Способ автоматического управленияабсорбционным процессом

Соеэ СоветскикСоциалистическихреспублик оц 822879 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070579 (21) 2764132/23-26с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 230481, Бюллетень Мо 15Дата опубликования описания 230481 51) М. Кл. В 01 3 19/04 . 0 05 О 27/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АБСОРБЦИОННЬИ ПРОЦЕССОМИзобретение относится к способам . автоматического управления технологическими процессами утилизации сырья иэ выхлопов и может быть использовано в химической, нефтехимической, ме таллургической промышленности, в частности, данный способ может быть использован для создания систем оптимального управления процессом очистки в крупнотоннажных производ" ствах аммиачной селитры, карбамида и др,Известен способ автоматического управления процессом абсорбции дву окиси серы путем изменения расхода известнякового молока в зависимости от концентрации поглощаемого компонента в отходящем газе с учетом значения рН известнякового молока, в ко"20 тором расход последнего корректируют по разности рН известнякового молока и исходной воды, идущей на его приготовление Г 13,Недостаток способа состоит в трудности получения достоверного анализа пробы в большом количестве выхлопных газов и в присутствии пыли сырья, в результате чего невозможно ,обеспечить необходимую степень улав- ЗО ливания сырья, что приводит к загрязнению окружавшей среды.Известен способ регулирования процесса абсорбции путем изменения количества орошения и температуры орошающей кислоты, стабилизации концентрации тумана серной кислоты в абсорбере в зависимости от разности температуры газа на входе в абсорбер и температуры кислоты на выходе иэ абсорбера с коррекцией по концентрации тумана серной кислоты после абсорбера, в котором поддерживают постоянное соотношение расходов газа и орошающей кислоты, поступающих в абсорбер, и в контур регулирования температуры орошающей кислоты вводят коррекцию по соотношению расходов указанных реагентов 2.Недостатком данного способа регулирования является то, что он применим к объекту, где необходимо улавливать очень малые количества продукта в больших количествах газа, то есть данный известный способ регулирования ограничен в применении и не обеспечивает иеобходимуо степеЛь улавливания потерь.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического управления аС. сорбционным процессом очистки выхлопов путем стабилизации концентрации продукта (улавливаемой пыли) в растворе, поступающем на орошение при изменении его отбора иэ системы очистки на упаривание и ввода в орошающий раствор дополнительного количества воды, что поддерживает материальный баланс в системе 13.Недостатком известного способа яв- о ляется то, что в условиях переменных количеств сырья, содержащегося в выхлопах, не обеспечивается необходимая степень улавливания потерь, вследствие чего происходит загрязнение воздушной среды и потери продукции. 15Цель изобретения - уменьшение потерь сырья и загрязнения окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, что измеряют значения разности кон центраций продукта в растворе на входе и выходе из абсорбционного аппарата, концентрацию орошающего раствора на входе абсорбционного аппарата и расход раствора на упаривание, и в 25 зависимости от измеренных параметров осуществляют поиск оптимального значения критерия управления, изменяя величину отбора раствора на упаривание.На чертеже приведена схема реализации данного способа.Процесс абсорбции осуществляется в скруббере 1 при взаимодействии раствора, подаваемого на орошение насосом 2, с сырьем, содержащимся в газах,5 поступающих на очистку в скруббер 1. Орошающий раствор возвращается через бак 3 на циркуляцию. С линии нагнетания насоса 2 отбирается раствор на упаривание из системы по выходу 4, а 40 согласование материального баланса в системе очистки обеспечивается регулятором уровня 5, путем подпитки системы водой через клапан б. Разность концентрации орошающего раство ца на входе и на выходе из скруббера 1 измеряется датчиком 7, а концентрация продукта в растворе, поступающем на орошение скруббера 1, и количество отбираемого на, упаривание раствора измеряется соответственно концентратомером 8 и расходомером 9. Информация с датчиков 7, 8 и 9 по"ступает в вычислительное устройство 10, в котором рассчитывается величина управляющего сигнала клапаном 11 отбора раствора на упаривание.