Устройство для определения оптимальных режимов каталитических реакторов сернокислотного производства

Устройство для определения оптимальных режимов каталитических реакторов сернокислотного производства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ СЕРНОКИСЛОТНОГО ПРОИЗВОДСТВА , содержащее блок ручного ввода результатов химических анализов ..на объекте, вычислитель коэффициентов модели теплообменников, связанный с выходами блока памяти конструктивных парё1Метров и справочной информации и блока ввода экспериментальных данных с объекта, первый вычислитель коэффициентов кинетического уравнения и последовательно соединенные вычислитель оптимального режгала и индикатор оптимальных параметров, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения оптимальных режимов реакторов, оно дополнительно содержит первый блок сравнения, связанный с выходами блока ввода экспериментальных данных с объекта, блока ручного ввода результатов химических анализов на объекте и блока памяти конструктивных параметров и справочной информации и входом первого ВЕ 1числителя коэффициентов кинетического уравнения, второй вычислитель коэффициентов кинетичес .кого уравнения, соединенный с выходами первого блока сравнения и блока памяти конструктивных параметров и справочной информации, вычислитель технологического режима, связанный с выходами блока памяти конструктивных параметров и справочной информации, вычислителя коэффициентов модели теплообменников и двух с вычислителей коэффициентов кинети- . А ческого уравнения, второй блок сравta nek нения, соединенный своими входами с выходами .вычислителя технологичес кого режима и с одним из выходов . СП блока ввода экспериментальныхдан« 1 ных с объекта, а выходы второго блока сравнения связаны с входом вычис , лителя оптимального режима и - дополнительно введенного инди-катора ошибки. ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ ОНИ Х

ЕЕСНЛ;ЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3478931/2Ф-26 (22) 10. 06. 82

° ° ° ° ° 46) 30i11.83. Бюл, 9 44

72) Т,А. Гандельсман, T.A. Бережинский., М.В. Антропов, A.È. Голант, В.П. Козлов, Г.М. Островский и M.Г. Слинько (71) Государственный всесоюзный центральный ордена Трудового Крас ного Знамени. научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (53) 66.012т52(088.8) (56) 1, "Химическая промышленность", 1963, 9 10, с. 721-725.

2. "Химическая промышленность", 1974, 9 9, с, 679-681. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ КАТАЛИТИЧЕСКИХ

РЕАКТОРОВ СЕРНОКИСЛОТНОГО ПРОИЗВОДСТВА содержащее блок ручного ввода результатов химических анализов .на объекте, вычислитель коэффициентов модели теплообменников, связанный с выходами блока памяти конструктивных параметров и справочной информации и блока ввода экспериментальных данных с объекта, первый вычислитель коэффициентов кинетического уравнения и последовательно соединенные вычислитель оптимального режима и индикатор оптимальных параметров, о т л и ч а ю щ е е с я

„„ЯО„„1057412 А ц511 С 01 В 17/76; G 05 D 27/00 тем, что, с целью повышения точности определения оптимальных режимов реакторов, оно дополнительно содержит первый блок сравнения, связанный с выходами блока ввода экспериментальных данных с объекта, блока ручного ввода результатов химических анализов на объекте и блока памяти конструктивных параметров и справочной информации и входом первого вычислителя коэффициентов кинетического уравнения, второй вычислитель коэффициентов кинетического уравнения, соединенный с выходами первого блока сравнения и блока памяти конструктивных параметров и справочной информации, вычисли- Я тель технологического режима, связанный с выходами блока памяти конст ф/ руктивных параметров и справочной информации, вычислителя коэффициентов модели теплообменников и двух вычислителей коэффициентов кинетического уравнения, второй блок сравнения, соединенный своими входами с выходами вычислителя технологичес- { кого режима и с одним из выходов блока ввода экспериментальных данных с объекта, а выходы второго бло- м ) ка сравнения связаны с входом вычис- у

;лителя оптимального режима и вхо,дом - дополнительно введенного инди юг катора ошибки, M

Изобретение oтносится к про >зводству серной кислоты,. в частности к оптимизации промышл нных каталнтических реакторов сернокислотного производства, и может быть испо?яьзо— вано в хи:.::.Нческой п>ромышле>нности .

