Способ управления работой установки для сжигания кусковой серы

Союз Советсник Социапнстичвскии Республик889608 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ.(22) Заявлено 06,0380 (21) 2916881/23-26 Р 1)М Кз С 01 В 17/04 6 05 О 27/00 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(088, 8) Дата опубликования описания 15. 12. 81 Г.Я.Кричевский, К.К.Жильцов, В.С.Пыжов А,.Д.Бессер, В.Н.Демихов, Б.И.Акимов, В.К;Лайкин, И.Е.Ли, С П-;Заборцев,Б.К.Инсепов и В.Д.ТитовГосударственный ордена Трудового Красного Знамени науЧноисследовательский институт цветных .металлов,. Джезказганский комплексный научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии и Джезказганск а"Ленина гс)рнометаллургический комбинат им. К.И.Сатпаев(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СЖИГАНИЯ КУСКОВОЙ СЕРЫ Изобретение относится к производству сернистого ангидрида, в частности к управлению серосжигающей уста" новки в условиях производства серной кислоты из технологических газов, и может быть использовано в химической . и металлургической промышленности.Известен способ управления про- цессом получения печного газа, .вклю" чающий регулирование расхода возду" ха в серосжигающую печь кипящего слоя и расхода газа перед контактными аппаратами, расход воздуха кор-. ректируют по давлению (разрежению) в общем коллекторе газа 1) .,, 13, Недостатком известного способа является отсутствие воэможности гибкого управления производительностью в широком диапазоне из-за возможного нарушения гидродинамического ре" 3) жима кипящего слоя и, кроме того, при изменении расхода воздуха при постоянном расходе серосодержащего материала возникают значительные колебания концентрации сернистого ан гидрида в печном газе (802).Известен способ управления процессом получения серосодержащих газЬв в производстве серной кислоты, включающий стабилизацию работы серо Зо сжигающей установки по количеству и,концентрации в печных газах, .смешение печных газов с конвертерными,регулирование подачи конвертерногогаза, измерение расхода и концентрации БО в газах, поступающих в контактный аппарат, регулирование,концентрации 802 изменением подсосавоздуха 2).. Недостаток данного способа заключается в возникновении при изменении подсоса воздуха нарушения манометрического режима и в относитель-но низком коэффициенте использования серы, технологических газов.Известен способ управления процессом получения серосодержащих газов в производстве серной кислоты, вклю" чающий подачу конверторного газа че" рез гаэоход и газа серосодержащей установки кипящего слоя в промывную башню, измерение расхода и концентрации сернистого газа, поступающего в контактный аппарат, регулирование концентрации сернистого газа изменением подсоса атмосферного воздуха в газоход конвертерного газа, расход которого регулируют в зависимости от расхода сернистого газа 3).ры, поступающей с ним в установку, а затем определяют величину коррекции расхода первичного окислителя и изменяют его расход на неличину коррекции, а также тем, что регулируют уровень расплава серы изменением ее. расхода при фиксированном значении расхода вторичного окислителя и, втом, что температуру газов на выходе установки поддерживают в допустимых заданных пределах изменением расхода вторичного окислителя, изменяякоэффициент соотношения расхода серыи вторичного окислителя. 155 60 Наиболее близким по технической сущйости и достигаемому результату К предлагаемому является способ управления установкой для сжигания серы, включающий измерение концентрации сернистого ангидрида, расходы серы, первичного и вторичного окис- . ителя, температуры на выходе уста,- онки, регулирование соотношения асходон серы и первичного окислитерегулирование температуры измееннем расхода серы (4(,Недостаток известного способа состоит и отсутствии возможности гибкого и глубокого управления производительностью установки, использования печи для компенсации возмущений, вы зываемых изменением режимов работы технологических агрегатов, произво" дящих сернистый газ, и н относительно низкой степени использования,серы технологических газов, н отсутствии 20 возможности использованию слабосернистых газов.