П р и м е р. На орошение скруббера очистки 1 поступает 20-45 раствораммиачной селитры. На очистку поступает воздух иэ грануляционных башен бО в количестве 500 тыс. Мз/ч, а также парогаэовые потоки с выпарного инейтрализационных аппаратов, соцержащие пыль аммиачной селитры. Контроль разности концентраций селитры в растворе на входе и выходе изскруббера может быть осуществлен кондуктометром, чувствительные элементыкоторого подключают по дифференциальной схеме.В данном процессе имеющаяся в выхлолах пыль аммиачной селитры улавливается водным раствором, орошаюцимскруббер 1. При этом происходит изменение концентрации орошающего раст-,вора на выходе скруббера 1 по сравнению с входом. Потери аммиачной селитры повышаются с увеличением концентрации орошающего раствора, нопри этом для соблюдения материального баланса в системе очистки поаммиачной селитре необходимо увеличить отбор раствора из системы наупаривание, что приводит к .увеличению затрат на пар на стадии выпарки.Таким образом, возникает задачаопределения и поддержания оптимальной величины критерия управления.Критерием управления в данномслучае является параметр Кр, характеризующий разность между стоимостью дополнительно уловленной аммиачной селитры, при уменьшении концентрации орошающего раствора, и затратами на упаривание воды из дополнительно отбираемого из системы раствора.Величина параметра Кр определяется следующим образом:где Кр - критерий управления руб/ч,У - себестоимость селитры, руб/кг;аС дС - разности концентрацийнаммиачной селитры навходе и на выходескруббера на 1-м и(1+1)-м шаге, доли ед,Ч . - расход раствора на орошениескруббера, кг/ч,У - цена пара, руб/кг,"К - коэффициент, характеризующийзатраты пара на упаривание1 кг воды, безразмерен0" 0" - расход раствораО.1д"ф" из системы очистки на упаривание на 1-м и(1+1)-м шагах,кг/ч.В соответствии с вышеизложеннымвыражением способ управления заключается в следующем.,В -й момент времени датчика 7,8 и 9 измеряют и запоминают в вычислительном устройстве 10 значение величины ьС, С и .р р, . Затем делаютпробный шаг по изменению отбора орошающего раствора на упаривание навеличину 60 р ,заранее определенную расчетным или экспериментальнымметодом, устанавливая его значениезп ИЯр Р, юЯ й +абР Р ПРи этОм нач11 ст изменяться уровень воды в баке 3,что приведет к изменению поступленияводы через клапан 6. Изменение подачиводы вызовет изменение квонцентрациии орошакщего раствора Си степеньхпоглощения пыли аммиачной селитры извыхлопов. На (+1.)-м шаге измеряютзначение ЬС+, и по выражениюввычислительйом устройстве 10 опреде- .ляют значение критерия управленияизменяют величину отбора раствора наупаривание. Например, если Кр ) О, то 30увеличивают отбор раствора. При Кр 0отбор раствора из системы уменьшают.Поиск проводят до тех пор, пока недостигнут Кр( Е. Через промежутоквремени, обуслсвленный инерционными 15свойствами объекта управления, поисквозобновляется.Использование данного способа в автоматическом управлении абсорбционО ным процессом позволит уменьшить загрязнение воздушного бассейна и потери сырья.Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет - 50 тыс. рублей годовой экономии на агрегат амселитры производительностью 450 тыс/в год. формула изобретения Способ автоматического управления абсорбционным процессом путем стабили эации уровня орошающего раствора в согласующей емкости и изменения отбора на упаривание, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь сырья и загрязнения окружающей среды, за счет повышения точности регулирования, измеряют значения разности концентраций продукта в растворе на входе и выходе из абсорбционного аппарата, концентрацию орошающего раствора на входе абсорбционного аппарата и расход раствора на упаривание, и в зависимости от измеренных параметров осуществляют поиск оптимального значения критерия управления, изменяя величину отбора Сраствора на упаривание.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР. Р 504546, кл. В 01 0 53/14, 1976.2. Авторское свидетельство СССР Р 580891, кл. В 01 3 1/22, 1977.3. Технорабочий проект системы автоматизированного управления агрегатом амселитРы по схеме АС, объект М 23851, Северодонецк, 1975.822879 Составитель Т. ЧулковаРедактор Н. Нушненкова Техред Н.майорош Корректор М. Шаркои писное ака лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 1935/б Тираж 567 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 113035, Москва, 3-35,Раушск