Способ управления процессом осушки и абсорбции обжигового газа

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 162394 Е ИЗОБРЕТЕНИ ходят сушильная башогидратный абсорберы соединенные со сбор- объединены между содами (перетоками), токи кислот создаются 7-9, на всас которых з сборников 4-6 и натопроводам в соответической схемой в я к способ и произоо пользова ты и олеум состав схемы влеумный и мон оответственно и 4-6, которые кислотопрово етстоующие по ощью насосов пает кислота и яется по кисло и с технолог уп ва ня 1 2 и 3 ника бой нзобретения - повышеффективности.теже приведена принцизации способа,с по постправ стви е эконоЦель мической На че схема реиальн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уфимский нефтяной институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 910530, кл, С 01 В 17/76, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1085932, кл. С 01 В 17/76, 1982,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМОСУШКИ И АБСОРБЦИИ ОБЖИГОВОГОГАЗА(57) Изобретение относится к способам управления сернокислотными производствами, применимо о производствах серной кислотыконтактным способом и позволяет повыситьзкономическуюзффективность. Способ заключается в стабилизации уровня о сборниках сушильной башни и олеумного абсорбераизменением расходов соответственно сушильной кислоты и олеума, стабилизации уровня осборнике моногидратного абсорбера измененивм расхода моногидрата, регулирования,стабилизации концентрации олеума изменением расхода моногидрата, концентрации моногидрата изменением расхода сушильной Изобретение относитс равления сернокислотным ми и может быть ис производстве серной кисл тактным методом. лц 5 С 01 В 17/76, 0 05 О 27/00 кислоты, установлением предельных значений выходного сигнала регулятора концентрации моногидрата, при достижении которых изменяют расход воды, подаваемой в сборник моногидратного абсорбера, измерении температур кислоты на выходе из башни и газа, определении текущего значения их разности, сравнения полученной величины с заданной, измерении температуры орошающей кислоты, регулировании концентрации сушильной кислоты по величине отклонения 1 екущего значения разности температур кислоты на выходе из башни и газа от заданной величины путем изменения расхода олеума, подаваемого в сборник башни с коррекцией по изменению температуры сушильной кислоты, осуществлении порогового контроля концентрации моногидрата, при достижении которых концентрацию моногидрата регулируют изменением расхода олеума, подаваемого в сборник моногидратного абсорбера, измерении концентрации кислоты, олеума и моногидрата в соответствующем аппарате, определении их отклонения от заданных значений, по величинам которых дополнительно корректируют задания соответствующего регулятора концентрации. 1 ил.0соответствующие сборники 6, 4 и 6, 4 и 5 на склад, а через холодильники 10-12 - на орошение башни 1 и абсорберов 2 и 3,Контур стабилизации уровня в сборнике 4 сушильной башни 1 включает в себя датчик 13 уровня, регулятор 14 и исполнительный механизм 15, установленный на линии Откачки сушильной кислоты нэ склад.Контур стабилизации уровня в сборнике 5 олеумного абсорбера 2 содержит датчик 16 уровня, регулятор 17 и исполнительный механизм 18, установленный на линии откачки олеума на склад, Контур стабилизации уровня в сборнике 6 моногидратного абсорбера 3 содержит датчик 19 уровня, регулятор 20 и исполнительный механизм 21, установленный на линии подачи моногидрата из сборника 6 моногидратного абсорбера 3 в сборник 4 сушильной башни 1,Контур стабилизации концентрации олеума включает в себя датчик 22 концентрации, регулятор 23 и исполнительный механизм 24, установленный на линии подачи моногидрата из сборника б моногидратного абсорбера 3 в сборник 5 олеумного абсорбера 2, Контур стабилизации концентрации моногидрата включает в себя датчик 25 концентрации, регулятор 26, ограничитель 27 и исполнительный механизм 28, установленный на линии подачи сушильной кислоты из сборника 4 сушильной башни 1 в сборник б моногидратного абсорбера 3, а также повторитель 29 с зоной нечувствительности, ограничитель 30 и исполнительный механизм 31, установленный на линии подачи воды в сборник 6 моногидратного абсорбера 3.