Способ автоматического управленияабсорбционным процессом

Способ автоматического управленияабсорбционным процессом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических республик о1)822879

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070579 (21) 2764132/23-26 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 230481, Бюллетень Мо 15

Дата опубликования описания 230481 (51}М. -Кл.

В 01 J 19/04 .

G O5 0 27/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (5З} УДК 66.012-52(088.8) (72) Авторы изобретения

Я.И. Дубинский и А.Д. Дорфман (7 3 ) За яв итель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

АБСОРБЦИОННЬИ ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к способам . автоматического управления технологическими процессами утилизации сырья иэ выхлопов и может быть использовано в химической, нефтехимической, ме- 5 таллургической промышленности, в частности, данный способ может быть использован для создания систем оптимального управления процессом очистки в крупнотоннажных производствах аммиачной селитры, карбамида

H др

Известен способ автоматического управления процессом абсорбции дву- 15 окиси серы путем изменения расхода известнякового молока в зависимости от концентрации поглощаемого компонента в отходящем газе с учетом значения рН известнякового молока, в ко-20 тором расход последнего корректируют по разности рН известнякового молока и исходной воды, идущей на его приготовление (1) .

Недостаток способа состоит в труд-25 ности получения достоверного анализа пробы в большом количестве выхлопных газов и в присутствии пыли сырья, в результате чего невозможно .обеспечить необходимую степень улав- QQ ливания сырья, что приводит к загрязнению окружавшей среды.

Известен способ регулирования процесса абсорбции путем изменения количества орошения и температуры орошающей кислоты, стабилизации концентрации тумана серной кислоты в абсорбере в зависимости от разности температуры газа на входе в абсорбер и температуры кислоты на выходе иэ абсорбера с коррекцией по концентрации тумана серной кислоты после абсорбера, в котором поддерживают постоянное соотношение расходов газа и орошающей кислоты, поступающих в абсорбер, и в контур регулирования температуры орошающей кислоты вводят коррекцию по соотношению расходов указанных реагентов (2j.

Недостатком данного способа регулирования является то, что-он применим к объекту, где необходимо улавливать очень малые количества продукта в больших количествах газа, то есть данный известный способ регулирования ограничен в применении и не обеспечивает необходимую степеЛь улавливания потерь.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо822879 соб автоматического управления аСсорбционным процессом очистки выхлопов путем стабилизации концентрации продукта (улавливаемой пыли) в растворе, поступающем на орошение при изменении его отбора иэ системы очистки на упаривание и ввода в орошающий раствор дополнительного количества воды, что поддерживает материальный баланс в системе j3$.

Недостатком известного способа яв- о ляется то,. что в условиях переменных количеств сырья, содержащегося в выхлопах, не обеспечивается необходимая степень улавливания потерь, вследствие чего происходит загрязнение воздушной среды и потери продукции. 15

Цель изобретения — уменьшение потерь сырья и загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют значения разности кон- 20 центраций продукта в растворе на входе и выходе из абсорбционного аппарата, концентрацию орошающего раствора на входе.абсорбционного аппарата и

Расхсд Раствора на упаривание, и в 25 зависимости от измеренных параметров осуществляют поиск оптимального значения критерия управления, изменяя величину отбора раствора на упаривание.

На чертеже приведена схема реализации данного способа.

Процесс абсорбции осуществляется в скруббере 1 при взаимодействии раствора, подаваемого на орошение насосом 2, с сырьем, содержащимся в газах, 5 поступающих на очистку в скруббер 1.

Орошающий раствор возвращается через бак 3 на циркуляцию. С линии нагнетания насоса 2 отбирается раствор на упаривание из системы по выходу 4, а 40 согласование материального баланса в системе очистки обеспечивается регулятором уровня 5, путем подпитки системы водой через клапан б. Разность концентрации орошающего раство- 45

Ра на входе и на выходе из скруббера 1 измеряется датчиком 7, а концентрация продукта в растворе, поступающем на орошение скруббера 1, и количество отбираемого на, упаривание раствора измеряется соответственно концентратомером 8 и расходомером 9.

Информация с датчиков 7, 8 и 9 по" ступает в вычислительное устройство

10, в котором рассчитывается величина управляющего сигнала клапаном 11 отбора раствора на упаривание.

