Способ управления производством слабой азотной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области управления производством неконцентрированной азотной кислоты и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности. Целью изобретения является снижение удельного расхода аммиака. Способ предусматривает коррекцию коэффициентов математической модели по измеренным значениям температуры в контактном аппарате, расхода воздуха в смеситель и его температуры на входе подогревателя, расчет степени конверсии аммиака по измеренным значениям расхода и температуры аммиака, влажности воздуха, давления в контактном аппарате, температуры наружной среды и скорректированным коэффициентам математической модели, расчет степени окисленности нитрозного газа по измеренным значениям расхода и температуры аммиака, влажности воздуха, давлений в контактном аппарате и пара на выходе котла - утилизатора, температур наружной среды, питательной воды на входе котла-утилизатора и воздуха на входе подогревателя, расчет и установку оптимальных значений расхода воздуха и его температуры на выходе подогревателя по измеренному значению температуры в контактном аппарате, рассчитанным значениям степени конверсии аммиака и степени окисленности нитрозного газа и заданным граничным значениям температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозных газов. 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) III!

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4276599/31-26 (22) 06.07.87 (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (71) Институт кибернетики им. В.М.Глушкова и Череповецкий азотно-туковый завод (72) В.В,Колесник, А.И.Куринный, Н.Н.Соломко, Б.Ф,Егоров, Г.В.Болтянский, Е.Л.Иванов, Г.П.Судаков и С.А.Ванюгин (53) 66.012 — 52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 480053, кл. С 01 В 21/38, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 571051, кл. С О! В 21/38, 1975. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ СЛАБОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к управлению производством неконцентрированной азотной кислоты и может быть использовано в промьиппенности по производству минеральных удобрений и в химической промьппленности. Целью изобретения является снижение удельного расхода аммиака ° Способ предусматривает коррекцию коэффициентов математической модели по измеренным

Изобретение относится к управлению производством слабой азотной кислоты и может быть использовано в промьппленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности.

Целью изобретения является снижение удельного расхода аммиака.

На фиг,l приведена принципиальная схема реализации предлагаемого спосо(51)4 С 01 В 21/38 G 05 D 27/00 значениям температуры в контактном аппарате, расхода воздуха в смеситель и его температуры на входе подогревателя, расчет степени конверсии аммиака по измеренным значениям расхода и температуры аммиака,влажности воздуха, давления в контактном аппарате, температуры наружной среды и скорректированным коэффициентам математической модели, расчет степени окисленности нитрозного газа по измеренным значениям расхода и температуры аммиака влажности воздуха, давлений в контактном аппарате и пара на выходе котла-утилиэатора,температур наружной среды, питательной во- O ды на входе котла-утилиэатора и воздуха на входе подогревателя, расчет и установку оптимальных значений расхода воздуха и его температуры на выходе подогревателя по измеренному значению температуры в контактном аппарате, рассчитанным значениям степени конверсии аммиака и степени окисленности нитрозного газа и заданным граничным значениям температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитроэных газов. 2 ил. ба управления; на фиг,2 — схема взаимосвязи блоков, входящих в состав вычислительного устройства, Схема реализации (фиг.! ) содержит смеситель I аммиака и воздуха, контактный аппарат 2 окисления аммиака, котел-утилизатор 3, окислитель 4, подогреватель 5 воздуха, датчики 6 и

7 расходов аммиака и воздуха, датчики 8-11 температур аммиака в контакт1490071 ком аппарате, воздуха после и до подогревателя «датчики 1 2 и 13 давления в контактном аппарате и пара после котла-утилиэатора, исполнительные механизмы 14 и 15 для изменения расходов нитроэного газа по байпасу подогревателя и воздуха в смеситель« датчик 16 влажности воздуха, регулирующее устройство 1 7, вычислительное устройство 18, датчик 19 температуры питательной воды, каналы 20 и 21 ввода технологических ограничений и температуры окружающей среды.

Схема взаимосвязи функциональных блоков 22-24 моделирования, оптимизации и адаптации, входящих в вычислительное устройство ВУ!8 и их связи с датчиками измеряемых параметров процесса производства азотной кислоты представлены фиг.2. Взаимодействие этих блоков устанавливают ключи

25-28, На чертежах приняты следующие гр гр обозначения: Т„, Ы, — ограничения на значения параметров — температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозного газа эа подогревателем воздуха; G 6 «T + расчетные значения расхода воздуха д в смесителе и er o температуры; С T — оптимальные значения GB.,,Te, Ф

-в . д, о о„, т „„ -расчетные значения кд« степени конверсии аммиака, степени окиспенности эа подогревателем воздуха в контактном аппарате; А,В,С— группы параметров, причем

G4 «Тл «Твдг «® «Ркд «Рп «Т@ок «

КД Кд, к«Ц Î BB t н « д « н « н в = (a„, т, ; с =(Я;

Х „д, С, T 6 - измеряемые значения температуры контактного аппарата, расхода воздуха в- смеситель и его температуры.