Контур регулирования концентрации сушильной кислоты включает в себя датчик 32 концентрации, регулятор ЗЗ и исполнительный механизм 34, установленный на линии подачи олеума иэ сборника 5 олеумного абсорбера 2 в сборник 4 сушильнои башни 1. Контур коррекции концентрации сушильной кислоты в зависимости от заданного положительного перепада между температурой кислоты на выходе из сушильной башни и температурой газа, поступающего на осушку, включает в себя датчик 35 температуры кислоты после сушильной башни, датчик 36 температуры входного потока газа, блок 37 вычисления разности телператур и регулятор 38 перепада температур, а контур коррекции в зависимости от изменения температуры орошающей кислоты содержит датчик 39 температуры орошающей кислоты и блок 40 динамической связиДополнительно контур стабилизации концентрации моногидрата содержит пороговое устройство 41, аналоговый ключ 42 и исполнительныи механизм 43, установлен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ный на линии подачи олеума из сборника 5 олеумного абсорбера 2 в сборник б моногидратного абсорбера 3. Контуры коррекции в зависимости от изменения приращения концентрации сушильной кислоты в сушильной башне 1, концентрации олеума в олеумном абсорбере 2 и концентрации моногидрата в моногидратном абсорбере 3 содержат: для концентрации сушильной кислоты - датчик 32 концентрации орошающей сушильной кислоты и датчик 44 концентрации сушильной кислоты в нижней части сушильной башни, блок 45 вычисления разности и блок 46 динамической связи, для концентрации олеума - датчик 22 концентрации олеума, подаваемого на орошение, датчик 47 концентрации олеума в нижней части олеумного абсорбера 2, блок 48 вычисления разности и блок 49 динамической связи, для концентрации моногидрата - датчик 25 концентрации моногидрата, подаваемого на орошение, датчик 50 концентрации моногидрата в нижней части моногидра гного абсорбера, блок 51 вычисления разности и блок 52 динамической связи.Способ реализуется следующим Образом,Принцип формирования управляющего воздействия в котуре регулирования концентрации сушильной кислоты заключается в измерении текущего значения концентрации датчиком 32 и подачи его выходного сигнала на информационный вход регулятора 33. На выходе последнего при отклонении текущего значения концентрации от заданного по стандартному, например, ПИД-закону, формируется управляющее воздействие, поступающее на исполнительный механизм 34, с помощью которого изменяют расход олеума, подаваемого из сборника 5 олеумного абсорбера 2 в сборник 4 сушильной башни 1, 1 акил образом, чтобы текущее значение концентрации сушильной кислоты всегда оставалось равным ее заданному значению, при уменьшении концентрации сушильной кислоты увеличивают расход олеума, а при увеличении - уменьшают, Аналогичньм образом формируют управляющее воздействие в контурах стабилизации уровня в сборнике 4 сушильной б;вни 1, уровня в сбоонике 5 олеумного абсорбера 2 и концентрации олеума, уровня в сборнике б моногидратного абсорбера 3 и концентрации моногидрата, Управляющее воздействие с выхода регулятора 14 уровня в сборнике сушильной кислоты направляют на исполнительный механизм 15 и с его помощью изменяют расход сушильной кислоты, откачиввемой из сборника на склад,таким образом, чтобы текущее значение уровня всегда оставалось равным его заданному значению Над, Управляющее воздействие с выхода регулятора 17 уровня в сборнике 5 олеумного абсорберд 2 направ ляют на исполнительный механизм 18, а с выхода регулятора 20 уровня в сборнике 6 моногидратного абсорбера 3 - на исполнительный механизм 21 С помощью исполнительного механизма 18 изменяют расход 10 олеума, откачиваемого на склад из сборника 5 олеумного абсорбера 2; с помощью исполнительного механизма 21 изменяют расход моногидрата, подаваемого из сборника 6 моногидратного абсорбера 3 в сборник 5 оле умного абсорбера 2 таким образом, чтобы текущие значения уровня в сборниках 5 и 6 всегда были равными их заданным ззчеГ 12 ад И эад20Управляющее воздействие с выхода регулятора 23 концен 1 рации олеумд нацрдоля. ют на исполнительный механизм 24, С его помощью или увеличивают расход моноидрата, подаваемого в сборник 5 олеумного дбсорберд 2 (когда текущее значение ко- центрации олеума становится меньце его заданного значения Сваг), или уменьшзют, о противном случае, добиваясь при этом пО- стоянного равенства между текуцим и зд 30 данным значением концетрзции Ол;умз Управляюцее воздействие с в.