Устройство для автоматического управления процессом получения сернистого газа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 1965993(22) Заявлено 18.03,81 (21) 3262275/23-26с присоединением заявки Мо(У 1 М К э С 01 В 17/50 С 05 Р 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.10,82 В.Е.Мартыненко, В.И.Пинский, А.С.Ш В.Н.Борзунов, В.А.федосенко и(71) Заявите Днепропетровский химико-технологи Рдена Трудового 1( ский институт им. РОПСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС 1(ОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНИСТОГО ГАЗА Ивам устройстравления того га- о-кислотны й подачей ения, и печного гаэобретение относится к для автоматического уп процессом получения сернис за в печных агрегатах серн производств с одновременно воздуха в печь, в зону гор после печи на разбавление за. Известно устройство для автоматического управления процессом получения сернистого газа, содержацее регуляторы, стабилизирующие концент,рацию сернистого ангидрида в газе и расход воздуха в печь 1,1 .Однако при управлении процессом с использованием этого устройства не достигается максимально возможная степень сгорания серы в печи, что приводит к увеличению расходных коэффициентов по сырью, увеличению затрат на ремонт оборудования.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического управления про цессом получения сернистого газа, содержащее задаюций блок, соединенный с регулятором концентрации сернистого ангидрида в газе после печного агрегата, измеритель общего 30 расхода воздуха .на печной агрегат,задающ 1 ий блок максимально допустимой температуры в печи, блок вычис"ления оптимального расхода воздухав печь, связанный с регуляторомрасхода воздуха в печь. Данное устройство поддерживает расход воздухав печь на оптимальном значении,обеспечиваюцем максимально возможную степень сгорания серы в печи 1,2. Недостатком данного устройства является то что оно не обеспечива" ет требуемую точность управления выработкой серной кислоты, так как общий расход воздуха на печной агрегат и концентрация сернистого ангидрида в газе после печного агрегата, определяющие его нагрузки и выработку серной кислоты, изменяются либо случайным образом, либо, если и организованно, то вручную с помощью задатчиков без использования количественной зависимости от требуемой выработки серной кислоты и, следовательно, неоперативно и неточно.Цель изобретения - повыщение выхода готового продукта при обеспечении максимально возможной степени сгорания серы в печи.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство дополнительноснабжено задающим блоком выработкисерной кислоты, блоком управлениянагрузкой, регулятором обцего расхода воздуха и блоком переключения заданий по концентрации, при этом входы блока управления нагрузкой соединены с выходами измерителя общего расхода воздуха, эадаюцего блока выработки серной кислоты и задаюцего блока концентрации, один из выходов блока управления нагрузкой связан с входом регулятора обцего рас-,хода воздуха, а второй - с однимиз входов блока переключения заданийпо концентрации, другой вход которого соединен с выходом задаюцегоблока концентрации, управляющийвход блока переключения заданий поконцентрации связан с выходом регуля тора обцего расхода воздуха, а выходэтого блока подключен ко входамблока вычислителя оптимального расхода воздуха в печь и регулятора концентрации сернистого ангидрида,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Схема содержит измеритель 1 общего расхода воздуха, регулятор 2 общего расхода воздуха, измеритель 3расхода воздуха в печь, регулятор 4расхода воздуха в печь, измеритель5 концентрации сернистого ангидридав газе, регулятор б концентрации,задаюций блок 7 концентрации, задаюций блок 8 максимально допустимойтемпературы в печи, блок 9 вычисления оптимального расхода воздуха впечь, исполнительный механизм 10 дляизмерения подачи жидкой серы в 40. печь, исполнительнь 1 й механизм 11 дляизмерения расхода воздуха в печь,эадаюций блок 12 выработки сернойкислоты, блок 13 управления нагрузкой, блок 14 переключения заданий 45по концентрации, исполнительный меха"низм 15 для изменения общего расходавоздуха.Выходы измерителей 1, .3 и 5 соеди-нены соответственно свходами "ПеРе-.менная" регуляторов 2, 4 и б. К входам блока 9 подключены выходы измерителя 1, задающего блока 8 и блока14 переключения, а выход. блока 9 соединен с входом "Задание" регулятора 4. К входам блока,13 подключенывыходы измерителя 1, задающего блока 12 и задаюцего блока 7, один выход блока 13 соединен с входом "Задание" регулятора 2, а,второй - содним из входов блока .14 переключения. Второй вход блока 14 переключения соединен с выходом задающегоблока 7, а его управляющий вход -с выходом регулятора 2, выход блока14 переключения соединен также с 65 входом "Задание" регулятора б. Выходы регуляторов 2, 4 и б подключены соответственно к исполнительным механизмам 15, 11 и 10.Устройство работаЕт следующим образом.Оператор с помоцью задающего блока 12 устанавливает задание на выработку серной кислоты. Этому заданию соответствует выходной сигнал задаюцего блока 12, который поступает на вход блока 13. На входы блока 13 поступают также сигналы, пропорциональные обцему расходу воздуха (с выхода измерителя 1) и. заданному значению концентрации сернистого ангидрида (с выхода задаюцего блока 7),В блоке 13 по вышеприведенной зависимости рассчитывается значение обцего расхОДа .