Способ автоматического регулированияпроцесса нейтрализации фосфорнойкислоты

Способ автоматического регулированияпроцесса нейтрализации фосфорнойкислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (n) 804571 (61) Дополнительное к авт, свмд-ву (51)М. Кл З(22) Заявлено03.04.79 (21) 2746229/23-26

I с присоединением заявки Н9

С 01 В 25/32

G 05 0 27/00

Госухарстаенный комитет

СССР но Аеаам наобретеиня н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,0281 Бюллетень Йо 6 (5З) УДК 66.012-52 (088.8) Датаопубликованияописания 15 02 81

В. М. Хомот, А. А. Бобух, И. И. 01кольник

В. М. Супрун, В. Ф. Бобрышев и A. В. Пла (72) Авторы мэобресения а, к 1

I с с

1 . (71) Заявитель м4М4

Ъ:", (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты и может найти применение в химической с промышленности в производстве фосфорных солей, например триполифосфата натрия.

Известен способ автоматического регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты карбонатом .кальция в производстве дикальцийфосфата путем изменения расхода фосфорной кислоты в зависимости от расхода карбоната кальция с коррекцией их соотношения в зависимости от плотности фосфорной кислоты. Кроме этого, дополнительно изменяют соотношение расходов карбоната кальция и ретурного дикальцийфосфата воздействием на расход последнего в зависимости от плотности фосфорной кислоты (1 ).

Недостаток такого способа состоит в том, что он не обеспечивает стабильность состава целевого продукта по заданному соотношению фосфорных солей в нем.

Известен также способ автоматического регулирования процесса нейтра- 30 лизации фосфорной кислоты, основанный на взаимодействии ее с кальцинированной содой. Согласно этому способу изменяют расход фосфорной кисло ты в каскад реакторов в зависимости от расхода кальциннрованной соды, вступившей в реакцию, и стабилизируют температуру в реакторах (2 ).

Однако и этот способ ие обеспечивает получение продукта с заданным соотношением фосфорных солей.. Так,. прн заданном соотношении в продукте динатрийфосфата к мононатрийфосфату 1:1 отклонения как в ту, так и в другую сторону могут достигать

20%, что приводит к перерасходу-исходных реагентов, достигающему 2-3Ъ против заданного.

Цель изобретения - повышение степени использования исходных реагентов и стабилизация состава целевого продукта.

Укаэанная цель достигается тем, что расход фосфорной кислоты в реак- торы корректируют по плотности суспензии на выходе из первого реактора.

Установлено, что плотность суспенэии на выходе иэ первого (или пре804571 дыдущего) реактора в каскаде реак- торов пропорциональна соотношению фосфорных солей, содержащихся в ней (динатрийфосфата к мононатрийфосфату), в связи с чем но этому параметру можно поддерживать расход фосфорной кислоты, необходимый для протекания технологического процесса таким образом, чтобы в результате получался продукт с заданным соотношением фосфорных солей.

f0

На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты.

В производстве триполифосфата натрия нейтрализация фосфорной кис- 5 лоты кальцинированной содой до образования смеси солей динатрийфосфата и мононатрийфосфата в соотношении

2:1 осуществляется в каскаде двух последовательно соединенных реакто- Щ ров 1 и 2.

В обогреваемые паром реакторы подают фосфорную кислоту и кальцинированную соду, образовавшуюся сус пензию фосфорных солей (динатрийфос- 2д фата и мононатрийфосфата) иэ реактора<1 направляют в реактор 2 для дальнейшей обработки, а из реактора 2 на термообработку и сушку, после которой получают триполифосфат натрия, Система автоматического регулйрования процесса нейтрализации содержит контур регулирования соды в первый реактор, включающий датчик 3, регулятор 4 и исполнительный механизм 5, контур регулирования расхода фосфорной кислоты в первый реактор, включающий датчик 6,регулятор

7 соотношения и исполйительный.механизм 8. Плотность исходной фосфорной кислоты замеряют датчиком 9, сигнал, 40 пропорциональный этой величине, поступает на регуляторы 10 и 11, .а с. них на суммирующие блоки 12 и 13. ,Плотность суспензии на выходе иэ пер-. вого реактора замеряют датчиком 14, 4 а сигнал, пропорциональный этой величине, подают на регуляторы 15 и 16, а с них соответственно на суммирующие блоки 12 и 13. Контур регулирования расхода кальцинированной соды во второй реактор включает датчик

17, регулятор 18 и исполнительный механизм 19; контур регулирования расхода фосфорной кислоты во второй реактор включает датчик 20 расхода, регулятор 21 соотношения и исполни- О тельный механизм 22. рН суспензии на выходе иэ второго реактора замеряют датчиком 23, сигнал, пропорциональный этой величине, подают на . регулятор 24, . а с него на суммирую- g} щий блок 13 °

Контур стабилизации температуры среды в первом реакторе включает датчик 25, регулятор 26 и исполнительный механизм 27. Контур стабили . зации температуры среды во втором реакторе включает датчик 28, регулятор 29 и исполнительный механизм

30.