Необходимость глубокого и гибкого управления производительностью уста нонки для сжигания серы вызвано тем, что технологические агрегаты, напрнмер, конвертеры, обжиговые и руднотермические печи, работают в переменном режиме. Это приводит к существенным колебаниям концентрации сернистого ангидрида в газах и к изменениям их количества, что недопустимо для сернокислотного,производства.Компенсацию осуществляют изменением производительности серосиигающей установки.Целью изобретения является повышение степени использонаниФ серы технологических газов, снижение коли" честна сжигаемой элементарной серы. 40Поставленная цель достигается тем, что регулируют концентрацию сернистого ангидрида в смеси технологических газов с газами серосжи" гающей установки изменением расхода первичного окислителя, в зависимости от которого изменяют расход серы, и н соответствии с изменением расхода серы изменяют расход вторичного окислителя, измеряют концентрацию 50 сернистого ангидрида во вторичномокислителе, определяют количЕство сеНа чертеже приведена блок-схемаустановки, реализующей .предлагаемыйспособ.,Способ осуществляется следующимобразом.Кусковая сера из расходного бункера 1 поступает на регулируемый.питатель 2, с него (на несоизмеритель 3, с которого поступает в установку 4, обеспечивающую планление, .сжигание . части серы в расплаве и ее испарение в заданном количестве, сжигание паров серы в циклоне над расплавом, Образующиеся газы направляются на смешение с технологическими. Для сжигания паров серы используют слабо- сернистые газы с концентрацией сернистого ангидрйда до 3, Количество сжигаемой серы в расплане определяется необходимым количеством газа, подаваемым на смешение. ИнФормация о температуре (Т) отходящих газов, расходах серы (ФЭ) перничного (Фе ) и вторичного (Фо ) окислителей, коноа центрации БО в смеси (С 9 О ) технологических газов с газами серосжигающей установки, концентрации 80 й но вторичном окислителе (Сб 1 ) и об уровне (У) расплава поступает к оператору. При отклонении Сб от эаданного значения изменяют расход(Фр 2 через поворотные фурмы 5 соответственно Ф н сторону, обеспечивающую компенсацию возмущений, вызы- вавших изменение Сбо . В соответст вии с изменением Ф изменяют Фб че 2 рез шлицы б циклона. При изменениияС 50 также изменяют расход первичного окислителя в сторону компенсации изменения количества серы, поступающей со вторичным окислителем. Затем осуществляют все операций, связанные с соответствующими изменениями ф и1( 6 ФОу,При изменении температуры отходящих газов изменяют расход только вторичного окислителя Фо . При изменении уровня расплава % изменяют расход серы при фиксированием расходе вторичного Окислителя. Кусковую серу иэ бункера 1 при помощи питателя 2 и несоизмерителя 3, изменяющего расход серы Фб( подают в серосжигающую установку 4. Посредством фурм 5 в расплавленную серу 4 подают первичный окислитель (окислйтель 1), а через тангенциальные вводы из шлиц б подают н газоную фазу вторичный окислитель (окислитель П); Непрерывно измеряют расходы первичного и вторичного окислителей Фо ио Ф 0 и концентрации сернистого ангидрида С 0 в смеси газов и С 50 во вторичном окислителе. При изменении концентрации С(30 рассчитывают количество серы, поступающее в сернокис лотный цех, по формулефБ 22( (О889608 и изменяют подачу первичного окисли- теля Ф 0 на величину, которая обеспечивала бы изменение количества сжигаемой в установке кусковой серы на величину, компенсирующую изменение С 9 о . Одновременно с соответст-. вующим коэффициентом соотношения изменяют расход серы и соответственно расход вторичного окислителя.Изменение указанных расходов осуществляют при помощи исполнительных органов ИО, ИО 2 и И 03Таким образом обеспечивают устойчивое поддерживание концентрации ЯО 2 в смеси газов при минимальном расходе серы.