CS257571B1 - Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production - Google Patents
Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production Download PDFInfo
- Publication number
- CS257571B1 CS257571B1 CS86458A CS45886A CS257571B1 CS 257571 B1 CS257571 B1 CS 257571B1 CS 86458 A CS86458 A CS 86458A CS 45886 A CS45886 A CS 45886A CS 257571 B1 CS257571 B1 CS 257571B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- redox
- ammonium
- regulator
- solutions
- range
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Způsob výroby vodného roztoku hydroxylamlndisulfonanu amonného o koncentraci 300 až 550 kg/m3 vyráběného z roztoků dusitanu amonného, hydrogensiřičitanu amonného a plynného oxidu siřičitého, přičemž vstupní roztoky i reakční směs obsahuji vedlejší komponenty podle provozovaných technologií, řízený číslicovým regulátorem se zvolenými algoritmy pro řízení pH v rozmezí 2,5 až 5,0 a redox potenciálu, jehož hodnoty v millvoltech odpovídají koncentraci dusitanu amonného v rozmezí 0 až 5 kg/m3 a hydrogen siřičitanu amonného v rozmezí 0 až 5 kg/m3 ve výstupním proudu spočívající v tom, že regulátor pH a regulátor redox se provozuje nezávisle na sobě, regulátor pH řídi množství vstupních surovin a regulátor redox jejich poměr, přičemž regulátor redox upravuje poměr vstupujících roztoků podle žádané hodnoty redox, tehdy, pokud odchylky od žádané hodnoty pH nepřekročí hodnotu v rozmezí +10 až -10 relativních procent.Process for the preparation of an aqueous solution of hydroxylaminedisulfonate ammonium at a concentration of 300 to 550 kg / m3 produced from ammonium nitrite solutions ammonium bisulfite and gaseous oxide sulphurous, with both the reaction and reaction solutions the blend contains minor components by operation technology controlled by a digital controller with selected pH control algorithms between 2.5 and 5.0 and the redox potential of which values in millvolts correspond to concentration ammonium nitrite in the range of 0 to 5 kg / m 3 and hydrogen ammonium sulfite in the range of 0 to 5 kg / m 3 in the output current consisting of the regulator The pH and the redox regulator are operated independently wearing, the pH regulator controls the amount of input raw materials and regulator redox their ratio, taking the redox regulator adjusts the input ratio solutions according to the redox setpoint, if deviations from the desired pH value value ranging from +10 to -10 relative percent.
Description
Vynález se týká způsobu výroby hydroxylamindisulfonanu amonného (dále HAD) řízeného číslicovou regulací pH a redox potenciálu.The present invention relates to a process for the production of ammonium hydroxylaminedisulfonate (hereinafter HAD) controlled by digital control of pH and redox potential.
Výroba HAD vychází ze tří základních komponent:HAD production is based on three basic components:
a - oxidu siřičitého (g) S02 b - dusitanu amonného (aq) NH^NO2 (dále DA) c - hydrogen siřičitanu amonného (aq) NH^HSO^ (dále Bl)and - sulfur dioxide (g) SO 2 b - ammonium nitrite (aq) NH 4 NO 2 (hereinafter DA) c - ammonium hydrogen sulfite (aq) NH 4 HSO 4 (hereinafter B1)
Vzájemnou reakcí těchto tří komponent ve vodní fázi se získá roztok HAD. Hydrolýzou tohoto roztoku vzniká hydroxylamin sulfát (dále HAS).The HAD solution is obtained by reacting the three components in the aqueous phase. Hydrolysis of this solution produces hydroxylamine sulfate (HAS).