При изменении расхода кальцинированной соды в реактор 1 изменяется заданное соотношение расходов соды и Фосфорной кислоты.

Сигнал, пропорциональный этому изменению, от датчика 3 поступает на регулятор с отношения, куда также поступает сигнал от датчика 6 расхода фосфорной кислоты на первый реактор. Сигнал, пропорциональный плотности суспенэии на выходе из первого реактора,от датчика 14 через регулятор 15 поступает на суммирующий блок 12, где суммируется с сигналом, пропорциональным плотности фосфорной кислоты, поступающим от датчика 9 через регулятор

10, и корректирует расход фосфорной кислоты в реактор. Регулятор 7 соотношения воздействием на исполнительный механизм 8 изменяет расход фосфорной кислоты в первый реактор, чем восстановит необходимые .соотношения реагентов.

При изменении расхода соды во второй реактор изменится заданное соотношение расходов соды и фосфорной кислоты. Сигнал, пропорциональный этому изменению, от датчика 17 поступает на регулятор 21 соотношения, куда также поступает сигнал от датчика 20 расхода фосфорной кислоты во второй реактор.

Сигнал, пропорциональный плотности суспензии на выходе иэ первого реактора и поступающий во второй реактор, от датчика 14 через регулятор 16 поступает на суммирующий блок

13, где суммируется с сигналом, пропорциональным плотности фосфорной кислоты, поступающим от датчика 9 через регулятор 11, и сигналом, пропорциональным величине рН суспенэии во втором реакторе, поступакщим от датчика 23 через регулятор 24> и корректирует расход фосфорной кислоты во второй реактор.

Таким образом, всякий раз иэменение расхода кальцинированной соды вызывает соответствующее изменение расхода фосфорной кислоты, которое корректируется по плотности суспензии, выходящей иэ первого реактора, что приводит к восстановлению заданного соотношения материальных потоков и поддерживанию плотности суспензии на заданном уровне, что, в свою очередь, позволяет поддер-. живать заданное соотношение фосфорных солей в целевом продукте и предотвращает перерасход исходных компонентов.

Температуру среды в реакторах стабилизируют известным методом.

804571

Регулятор 21 соотношения, учитывая изменение расхода соды плотности суспенэии, поступакщей во второй реактор, и величину рН, воздействием на исполнительный механизм устанав-, ливает расход фосфорной кислоты 4,9 м /ч, восстанавливая необходимое соотношение расходов соды и фосфорной кислоты. Это обеспечивает получение продукта с содержанием фосфорных солей в заданном соотношении, т.е. соотношение динатрийфосфат: мононатрийфосфат восстанавливается и становится равным 2:1.Предлагаемый способ поддерживает .заданное соотношение фосфорных со15 лей в целевом продукте, повышает степень использования исходных реагентов и сокращает их удельные расходы на 1-2%.

2:1

П р и м ер . Заданный режим процесса нейтрализации в производстве триполифосфата характеризуется следукщими параметрами:

Расход кальцинированной соды в каждый реактор, т/ч 2,2

Расход 42Ъ-ной фосфорной кислоты в каждый реактор, т/ч 5,46

Заданное соотношение фосфорных солей а суспенэни; выходящей из первого реактора, динатрийфосфат: мононатрийфосфат

Плотность суспензии,выходящей. из первого реактора, т/м 3 1,5 рН среды i реакторе 4

При уменьшении расхода соды в первый реактор до 2 т/ч изменяется заданное соотношение кальцинирован-! ная сода: фосфорная кислота. При этом изменяется плотность суспензии на выходе из первого реактора и становится равной 1,45, что может повлечь за собой изменение соотно- 25 шенин динатрийфосфата- к моионатрийфосфату в суспензии. Регулятор 7 соотношения, учитывая изменение .расхода соды и изменение плотности суспензии, выходящей иэ первого peaK.-. 3Q тора, воздействием на исполнительный механизм устанавливает расход фосфорной кислоты 4,9 м /ч, врсстанавливая необходимое соотношение в заданную плотность суспензии на вы- 35 ходе иэ первого реактора.

Суспензия из первого реактора поступает во -второй реактор. Уменьшение расхода кальцинированной соды в первый реактор приводит к уменьшению ее расхода во второй реактор до 2 т/ч 40 и изменению соотношения расходов соды и фосфорной кислоты. Величина рН среды во втором реакторе также уменьшается и становится равной 6,2.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса нейтрализации фосфорной кислоты кальцинированной содой в производстве триполифосфата натрия путем изменения расхода фосфорной кислоты в каскад реакторов в зависимости от расхода кальцинированной соды и стабилизации температуры в реакторах, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования исходных реагентов и стабилизации состава целевого продукта, расход фосфорной кислоты в реакторы корректируют по плотности суспензии на выходе иэ первого реактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 605789, кл. С 01, B 25/32, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2116957/23-26, кл. С 01 В 25/32, 1975.

804571

Составитель P. Клейман

Редактор Т. Алякина Техред Т.Маточка Корректор М. лароши

Заказ 10802/35 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4