Изменение температуры Т. газов (увеличение) может привести к ус корению износа футеровки циклонной камеры и плавильника. При температуре газов на выходе установки выше допустимой в.силу каких либо факторов, например, в результате увеличе ния теплопотерь за счет износа фу-. теровки или ухудшения теплопередачи С 80 Ос 008 0,012 0,014 О,Время в течение года с. яС 90 =Сопв 1.2.по суькам 20 45 . 70 60 35 25 20 25 Пересчет на 100 ЯО осуществляют по формуле: 35Фо =24 и40000 С 90 =2440 и".С 9 оф ф где и- количество рабочих суток,в течение которых концентрация газов по ЯО равнаС 490 р.10 74.10 58,10 50.10 72.10 104.10 4 4 4 4 4 4 750 580 800 40 20 520 9 Суммарное количество серы, посту-пающее со вторичным окислителем в течение года, составляет Е Ф =4231,Т.Я На эту величину может быть уменьшено количество сжигаемой кусковой серы, что может быть достигнуто при исполь- Н зовании предлагаемого способа управления.Таким образом, изменяя подачу первичного окислителя в зависимости от поступления в установку серы, 9 может быть сэкономлено 4213 Т элементарной серы в год. При сонмости элементарной серы 70 руб/Т зкономи,ческий эффект Э =4213 70=294910 рубв год.965 рации ЯС во ществляютсячто и при Ов смеси т жесткая ством кислочным окислигаемой в Фо ла и етения 1Способ управле тановки для. сжигания путем измерения расх я работой усусковой сеРы, ов первичного Ф , нм 15310 5213 4 от газовой фазы циклона к сере, находящейся в плавильнике, увеличива-ют количество вторичного окислителяизменением коэффициента соотношениярасход серы - расход вторичногоокислителя. Компенсацию возможныхизменений уровня У расплава вьюке допустимого диапазона осуществляютсоответствующим изменением подачисеры в установку без изменения расхода вторичного окислителя. Увеличение расхода серы приводит к некоторому снижению температуры расплава, однако, учитывая теплоем" кость ванны, существенного влияния на процессы плавления, горения и испарения не будет.П р и м е р. Экспериментально установлено, что при подаче ежечасно в установку вторичного окислителя в количестве 40000 нм/ч концентрация ЯО 2 в течение года изменяется согласно приведенному ниже. 017 0,022 0,024 0,026 0,03 Затем определяют количество серы,поступающее с газами, с учетом коэф.фициента использования К=0,71фзг,отФ224о фРезультаты подсчетов приведеныниже. При изменении конценвторичном окислителе освсе операции управленияизменении концентрациигазов, так как существузависимостЬ между количрода, подаваемым с первтелем, и количеством сжрасплаве серы.889608 аж 5 Под ВНИИПИ Заказ 1088 илиал ППП дПатент" г. Ужгородппп,пвтентф Зак. 3 ул. ПроектнБ и вторичного окислителей, регулирования температуры газов .на выходеустановки и расхода серы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени использования серы технологических газов, регулируют концентрацию сернистого ангидрица в смеси технологических газов сгазами сероссдержащей установки изменением расхода .первичного окисли.еля, в зависимости от которого изменяют расход серы, и в соответствии с изменением расходасеры изменяют расход вторичного окислителя,измеряют концентрацию сернистогоангидрида во вторичном окислителе,определяют текущее значение серы,поступающей с ним в установку, а .затем определяюТ величину коррекциирасхода первичного окислителя и из-.меняют его расход на величину кор"рекцин. 2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что регулируют уровень расплава серы изменением еерасхода прн фиксированном значениирасхода вторичного окислителя.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что температуру газовна выходе установки поддерживают вдопустимых заданных пределах изменением расхода вторичного окислителя, изменяя коэффициент соотношениярасходов серы и .вторичного окислителя.Источники информации,йринятые.во внимание при экспертизе1,. Авторское свидетельство СССРР.504696, кл. С 01 В 17/74, 1974.2. Труды НИУИФ, 1974, вып,.222,с. 186.3Авторское свидетельство СССРР 645935, кл. С 01 В 17/74, 1977.4, Патент США 9 3936275,20 кл, 23-278, 1977.