хода регулятора 26 концентрдци моногидрз 35 т а одновременно н д п р з о л 3 Г т ч е р е з ограничитель 27 нз исполниел ныи механизм 28, через повторитель 29 с зоной н. чувствительности и ограичитель 30 нд исполнительный мехднизгл 31, через ддло. говый ключ 42.на исполнительньй механизм40 43. Если управляющее воздействие регулятора 26 (обозначим его через О) находится о ПРЕДЕЛаХ ОминООмакс, тО ОНО ООЗДЕйствует на исполнительныи механизгл 28 и с45 его помощью при отклонении текущего значения концентрации моногидрата от зада- ного Сз,д изменяет расход сушильной кислоты, подаваемой в сборник 6 моногидратного абсорбера 3 (увеличивают, когда СзСз и уменьшают, когда СзСз, ). Если управляющее воздействие регулягора 26 СТаНОВИТСЯ МЕНЬШЕ Орин ИЛИ бОЛЬШЕ Омакс, то выходной сигнал ограничителя 27 стабилизируется на значения Омин или Омакс, и изменение расхода сушильной кислоты, подаваемой в сборник 6 моногидратного аб.сорбера 6, прекращается. В это время начинает изменяться выходной сигнал повторителя 29 с зоной нечувствительности, так как его параметры настройки равны;Оср - д Омин И Оср 1 д = Омакс, где д - порог нечувствительности относи. тельно среднего значения управляющего сигнала Оср,Последуощая компенсация отклонения между текущим и заданным значением концентрации моногидрата проводится путем изменения расхода воды, подаваемой в сборник 6 моногидратного абсорбера 3, с помощью исполнительного механизма 31, Если при этом концентрация продолжает отклоняться от своего эадднного значения и ДОСТИГаЕТ НИЖНЕГО Свин ИЛИ ОЕРХНЕГО С макс граичных эндчеий, то сзбдт,влет пороговое устройство 41 и нд его выходе формируется дискретный сигзл, под действием которого открывзется днзлогооый ключ 42 Управляющее ооздейсгоие реупзгорз 26 через открытый клоч 42 постуцд Г з испол 1 ительный гиехлниэг 43, с помоцьо которо ГО в допопнее к рдсходу БОД 1 а змеи яот расход олеумз подзолмОГО в сборни, 6 моногидратного збсорберд 3 уоличиодот пРИ СЗ к Сн и Ум:11,дот ОРИ СЗСнас 1 Козффиц 1 е 1 усиления сисамы регулиро дания при этом оозрдсдт. ГО позволяет значительно быстрее консироозть здтс- уо 33 еся отклоеи коцтгди моногидрдтз от заданного ззченип и умено 1 и гь стГнь Глипия нд олиа 1 ч,гр, к регупи- РУЕМЫХ ГДРДГКРООС цолОц 1 цгрзИч 11 ляО с цепью прдстврдцния зруния бзпднс;.1 пО воде ОгрзцичиозОГел 31 7 1 лмения расх О д 3 в О д Ь 1, ГО д 3 л1 ( гО и 13 с б О р н 1 к 6 монснидрзгноО дбсорбрд 3 КОГДд уцрзг ляощее воздйстоие ргугяОГз 26 стдоЙИтг Я бОЛЬ 3 3 РХГО 33 л;с ИЛИ НИЖНЕГООли ГГз 1 иь к здОии, ТО Быходои сигнал огрдничитля 30 стдбилиэируется нд ЗпдЧНИИ .и ИЛИ Оа, , и ИЗМЕЕНИЕ рдС- хода воды, подзолмой Г сборник 6 моногидрдтного дбсорберд 3, цркрдщдется. Задание для регулятора 33 концентрации сушильной кислоты Грмруют по стандартному ПИ закону с помощью регулятора 38 перепада между тел 1 цердтурой кислоты нд выходе иэ сушильной башни 1 и температурой газа, поступающего нд осушку, о зависимости от величины отклонения текущего значения перепада температур от его заданного значения ЛТ,Л. Сигндл, пропорциональный перепаду температур, получают в блоке 37 оычисления разюсти, нд входы которого подают информацию от датчикз 35 температуры кислоты на выходе из суцплль 1623948ной башни 1 и от датчика 36 температурыгаза, поступающего на осушку.Коррекция задания вегулятг)ра 33 концентрации сушильной кислоты при изменеНИИ тЕМПЕРатУРЫ ОРОШЭЮЩЕй КИСГотЫосуществляют с помощью корректирующего сигнала, которыи формируется в блоке .0динамической связи, На его вход подэОтсигнал от датчика 39 температуры орошэющей кислоты. Для осуществле.