Устройство для автоматического управления процессом нейтрализации в производстве аммиачной селитры

Устройство для автоматического управления процессом нейтрализации в производстве аммиачной селитры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Al цц 4 С 05 С 3/00 G 05 Э 27/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3837292/23-26 (22) 03,01.85 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (72) В.А. Деврисашвили, Т.P. Ригишвили, Л.Д. Гиоргадзе и Ж.А. Швелидзе (53) 66.012.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 431146, кл. С 05 D 1/02, 1971.

Технология аммиачной селитры.

M. Химия, 1978, с. 51, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ А1ФЯАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, содержащее последовательно соединенные датчик температуры аммиака на входе нейтрализатора, регулятор и исполнительный механизм подачи теплоносителя в теплообменник аммиака, датчики температуры кислоты на входе нейтрализатора и реакционной среды в нейтрализаторе, последовательно соединенные регулятор и исполнительный механизм подачи теплоносителя в теплообменник кислоты, датчик концентрации плава аммиачной селитры на выходе нейтрализатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения концентрации плава аммиачной селитры, оно дополнительно содержит сумматор, два задатчика, два элемента сравнения, три переключателя и элемент ПАИЯТЬ, при этом датчик температуры кислоты на входе нейтрализатора параллельно соединен с первыми входами первого элемента сравнения и первого переключателя, датчик температуры реакционной среды в нейтрализаторе параллельно подключен к первому входу второго элемента сравнения и второму входу первого переключателя, датчик концентрации плана аммиачной селитры на выходе нейтрализатора параллельно связан с первыми входами сумматора и второго переключателя, выход первого задатчика параллельно соединен с вторыми входами второго переключателя и первого элемента сравнения, выход которого связан с первым входом элемента ПАМЯТЬ, подключенного своим выходом к третьим входам первого и второго переключателей, выход второго задатчика соединен с первым входом третьего переключателя, выход которого связан с вторым входом сумматора, подключенного своим выходом к второму входу второго элемента сравнения, выход ко.торого параллельно соединен с вторыми входами третьего переключателя и элемента ПАМЯТЬ, выход первого переключателя связан с камерой "Переменная" регулятора подачи теплоносителя в теплообменник кислоты, а выход второго переключателя подключен к камере "Задание| регулятора подачи теплоносителя в теплообменник кислоты.

1244137

Я)

Изобретение относится к автоматизации процессов химической технологии, в частности процесса получения высококонцентрированного плава аммиачной селитры, и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и химической промышленности.

Целью изобретения является повышение концентрации плава аммиачной селитры, На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит нейтрализатор i теплообменники 2 и 3 аммиака и азотной кислоты, датчики 4 и 5 температуры кислоты на входе нейтрализатора и реакционной среды в нейтрализаторе, датчик 6 концентрации плава аммиачной селитры на выходе нейтрализатора, первый, второй и третий преобразователи 7, 8 и 9, первый и второй элементы 10 и 11 сравнения, сумматор 12, первый, второй и третий переключатели 13, 14 и 15, первый и второй задатчики 16 и 17, элемент

18 ПАМЯТЬ, регулятор 19 и исполнительный механизм 20 подачи теплоносителя в теплообменник кислоты, датчик 21, преобразователь 22 и регулятор 23 температуры аммиака на входе нейтрализатора и исполнительный механизм 24 подачи теплоносителя в теплообменник аммиака.

Устройство работает следующим образом.

Датчиком 4 измеряется температу— ра кислоты на входе нейтрализатора а на выходе преобразователя 7 формируется сигнал, пропорциональный текущему значению этой температуры. После преобразователя 8 формируется сигнал, пропорциональный те— кущему значению температуры реакционной среды в нейтрализаторе 1, датчиком 6 измеряется концентрация пла— ва аммиачной селитры, а на выходе преобразователя 9 формируется сигнал, пропорциональный максимально допустимому значению температуры в реакционной среде. На выходе преобразователя

29 формируется сигнал, пропорциональный текущему значению температуры аммиака на входе нейтрализатора.

Вторым задатчиком 17 на его выходе устанавливается малая положительная величина (приблизительно h ?-37 измеряемой шкалы), а на выходе первого р

1!ь задатчика 16 с учетом ограничения пс кислоте, связанного с коррозийным действием кислоты, устанавливается уровень сигнала, соответствующий максимально допустимому значению температуры кислоты после теплообменника.