Известен способ оптимизации дейст вующих ка">алитических pe+KTQpoH для

0KИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ, По KOTOРОМУ в качестве критерия оптимизации принимается максимум степени контак-. тирования -Ia выходе из реактора при заданном распределении количест9 ва катализатора пo слоям < 1 ), >>днако в расчетах оптимальных режимов используется математи -еская модель реактора, включающая только описания-: слоев катализатора. B промышленном многослойном контактном аппараTp. для окисления двуокиси се-. ры Охпаж7(ОНИe pec!KцИОННОЙ СМЕСИ МЕжду слоя :и катализа-.ора осуществляе=сЯ либО Добавлением хОлОДКОЙ газо*

BoA c!,,е-<<., или ?;0>lopHQFQ BOeäó? либо в промежуточных теплообменп.ках. Тeeлообменники накладывают

ОГРаНИ -<ЕНИЯ Ha »aIOQP ОПТИМНЛЬНОГО режима реактора, поскольку их поверх ность ограничена и не всякий темпегатурный режим может быть реализован при данных конкретны?< теплообменниках. Кроме того, указанный

СПОСОб ОПТИмиэацн>И расс->итан на За" данную активность катализатора пс слоям„ а в пронe<..се зксплуа ".а-ции активность катализатора снижается, причем неодинаково во всех слоях, Помимо этого„ в аналитические рас-четы реж>гма теплооб<: ei-;никон не<>бхо— димо вводи":-ь поправочные коэ:„-ф- :циенты, Иа.-)более блliaKH!л к >Я1>едлагае?>а;/:у по технической сущностH и достигаемому результат>> является ;-стройст.— во, содержащее бло>< ввода экспери-ментальнь:х =начений параметрсь,, входящих в медали слОя катализат,>"ра и теглообменника> блок ручного ввода результатов х;-<мнческих анапизов, блок памяти констРУктив ных —:Iaa раметров «а-алитического реактора и спраьочной информации, выходы которых соединены с входам вычис>:ителя коэффициентов кинетического ура >нения, последовательно соединенного с вычислителем Оптимального режима реактора, в котором расчет параметров оптимальнor о режима осушествля=

ЕТСЯ C -,-,тaTQI l ПопраВОЧНЬ>х KO ->,*„!I>>II

eHToí математической модели, ?>арактеризующих действительные значения активности катализатора по слоям, и коэффициентов теплопередэчи в теплообменниках, и индикатором параметров оп-имально 0 ре?><има, а так?хе в у.;и>"литель коэФФициентов модели теплс-"

Обменника, один вход которого связан с блоком ввода экспериментальных

Данных, другой — с блоком памяти конструк:,èâíûõ параметров и справочной информации> а выход — с вычислителем оптимального ре»<има реакто>> ра (2 .1.

Известное устройство не позволяет

Определять коэффициенты мате.":.атической модели реактора с достаточной

To÷lIocTHþ> что приводит к снижению точности расчета оптимальных режимов. !

<ель изобретсния — повышение точriocTH определения оптимальных режимов реакторов.

Поставленная цель достигается тем> что, устройство для опре . Ления оптимальных режимов каталитических реакторов сернокислотного произво.;— ства, включающее блоки ввода экспериментальных данных ; резуль гатов

1<> химических анализов, блок памяти к Он cT p óK тР В ных параметрОв il сп ">авоч ной информации, вычислитель козффи>;иентов мсдели теплсобменников, вы ислитель коэффициентов кинетичес-.

:> кого уравнения, соединенные после,цовательнс с вычислителем оптимального режима реактора и индикатором параме.гров оптимального режима, дополнительно содержит первый блок сравнения, связанный с выходами блока ввода экспериментальных данных с объекта, блока ручного ввода результ= TQB химических анализов на объекте и блока памяти конструктивных параметров и справочной инфор Э С

3> мации и входом первого вычислителя коэффициентов кинетического уравнения, второй вычислитель коэффициенон ки ieTH ecKQFQ уравнения, соединенный с выходами первого блока срав.;.<> .ieHHÿ и блока памяти конструктивных параметров и справочной информации, вычислитель технологического режи;-а, г:вязанный с выходами блока памяти конструктивных параметров и справ ной информ ции, вычислителя коэффициснтов модели теплообменников и двух вычислителей коэффициентов кинетического уравнения, второй блок сравнeíèÿ, соединенный своими .,„ входами с выходом вычислителя техэ9 нологического режима и с одним из выходов блока ввода экспериментальных данных с объекта, а выходы второго блока сравнения связаны с входом вычислителя оптимального режима и входом дополнительно введен.нот о и>вди1<атора ошибки.