воздуха, необходимое для обеспечения заданной выработки ,серной кислоты при заданной концентрации .сернистого ангидрида в газе,а также значение концентрации сернистого ангидрида в газе, необходимое для обеспечения заданной выработки серной кислоты при измеренном значении общего расхода воздуха. С одноговыхода блока 13 сигнал, соответствующий рассчитанному значению обцего расхода воздуха, поступает в качестве задания на вход регулятора 2, куда также поступает переменный сигнал с выхода измерителя 1. Регулятор2 отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнительный механизм 15 и на управляюций вход блока 14 переключения. В зависимости от значения этого сигнала на выход блока 14 переключения проходит либо входной сигнал, поступаюций с выхода задающего блока 7 и соответствующий устанавливаемому оператором заданию концентрации сернистого ангидрида в газе, либо входной сигнал, поступаюций с другого выхода блока 13 и соответствующий рассчитанному им значению концентрации сернистого ангидрида в газе. Выходной сигнал блока 13 проходит на выход блока 14 переключения .только при тех значенияхвыходного сигнала регулятора 2, котоРым соответствует полное открытиеисполнительного механизма 15, привсех остальных значениях выходногосигнала регулятора 2 на выход блока14 переключения проходит выходнойсигнал задающего блока 7. С выходаблока 14 переключения сигнал поступаетв качестве задания на вход регулятора б, куда также поступает переменный сигнал с выхода измерителя 5. Регулятор б отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнительный механизм 10,Таким образом, управление выработкой серной кислоты осуществляетсярегулятором 2 общего расхода воздухав соответствии с заданием, которое формирует ему .блок 13 управления нагрузкой, до тех пор, пока исполнительный механизм 15 не откроется полностью. При этом регулятор 6 поддерживает концентрацию сернистого 5 ангидрида в газе на постоянном значении, устанавливаемом оператором с помоцью эадаюцего блока 7.,При полностью открытом исполнительном меха- . низме 15 управление выработкой сер ной кислоты осуществляется путем изменения концентрации сернистого ангидрида в газе регулятором 6 в соответствии с рассчитанным заданием, поступающим через блок 14 переключения с выхода блока 13 управления нагрузкойНа входы блока 9 поступают сигналы, пропорциональные общему расходу воздуха (с выхода измерителя 1) максимально допустимой температуре в20 печи (с выхода задающего блока 8) и заданному значению концентрации сернистого ангидрида в газе с выхода блока 14 переключения. С выхода блока 9 сигнал, пропорциональный рассчитанному оптимальному, обеспечивающемумаксимально возможную степень сгорания серы в печи, значению расхода воздуха в печь, подается в качестве задания на вход регулятора 4, куда также поступает перемен- ный сигнал с выхода измерителя 3. Регулятор 4 отрабатывает выходной сигнал и выдает его на исполнитель- ный механизм 11, 35Колебания суточной выработки серной кислоты при использовании известного устройства для автоматического управления составляет 4,42,5, а при предлагаемом устройстве +1,5 Ъ. 40 Повышение точности управления выработ. кой серной кислоты обеспечивает более ритмичную работу всего производства эа счет соответствующего снижения колеблемости нагрузки. и техно логического режима отдельных агрегатов, что приводит в результате к улучшению технико-экономических показателей работы всего производства серной кислоты. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого усТройства составляет78,5 тыс, руб. в год,Формула изобретенияУстройство для автоматическогоуправления процессом получения сернистого газа, содержащее регуляторконцентрации сернистого ангидридав газе после печного агрегата, измеритель общего расхода воздуха, эадаю-.ций блок концентрации, задаюций блокмаксимально допустимой температурыв печи, блок вычисления оптимальногорасхода воздуха в печи, связанныйс регулятором расхода воздуха в печь,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения выхода готового продукта при обеспечении максимальновозможной степени сгорания серы впечи, оно дополнительно снабженозадающим блоком выработки серной кис"лоты, блоком управления нагрузкой,регулятором общего расхода воздухаи блоком переключения заданий поконцентрации, при этом входы блокауправления нагрузкой соединены свыходами измерителя общего расходавоздуха, задающего блока выработкисерной кислоты и задаюцего блокаконцентрации, один из выходов блокауправления -нагрузкой связан с входомрегулятора общего расхода воздуха,а второй - с одним из входов блокапереключения заданий по концентрации,другой вход которого соединен с выходом задаюцего блока концентрации,управляюций вход блока переключениязаданий поконцентрации связан с выходом регулятора общего расхода воз"духа, а выход этого блока подключен 1ко входам блока вычисления оптимального расхода воздуха в печь и регулятора концентрации сернистого ангидрида.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Амелин А.Г. Производство сер- .ной,кислоты. И "Химия", 1967,с. 397.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2780446/26,кл. С 01 В 17/50, 1980.9 б 5993 Составитель Р.КлеТехред З,палий ктор С.Шекм тор И.Келем Подписное СР Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн Заказ 7762/31 Тираж 509 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Иосква, Ж, Раушская