Первый элемент 10 сравнения реализует функцию U4 =1 при Q — Q<)0 и U =0 при Q<-Qii<0, второй элемент 11 сравнения реализует функцию П =1 при

Q>-Q@, > О и Пз — 0 при Q -((0, сумматор 12 реализует функцию 0 =0 -Л, а третий переключатель 15 реапизует

/ / функцию ь = Л при U =1 и д =О при

Пз =О, первый переключатель 13 реализует функцию Pq =gg при Up =0 и Pq =Q при U -=:1„ второй переключатель 14 реализует функцию Рь=Я2 при Uq =О и

Р =Qq при Us=1, Предположим, что датчиком 1, пре образователем 22, регулятором 23 и исполнительным механизмом 24 температура аммиака стабилизируется на максимально допустимом значении, а температура кислоты и реакционной среды — ниже максимально допустимых значений. В этом случае, так как

Q< CQ< и О< CQ» Up=0, Uq=0 и U =О, Р =(и. Р =Q, т,е. на вход "Переменная" регулятора 20 поступает сигнал Q пропорциональный текущему значению температуры в реакционной среде нейтрализационного аппарата 1, а на вход задания поступает сигнал пропорциональный максимально допустимому значению температуры в реакционной среде. Так как ()>C 02, то регулятор 19 вырабатывает управление на исполнительный механизм 20, с помощью которого увеличивает расход теплоносителя в теплообменник 3, за счет этого увеличиваются температура кислоты, температура в реакционной среце и уменьшается рассогласоaaH ie Q> Яа °

Если температура в реакционной среде ниже максимально допустимого значения, а температура кислоты достигла и чуть перешла свое критическое значение, т.е. Q з CQg и Q > Qq, на выходе элемента 10 сравнения формируется сигнал Ц1=1, который поступает на включающий вход элемента 18

ПАМЯТЬ и перевоцит его в единичное состояние, т.е. на выходе элемента

ПАМЯТЬ формируется сигнал U =1, который .поступает на управляющий вход переключателя 13 и 14, при этом на

1244137 выходе переключателя 14 формируется сигнал Pq=Q<, а на выходе переключателя 13 P> =Qq, т.е. на вход "Переменная" регулятора 19 поступает сигнал, пропорциональный значению температур ч кислоты, а на вход"Задание" регулятора 19 поступает сигнал, пропорциональный максимально допустимому значению температуры кислоты, и регулятор 19 в зависимости от знака рассогласования Q1-Qq вырабатывает управляющий сигнал на исполнительный механизм 20, с помощью которого изменяет расход теплоносителя в теплообменник 3 и сводит к минимуму рассогласование Qz-Qq.

Если температура кислоты стабилизирована на максимально допустимом ,значении, а температура в реакционЮ ной среде по разным причинам (внутридинамическим причинам нейтрализатора, техническим причинам и другим) возросла и чуть перешла свое критическое значение, Q>-Qz) 0 и на выходе элемента 11 сравнения формируется сигнал П =1, который подается на отключающий вход элемента 18 ПАМЯТЬ и, если в это время на выходе элемента памяти был сигнал Uz=1, переводит его в нулевое состояние, и на вход

"Переменная" и Задание" регулятора

19 будут поступать сигналы, пропорциональные текущему значению температуры в реакционной среде и максимально допустимому значению температуры в реакционной среде и, в зависимости от знака рассогласования между ними, регулятор 19 вырабатывает управляющий сигнал ва исполнительный механизм 20, с помощью кс торого изменяет расход теплоносителя в подогреватель 3 и сводит рассогласование Qz-Q z к минимуму. В рассмотренном случае сигнал U =1 подается также на управляющий вход переключателя 15 на выходе которого формиУ

/ руется сигнал Ь =Ь. На выходе сумматора 12 формируется сигнал 0>-=Qz — Ь, рассогласование сигналов Q>-Qg на входе элемента 11 сравнения увеличивается, что способствует устойчивому формированию сигнала Ug =1 а также

15 исключает частые переключения сигнала Uy вблизи критического значения температуры в реакционной среде.

Таким образом, предлагаемое уст20 ройство управления работой нейтра-, лизатора способствует поддержанию оптимальных температурных режимов в нейтрализационном аппарате в процессе получения аммиачной селитры. Уст ройство удобно для реализации на средствах электронной и пневмоав томатики и на средствах управляющей вычислительной техники. Использование изобретения позволяет вести тех30 нологический процесс при близких к максимальнодопустимым значениям температуры, увеличить концентрацию раствора аммиачной селитры на выходе нейтрализационного аппарата и эконоЗ5 мить потери энергоресурсов на следующих стадиях производства, а также дает возможность повысить производительность, исключая возврат.

1244137

Составитель Г. Огаджанов

Техред Л.Олейник Корректор С. Шекмар

Редактор К. Волощук

Заказ 3768/25

Тираж 419

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, )К-35, Раушская наб., д.

Подписное

4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,, Ужгород„ ул, Проектная, 4