Иа чертеже представлена блок-схема г.редлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода

6>> экспериментальных данных с объекта, блок 2 ручного ввода результатов химических анализов на объекте, блок 3 памяти конструктивных параметров и справочной информации, вы-числитель 4 коэф<„ициентов модели

1057412 лителя б, либо вычислителя 7, B вычислителе B определяется технологический режим реактора с учетом полученных н вычислителях 4 и б (или 7) коэффициентов.

Сигналы с вычислителя 8 и блока 1 поступают на вход блока 9 сравнения, где экспериментальный технологический режим реактора сравнивается с режимом, полученным в вычислителе 8.

В случае существенного расхождения экспериментального и рассчитанного режимов реактора сигнал с выхода блока 9 подается на вход индикатора 10 ошибки, который выдает сообщение оператору о недостоверности введенных в устройство экспериментальных данных °

В случае совпадения экспериментального и рассчитанного н вычислителе 8 режимов реактора с заданной точностью сигнал с выхода блока 9 поступает на вход вычислителя 11 оптимального режима, в котором опре-деляется оптимальный режим реакто-. ра с учетом полученных в вычислителях 4 и б (или 7 ) коэффициентов модели, отражающих действительное состояние теплообменников и катализатора н реакторе.

;С вычислителя 11 сигналы поступают на вход индикатора 12, который выдает оператору значения параметров оптимального режима температуры газа на входе в слои катализатора и полученные в вычислителях 4 и б ,(или 7) значения поправочных коэффициентов.

Клейман

Корректор О.Билак

Составитель Р.

Редактор А.Огар Техред Т,Фанта.

Заказ 9499/25 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 теплообменников, блок 5 сравнения, вычислители б и 7 коэффициентов кинетического уравнения, вычислитель

8 технологического режима, блок 9 сравнения, индикатор 10 ошибки, вычислитель 11 оптимального режима и индикатор 12 оптимальных параметров.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчиков объекта поступают в блок 1. Результаты химических анализов, проводимых на объекте, вводятся блоком 2 ручного ввода.

Значения конструктивных параметров и физико-химических констант хранятся в блоке 3, Сигналы с блоков 1 и 3 поступают в вычислитель 4, в котором определяются поправки для коэффициентов теплопередачи теплообменников.

Сигналы с блоков 1 и 2 поступают в блок 5 сравнения, в котором осуществляется сравнение экспериментальных значений степени контактирования на выходе из слоя с равновесными и выбор варианта расчета поправочных коэффициентов модели. При наличии разницы между экспериментальным и равновесным значениями степени контактирования сигнал с блока 5 поступает в вычислитель б.

Нри равенстве экспериментального и равновесного значений степени контактирования сигнал с блока 5 поступает в вычислитель 7.

В вычислитель б поступают сигна лы с блокон 5 и 3, и в нем определяются поправочные коэффициенты для кинетического уравнения процесса окисления двуокиси серы путем интегрирования этого уравнения.

На вход вычислителя 7 подаются сигналы с блоков 5 и 3, и в нем определяются поправочные коэффициенты для кинетического уравнения процесса окисления двуокиси серы с использованием оптимизационной процедуры.

На вход вычислителя 8 технологического режима подаются сигналы с блока 3, вычислителя 4 и либо вычис5

По сравнению с прототипом предла гаемое устройство обеспечивает повышение точности определения параметров оптимального режима в пределах 0,1% и позволяет избегать ошибок в расчетах, что достигается за счет получения математической модели, наиболее адекватной реальному объекту, и контроля вычисленных параметров путем введения в устройство дополнительных блоков.