Связь блоков 22-24 с датчиками (фиг.1) следующая. Компоненты вектора А измеряются датчиками: G4 датчик 6; Т, — датчик 8; Т 6„„ - датчик 11; + — - датчик 16 Ркд — датчик 12; Р„ - датчик 13;Т „ — датчик

19 т Т «Т ок Тло — ввод

Технологические ограничения, используемые только при оптимизации:

Ткл «Ы. о — ВВОД 20 °

Измеряемые параметры, используемые только прн адаптации коэффициентов модели контактного аппарата:

G6r — датчик 7 T — датчик 10 °

« «

Т „д — датчик 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Сигналы с датчиков 6,8,11,12,13, 16,!9 и канала 21, поступающие в вычислительное устройство 18, соответствуют группе А входных переменных функционального блока моделирования.

С канала 20 в вычислительное устрой-!

5 ство поступают значения ограничений на допустимую максимальную температуру контактного аппарата и минимальную степень окисленности нитроэных газов после подогревателя воздуха.

20 Уравнения, реализуемые функциональными блоками вычислительного устройства 18, следующие. Блок 2 моделирования о кд f «(А,В,С) = f< (G4, Т4 «3 « .ок =,(А«С«1«о) =, (С„Т4, В т т

Р т Р— о тв Тк

30 ок

1 т„, т„, p,ð, в);

Т„д= f 6(А«C«В) = f (Сд, Тд«Ж «Р„л, 35

Г о,Т e - подбираемые параметры при оптимизации

G,Te — входные параметры вт « при адаптации

Блок 23 оптимизации

С ( вт = Ч "кл«о оп ° Ткл -r4 о ок ) «

rp гг гр

6 А(B r4« g« — Кд«кд«ок) °

Блок ?4 адаптации и

- Ч(кд « кд«вт «ь) «

Ger Ger«

50 Te= Гв.

Положение ключей 25-28, устанавливающих взаимосвязь между блоками следующее: 0 — режим адаптации; 1

55 режим когда задачи адаптации решены; 2 — режим оптимизации.

В вычислительном устройстве 18 в соответствии с описанным взаимодей5 I4 ствием функциональных блоков оптимизации и моделирования осуществляется подбор значений расхода G и температуры Т воздуха, пода1аемого в смеситель е Найденные значения Г к ьт и Т подаются из устройства 18 в регулирующее устройство 17, где опре-. деляется рассогласование Г », и Т

Вт с ни немеренными (теиунимн1 еначениями, поступающими с датчиков 7 и 10.

Сигнал рассогласования обрабатывается исполнительными механизмами 14 и

15. Изменение какого-либо из параметров группы А входных переменных блока моделирования (вводимьгх значений ограничений на температуру контактного аппарата и степень окисленности нитроэного газа после подогревателя воздуха, значений коэффициентов модели контактного аппарата, поступающих иэ функционального блока адаптации) слу кит признаком необходимости повторного решения задачи оптимизации.

Поступающие в вычислительное устройство 18 с датчиков 7, 10 и 9 измеренные значения расхода и температуры воздуха в смеситель, температуры контактного аппарата используются блоком адаптации для подстройки значений коэффициентов модели контактного аппарата в случае, когда рассогласование между измеренным и расчетньи значениями температуры контактного аппарата превышает заданный уровень.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить удельный расход аммиака на 1Х.

Формула изобретения

Способ управления производством слабой азотной кислоты, включающий регулирование температуры воздуха на выходе подогревателя изменением расхода нитроэных газов через байпас подогревателя, регулирование подачи воздуха в смеситель контактного аппарата и измерение расхода аммиака

90071

6 в смеситель контактного аппарата, температуры в контактном аппарате и давления пара на выходе котла-ути5 лизатора, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода аммиака, дополнительно измеряют температуры наружной среды, аммиака на входе смесителя,воздуха на входе подогревателя, питательной воды на входе котла-утилизатора, давление в контактном аппарате и влажность воздуха на входе подогревателя, задают граничные значения температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозного газа, по измеренным значениям температуры в контактном аппарате, расхода воздуха в смеситель и его температуры на выходе подогревателя осуществляют коррекцию коэффициентов математической модели производства, по измеренным значениям расхода и температуры аммиака,влащнос2 ти воздуха, давления в контактном аппарате, температуры нарусовой среды и скорректированным коэффициентом математической модели для pasличных значений расхода воздуха и

его температуры на выходе подогревателя рассчитывают степень конверсии аммиака и температуру в контактном аппарате, по иэмеренньм значениям расхода и температуры аммиака,вла кности воздуха, давлений в контактном аппарате и пара на выходе котлаутилиэатора, температур нарукной среды, питательной воды на входе котлаутнлиэатора и воздуха на входе по4О догревателя и скорректированным коэффициентам математической модели рассчитывают степень окисленности нитрозного газа, по рассчитанным значениям степени конверсии аммиака, 45 температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитроэного газа

I и заданным граничным значениям температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозных газов вычисляют и устанавливают оптимальные значения расхода воздуха и его температуру на выходе подогревателя.

149ОО71

ГР

1ф4 О(pg г i а

О1 бег T

Ка й17

27 кя &д Ts

Физ. 2

Составитель Г.Огад канов

Редактор Т,Парфенова Техред M,Äèäüï Корректор С.Шекмар

Закаэ 3639/25 Тира к 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101