Способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом

Способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНБ1М ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,(Теллорлтел) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3510249/23-26 (22) 05.11.82 (46) 23.11.84. Бюл. № 43 (72) Н. Г. Вилесов, Т. М, Грищенко и В. Г. Большунов (71) Институт газа АН Украинской ССР (53) 66.012-52 (088.8 ) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 529120, кл. С 01 В 17/60, 1974.

2. Амелин А. Г. Производство серной кислоты. М.,: 1967, с. 407. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТА,„5U„„1125187 А

3(59 С 01 В 17/02 G 05 D 27/00

НОВЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ ГАЗОВ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности реактора за счет уменьщения колебания температуры в нем, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

1125187

Изобретение относится к автоматическому регулированию температурного режима процесса восстановления сернистых газов природным газом и может быть использовано при утилизации отходящих сернистых газов металлургических и др. производств.

Известен способ автоматического регулирования процесса восстановления сернистого ангидрида путем стабилизации соотношения расходов технологического и восстановительного газов, подаваемых в реактор восстановления, где соотношения расходов технологического и восстановительного газов корректируют в зависимости от концентрации сернистого ангидрида и кислорода в технологическом газе. Корректируюший сигнал формируют в виде суммы произведений концентраций сернистого ангидрида на стехиометрический коэффициент по сернистому ангидриду, который устанавливают в интервале 0,5 — 0,7, и концентрации кислорода на стехиометрический коэффициент по кислороду, который устанавливают в интервале

0,45 — 0,51 (1) .

Недостатком способа является то, что температура процесса восстановления регулируется вручную путем изменения температуры разогрева технологического газа, подаваемого на восстановление.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление (2).

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за ко4 лебаний температуры в реакторе.

Целью изобретения является увеличение производительности реактора за счет уменьшения колебания температуры.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом восстановления сернистых газов природным газом путем подачи природного газа и окислителя на сжигание и регулирования температуры в реакторе в зависимости от расхода и температуры сернистых газов, подаваемых на восстановление, температуру в реакторе регулируют изменением расхода природного газа, подаваемого на сжигание, в зависимости от содержания кислорода в сернистых газах.

На чертеже представлена схема реализации способа автоматического управления.

Система управления содержит реактор 1, газоход 2 для подачи исходной газовой смеси (сернистого газа), газоход 3 для подачи природного газа на сжигание, расходомеры сернистого газа .4 и природного газа 5, газоя = с (n -* " - " со 7,zz) Я. пг

Q „расход природного газа, подаваемого в топочные горелки на сжигание, м (или л/ч);

5«> расход исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, м (или л/ч);

C„,„ теплоемкость исходной газовой смеси, подаваемой на восстановление, ккал/м ; — температура газов в реакторе, С;

t „, -температура исходной газовой смеси, С; (,„„— теплота сгорания природного газа, ккал/нм; (, — содержание кислорода в исходной газовой смеси, об. доли. и — стехиометрический коэффициент по кислороду, который в зависимости от состава природного газа, подаваемого на восстановление, устанавливают в интервале 0,45 — 0,51 — эмпирический коэффициент, учитывающий адиабатический разогрев газов, который устанавливают в пределах 1,1 — 2,6, в зависимости от содержания кислорода в газе-окислителе и условий проведения процесса.

40

Сигнал управления, рассчитанный по уравнению (1), с вычислительного устройства 9 поступает в виде задания на регулятор 10 расхода природного газа на сжигание, а с регулятора — на исполнительный механизм ll, который изменяет расход природного газа на топочные горелки. Газанализатор 6 кислорода, термопары для измерения температуры сернистых газов 7 и температуры в реакторе 8, вычислительное устройство 9, регулятор IO, исполнительный механизм Il.

Способ осуществляют следующим образом.

B реактор 1 подают исходную газовую смесь на восстановление по газоходу 2 и природный газ в топочные горелки на сжигание по газоходу 3. Расходы исходной газовой смеси (G> ) и природного газа на сжигание (бпг, ) измеряют расходомерами 4 и 5 соответственно. Концентрацию кислорода в исходной газовой смеси (СО ) измеряют газоанализатором 6. Температуру исходной газовой смеси (t ) и температуру газов в реакторе (tp) измеряют термопарами 7 и 8 соответственно. Сигналы с расходомеров, газоанализатора и термопар по20 ступают на вычислительное устройство 9

1 которое реализует уравнение

1125187

Составитель А. Попов

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 8417/15 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 окислитель подают в топочные горелки пропорционально расходу природного газа, подаваемого на сжигание, с коэффициентом избытка окислительного газа, равном или близком к 4 = 1, который регулируют известным способами. Природный газ на восСтаНОВЛЕНИЕ ПОДаЮт В КОЛИЧЕСТВЕ: СН4: S0"=

0,53.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить производительность реактора, а также продлить срок службы ка тал изатора.