Способ автоматического контроля степени конверсии аммиака

Способ автоматического контроля степени конверсии аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В. Л. Зельманзон, Б. 3. Вильдавский, В. И. Атрощенко, В. Н. Кривсунов и И. М. Кисиль (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СТЕПЕНИ КОНВЕРСИИ АММИАКА

Изобретение относится к способам автоматического контроля режимных параметров, а именно степени конверсии аммиака, в производстве слабой азотной кислоты методом каталитической конверсии аммиака и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ контроля концентрации аммиака в газе путем измерения концентрации окислов азота в газе до и после катализатора и расчета содержания аммиака по измеренным концентрациям окислов азота (1}.

Недостаток данного способа заключается в том, что он не позволяет определять степень конверсии аммиака.

Известен также способ контроля степени конверсии аммиака путем измерения температур аммиачно-воздушной смеси и нитрозного газа (2).

Недостатком известного способа является низкая точность контроля.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу дополнительно измеряют расход аммиака и воздуха перед катализатором и в зависимости от указанных параметров определяют степень конверсии аммиака.

Степень конверсии аммиака вычисляют по следующей зависимости: ,„1 51.1О- Я -о9е. сХУ +РИ

Vq где 1 и — температура нитрозного газа;

t 6 — температура аммиачно-воздушной смеси;

>a — расход аммиака;

Ч(— расход воздуха.

На чертеже показана схема реализации способа.

>s Исходные продукты аммиак и воздух поступают в смеситель 1, откуда аммиачновоздушная смесь (авс) поступает в контактный аппарат 2. Сигналы с датчика 3 расхода аммиака и с датчика 4 расхода воздуха поступают на вход вычислительного устройства 5. Туда же поступают сигналы с датчика 6 температуры аммиачно-воздушной смеси и с датчика 7 температуры нитрозного газа. С выхода вычислительного устрой709527

Са(Еаза с„,—

Контрольные просчеты по 140 режимам показали, что среднее отклонение расчетного значения от определенного в эксперименте составляет +- 0,51%. Оперативное определение степени конверсии позволит решить ряд производственных задач, в частности

И ведение процесса в оптимальнои зоне. бн,o н® н 1

Йп

Исходные данные

1 Г

С ф.%

3 Ъ о

Ч, нм /ч Ч нм /ч „, С

800,0

800,0

795,0

2100 16800

97,58

97,34

98,20

91,0

93,0

15600

1950

14800 92,0

1820

4Q где t„ — температура нитрозного газа;

14 — температура аммиачно-воздушной смеси;

Va — расход аммиака, Чц — расход воздуха.

43 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 9 2. Атрошенко В. И. и др. Технология азотной кислоты. М., Химия, 1970, с. 48 (прототип). ства поступает сигнал, пропорциональный степени конверсии аммиака.

На основании решения уравнений материального и теплового балансов потоков, поступающих в контактный аппарат получено выражение для определения степени конверсии аммиака:

C <8(CKtsCoKtobi++Q, 1(7+ ЧМ р) т000 Ф-ьн сй .Va где С и С - средние мольные теплоемкости нитрозного газа и аммиачно-воздушной смеси, которые определяются следующим образом:

Сн=Соа. +Сн р — а +С + в..6и

В

OL Лан д % . м

L Йа

+CNo™+ C +e « Ъ@ °

В А аа аа аао

М на@

VL QMo

+CL(taLe) + С "а Ф М .аале е н соответственно расходы нитрозных газов и воды; доля аммиака, вступившего в реакцию; тепловые потери; весовая концентрация i-того компонента;

Формула изобретения

1. Способ автоматического контроля степени конверсии аммиака путем измерения температур аммиачно-воздушной смеси и нитрозного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют расход аммиака и воздуха перед катализатором и в зависимости от указанных параметров определяют степень конверсии аммиака.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что степень конверсии аммиака вычисляют по следующей зависимости:

1 5 1, 1 0-г (t и - 0,9 о М ЦЧ + ч ь }

4 р; =молекулярный вес i-того компонента;

С =мольная теплоемкость 1-того компонента; / -мольный объем.

Для практических расчетов выражение (2) можно упростить, учитывая, что тепло

Q составляет примерно 3% от тепла, выделяемого в результате реакций, происходящих в контактном аппарате, а величины

С,, С Н„и Ч в рабочей области работы контактного аппарата изменяются незначительно и их можно считать постоянными, предварительно определив по экспериментальным данным.

В таблице даны результаты определения степени конверсии трех наиболее характерных режимов в производстве слабой азотной кислоты по комбинированной схеме. г

М \\

Степень конверсии

1. Патент США № 3977836, кл. С 01 N 25/22, 1976.

709527

Составитель Г. Огаджанов

Редактор Л. Батанова Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 8687/26 Тираж 565 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва 7K — 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4