Теперь чтобы указанное изменение не сказалось на процесс в целом, необходимо изменить подачу аммиака на стадию нейтрализациифосфорной кислоты обратно пропорционально изменению расхода аммиака на стадию грануляции икроме того, изменить ее на величину, пропорциональную изменениям потерь аммиака с выхлопнымз газами.С этой целью в сумматор 15 заводят сигналы, пропорциональные расходам газообразного и жидкого аммиака, расходу фосфорной кислоты, содержанию аммиака в выхлопных газах, сумматор 15. производит формирование коррек. тирующего сигнала, поступающего на вход регулятора б расхода газообразного аммиака, который, воздействуя на клапан 8, поддерживает необходимое значение расхода аммиака.Сигнал, пропорциональный расходу фосфорной кислоты, поступает в блок 4 умножения на постоянный коэффициент. Выходной сигнал740734 5блока 14 пропорционален стехиометрически . необходимому суммарному расходу аммиака для нейтрализации кислоты до получения готового продукта с заданным молярным огноше. нием.5Расход газовоздушной смеси определяется производительностью воздуходувок и практи. чески не меняется, поэтому потери аммиака с газовоздушной смесью после стадий нейтрализации и аммонизации-грануляции можно оп. 1 О ределить умножением сигнала, пропорциональ. ного содержанию аммиака в газовоздушной смеси на постоянный коэффициент, характеризующий расход данной смеси. Эта операция выполняется в блоке 12 умножения на постоян ный коэффициент.Для вычисления величины изменения потерь аммиака, вызванного одним шагом экстремального регулятора 17, необходимо разность содержаний аммиака в выхлопных газах до и 20 после шага экстремального регулятора умножить на постоянный коэффициент, характеризующий расход выхлопных газов Эта операция выполняется в блоке 13 умножения на постоян ньгй коэффициент. Выходной сигнал сумматора 25 15 пропорционален необходимому изменению аммиака на стадии нейтрализации для достижения цели, указанной в формуле изобретения.С целью упрощения конструкции экстремаль. ного регулятора 17 сигнал, пропорциональный 30 разности содержания потерь аммиака в выхлопных газах до и после шага экстремального регулятора, берется из блока формирования этой разности в экстремальном регуляторе 17, для чего в последнем необходима переделка, связан ная с выводом этого сигнала, Использование данной системы управления позволяет снизить потери аммиака и загрязнение окружающей среды. 6 Формула изобретенияСистема управления процессом производствагранулированных минеральных удобрений, содержащая контуры стабилизации расхода аммиакана нейтрализацию и грануляцию и расхода фосфорной кислоты на нейтрализацию, каждый нзкоторых состоит из датчика расхода, подключенного к регулятору, выход которого соеди.нен с регулирующим клапаном, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью снижения потерь аммиака и загрязнения окружающей среды,система дополнительно содержит измеритель содержания аммиака в выхлопных газах, экстре.мальный регулятор, сумматор и блоки умноже.ния, причем первый выход измерителя содержания аммиака в выхлопных газах соединен черезпервый блок умножения с первым входом сумматора, второй выход измерителя содержанияаммиака в выхлопных газах подключен черезэкстремальный регулятор ко входу регуляторарасхода аммиака на грануляцию, второй выходэкстремального регулятора соединен через второйблок умножения со вторым входом сумматора,третий вход которого подключен через третийблок умножения к выходу датчика расходафосфорной кислоты, четвертый и пятый входысумматора подключены соответственно к выхо.дам датчиков расхода аммиака на нейтрализацию и грануляцию, а выход сумматора соединенсо входом регулятора расхода аммиака на нейтрализацию.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 471299,кл, С О 1 В 25/18, 1972,2. Майзель Ю. А. и др. Автоматизация производства фосфора и фосфоросодержащих продуктов. М., "Химия", 1973, с. 328 (прототип).740734 Составитель Г. ОгаджанТехред А.Щепанская орректор С. Шекм ктор Л, Новожилов Подписное Заказ 3142/2 б лиал ППП "Патент", г, Ужгородул. Проектная,ТиражЦНИИПИ Государственнпо делам изобретени3035, Москва, Ж.35,61ого комитета СССи открытийаушская наб., д,

Смотреть

Заявка

2564291, 05.01.1978

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

КОСТЮК ВСЕВОЛОД ИВАНОВИЧ, АЖОГИН ВИТАЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, МОВЧАН АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ, БИРЕВ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, МЫСАК ВАЛЕРИЙ ФЕДОРОВИЧ, БАСТРЫГИН ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C05B 19/00

Метки: гранулированных, минеральных, производства, процессом, удобрений

Опубликовано: 15.06.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-740734-sistema-upravleniya-processom-proizvodstva-granulirovannykh-mineralnykh-udobrenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система управления процессом производства гранулированных минеральных удобрений</a>

Похожие патенты