Пример. На орошение скруббера

:очистки 1 поступает 20-45% раствор аммиачной селитры. На очистку поступает воздух иэ грануляционных башен 40 в количестве 500 тыс. м /ч, а также парогаэовые потоки с выпарного и нейтрализационных аппаратов, соцержащие пыль аммиачной селитры. Контроль разности концентраций селитры в растворе на входе и выходе из скруббера может быть осуществлен кондуктометром, чувствительные элементы которого подключают по дифференциальной схеме.

В данном процессе имеющаяся в выхлопах пыль аммиачной селитры улавливается водным раствором, орошающим скруббер 1. При этом происходит изменение концентрации орошающего раст-. вора на выходе скруббера 1 по сравнению с входом. Потери аммиачной селитры повышаются с увеличением концентрации орошающего раствора, но при этом для соблюдения материального баланса в системе очистки по аммиачной селитре необходимо увеличить отбор раствора из системы на упаривание, что приводит к .увеличению затрат на пар на стадии выпарки.

Таким образом, возникает задача определения и поддержания оптимальной величины критерия управления.

Критерием управления в данном случае является параметр Кр, характеризующий разность между стоимостью дополнительно уловленной аммиачной селитры, при уменьшении концентрации орошающего раствора, и затратами на упаривание воды из дополнительно отбираемого из системы раствора.

Величина параметра Кр определяется следующим образом: где Кр — критерий управления руб/ч, l — себестоимость селитры, руб/кг, дС„„ дС„ — разности концентраций

1Н ) аммиачной селитры на входе и на выходе скруббера на i ì и (i+1)-м шаге, доли ед, V — расход раствора на орошение скруббера, кг/ч, Yg. — цена пара, руб/кг,"

I< — коэффициент, характеризующий затраты пара на упаривание

1 кг воды, безразмерен;

6" G — расход раствора а1 из системы очистки на упаривание на 1-м и (1+1)-м шагах, кг/ч.

В соответствии с вышеизложенным выражением способ управления заключается в следующем., B i-й момент времени датчика 7, 8 и 9 измеряют и запоминают в вычислительном устройстве 10 значение величины аС„, С„ и .р р,„ . Затем делают ,х ryn пробный шаг по изменению отбора орошающего раствора на упаривание на величину Ы рр, заранее определенную расчетным или экспериментальным методом, устанавливая его значение

zn u

Gp,„. „ IoGp +ôGð р . При 3TQM нач822879

tí I hçìåíÿòüñÿ уровень воды в баке 3, что приведет к изменению поступления воды через клапан 6. Изменение подачи воды вызовет изменение концентрации и орошак|щего раствора С„ „ и степень х поглощения пыли аммиачной селитры из выхлопов. На (i+1.)-м шаге измеряют значение бС„.+„, и по выражению I в вычислительйом устройстве 10 опреде- . ляют значение критерия управления изменяют величину отбора раствора на упаривание. Например, если Kp ) О, то 30 увеличивают отбор раствора. При Кр< 0 отбор раствора из системы уменьшают.

Поиск проводят до тех пор, пока не достигнут IKpl(Е. Через проМежуток времени, обуслсвленный инерционными 15 свойствами объекта управления, поиск возобновляется.

Использование данного способа в автоматическом управлении абсорбцион- 2п ным процессом позволит уменьшить загрязнение воздушного бассейна и потери сырья.

Ожидаемый технико-экономический

1.Э эффект от внедрения предлагаемого способа составляет 50 тыс. рублей годовой экономии на агрегат амселитры производительностью 450 тыс/в год.

Формула изобретения

Способ автоматического управления абсорбционным процессом путем стабили эации уровня орошающего раствора в согласующей емкости и изменения отбора на упаривание, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения потерь сырья и загрязнения окружающей среды, за счет повышения точности регулирования, измеряют значения разности концентраций продукта в растворе на входе и выходе из абсорбционного аппарата, концентрацию орошающего раствора на входе абсорбционного аппарата и расход раствора на упаривание, и в Зависимости от измеренных параметров осуществляют поиск оптимального значения критерия управления, изменяя величину отбора раствора на упаривание.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

Р 504546, кл. В 01 0 53/14, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 580891, кл. В 01 J 1/22, 1977.

3. Технорабочий проект системы автоматизированного управления агрегатом амселитры по схеме AC-72, объект М 23851, Северодонецк, 1975.

822879

Составитель Т. Чулкова

Редактор Н. Нушненкова Техред H.Ìàéîðîø Корректор М. Шарсши

Заказ 1935/б Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПРоектная, 4