я коррекции задания того же регулятора ЗЗ вЭаВИСИМОСтИ От ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРЭЩЕ 1 Яконцентрации в сушильной башне 1 с помощью датчика 44 измеряют концентрациюкислоты в нижней чэсти сушильнои башни1, сигнал выхода с которого вмэсг с сигнэ.лом от датчика 32 концентрации суш 1 тьнпЙкислоты подают в блок 45 вьяисгения разности, а затем в блок 46 Динам 1 ческпй сэязи. В блоке 46 динамической связи; гиизменении указанного прлращеия конце;.трации формируетсч корректируннций 011 нал, который напрэвляот на гход заданиярегулятора ЗЗ концентрации сугиттьОГкислоты и изменяют его значение,Аналогичным образом, т,е, пяГРх огРОделения приращения концентрации олеумэв олеумном абсорбере 2 и пр 11 г)э)нля к Оцентрации моногидрэта в л;оогидрэтсмабсорбере 3 с помощью блоков 48 и 51 )ьчисления разности последующего фог, 100 вания корректирующих сигналов в блоках49 и 52 динамической связи и подэчи полученных сигналов на вход соотзетственОрегулятора 23 конценрации олеу тэ и регулятора 26 концентрации моногидрэтэ, зсу -ществляют коррекцию заданий укэзэннь:хрегуляторов при изменении Грирэщэийконцентрации олеумэ и моОг 1;РГттэ сог -ветственно в олеумном и моногидрэтпмабсорберах 2 и 3.Время действия коррек) 11 рующих сигнэлоа и их величина определяются параметрамии настройки блоков 40, 49 и 52динамической связи, в качестве которьх вслучае применения регуляторов с интегральной состэвляк)щей (ПИ и Г 1 ИД) используются реальные длфереГ,ируощиРзвенья,Применение предлагаемых изобретениидля управления процессами осупки и эбсорбции обжигового газа в сернокисло Гнал; производстве за счет повьшения точностирегулирования концентрации сушильной кислоты моногидрата и олеума позволяет увел,110 15 20 25 30 .5 40 45 50 55 ч 11 в 1,2 раза срок службы технологи тсского оборудования и в 2 раза снизить потери в виде тумана л неабсорбировэнного триоксидэ серы вместе с дымовыми газами, В рез,Гьтэте увеличивается годовой выпуск серной кислоты,Форлтулэ иэобре) ения Способ управления процессом осушки и:)бсорбции обжигового гэзэ Г пр 0 зводстве серноЙ кислоты кОтсктным лтетОдом с осушкой азэ в сушильной бэшн. и эбсорбцией триокисл серы последовательно в олеумном и моногидратном эбсорберэх, зэключэОщийся в стаблллзэции чровня в сборникэх бэпи и ОлеумоГ эбсорбепэ изменениел 1 расходов спотгетственно сушильной кислоть и олеума стэбиллзэции уГовня 11 сб)Орнике лтОГ;)Гидрэт 010 эбсорберя измененлом Гвсхода 10 Г илрэтэ, рг: - ГУЛИ)Г)11 Г 1 т 1 И 10 ЦГТГ)Э 1 ИИ СИЛ 1-1 ОИ кислоты, стэб 11 лизэИт концетрл 1 Ии олРул 1 э изменениР 11 Г)эсхОдэ л 1011 эгидГ)этэ, ко- цент рэции,.10 оидрэтэ из.;Р 0 ием РЭСХОДЭ СУШИЛЬНОЙ КИСЛОТЫ УСТЭ;ОВЛЕИИ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗЭЧСИй ВЫ одОО СИГНала регулятора концентрэции моноидрэтэ, по 1 дОст ижении кобурых изнРяОТ рэг ход 130- Ды, Г 10 дэвэел 10 и в сб 00 тик 110110 иДГэОГО абсорберэ э также изл 1 еретии теперэтур КИСЛОТЫЭ ВЫХОдв ИЗ 1 таПт И .1 ЗЭ, ОПРЕдЕ- лении текупОго значения их рэсости срэвтИ ПОЛт/ЧРНОй РЕЛИЧИ 1 С ЭДЭННОИ И измеГенти тел перэтуры Орошэк)ГГ 1 кисло;ы, О Г л и ч э О ш и й с я тем, что, с цельоП)ПРНИЯ ЭКО 0 нп 1 РСКОЙ Зф С КТИГОСТИ, дтптл;ти Гельи регулир уот ко цг; Грац 10уптл,ой кислОГ 1, Г Глел11,0 0; ;)0 ения Окупего энэтеия разно: и тетператур кислоты нэ выходе из бэпни и г тзэ От зэпэнной величины пугем измеения расхода олеул 1 э, подаваемого в сборник бэпни, с коррекцией по изменению темг ературы сушильной кислоты, ОсГ 1 ествляют пороговый контроль коетрэции моногидрэтэ и при достижении порога концентрэцио моногидратэ регулирун)т изменением расхода олеумэ, ГтодэвэРл ого в сборник моногидрэтного эбсорберэ, излРряОт коцент Ии кислоты, олеумэ и л;Оногидрэтэ в соотвегствуощем эппэрэе, определяют их отклонения от заданных значений, по величинам которых допогнительно корректируют задания соот ветствуощего Регулятора концентоации,1623948 Составитель А,ХляповТехред М,Моргентал Корректор Л.Пилипен едактор С,Лисин Тираж Подписное И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5