Hlavní reakce probíhají podle následujících stechiometrických rovnic:The main reactions proceed according to the following stoichiometric equations:
Při průmyslové výrobě roztoku HAD se nejprve smíchají roztoky DA obsahující hydrogen uhli čitan amonný (dále kUA) a uhličitan amonný (dále UA) a roztok Bl obsahující i siřičitan amonný (dále SU) , přičemž vzniká tzv. nitrozo směs (dále NiS) - viz rovnice (1). Tato NiS, jejíž pH kolísá v rozmezí 7 až 9, se zavádí do produkční kolony HAD, kde dojde k okamžitému snížení pH na hodnotu cca 3 až 5 vlivem přiváděného S02 (g), viz reakce 2 až 4.In the industrial production of the HAD solution, DA solutions containing ammonium hydrogen carbonate (hereinafter KUA) and ammonium carbonate (hereinafter UA) and solution B1 containing also ammonium sulphite (hereinafter SU) are first mixed together to form a so-called nitroso mixture (hereinafter NiS) - see equation (1). This NiS, whose pH varies between 7 and 9, is fed to a HAD production column, where the pH is immediately lowered to about 3 to 5 due to SO 2 (g) being fed, see reactions 2-4.
Nevýhodou současného způsobu výroby je skutečnost, že roztoky DA a Bl obsahují vedle hlav nich složek i uhličitanové a siřičitanové ionty. Z těchto iontů v průběhu hlavních reakcí vzni kají postupně žádoucí hydrogen siřičitanové ionty, avšak jejich postupný vznik v reakční směsi ovlivňuje kinetiku hlavních reakcí, a tím i výtěžek výroby HAD a následně i HAS.A disadvantage of the present process is that the DA and B1 solutions contain carbonate and sulphite ions in addition to the principal components. These ions gradually produce the desired hydrogen sulfite ions in the course of the main reactions, but their gradual formation in the reaction mixture affects the kinetics of the main reactions and hence the yield of HAD and consequently HAS.
Vzhledem k tomu, že výrobní proces je řízen tak, aby na výstupu z produkční kolony HAD byly koncentrace DA a Bl blízké k nule, dochází k tomu, že na vstupu do kolony je přebytek DA. Přebytek DA, způsobený tím, že část Bl vzniká až v průběhu výroby HAD, má za následek vznik nežádoucích sloučenin, které snižují výtěžek. Z literatury je -známo, že konečným produktem těchto vedlejších nežádoucích reakcí je kyselina sírová, oxid dusnatý a dusík. Oxid dusnatý též funguje jako přenášeč vzdušného kyslíku a tedy jako katalyzátor oxidace siřičitanových iontů na síranové.Since the production process is controlled so that the concentrations of DA and B1 are close to zero at the exit of the HAD production column, there is an excess of DA at the inlet of the column. Excess DA, caused by the formation of part B1 only during the production of HAD, results in the formation of undesirable compounds which reduce the yield. It is known from the literature that the end product of these side reactions is sulfuric acid, nitric oxide and nitrogen. Nitric oxide also functions as a carrier of air oxygen and thus as a catalyst for the oxidation of sulphite ions to sulphate ions.
Obsah uhličitanových iontů v roztoku DA nelze v současném způsobu výroby významně snížit, protože tvoří bezpečnostní alkalitu roztoku. Rovněž nežádoucí obsah SU v roztoku Bl zatím nelz eliminovat.The content of carbonate ions in the DA solution cannot be significantly reduced in the present production process as it constitutes the safety alkalinity of the solution. Also, undesirable SU content in solution B1 cannot be eliminated yet.
Pro potlačení nežádoucích vedlejších reakcí je nutno za současného stavu provozovat výrobu při teplotách blízkých 273 K, což klade energetické nároky na strojní chlazení. Přitom výtěžky se pohybují na úrovni 90 % vztaženo na DA.In order to suppress unwanted side reactions, it is currently necessary to operate at temperatures close to 273 K, which places an energy demand on machine cooling. The yields are 90% based on DA.
Bylo zjištěno, že nejvyšší výtěžky jsou dosahovány při udržování redukčně oxidačního potenciálu roztoku na takové úrovni, která odpovídá nulovým koncentracím DA a Bl v reakční směsi na výstupu. Dále bylo prokázáno, že výtěžek reakce silně ovlivňuje přebytek SO2 ve vodní fázi, kontinuální měření je zajištěno pH metrem. Dlouhodobé provozování ukázalo, že řízení vzájemného poměru vstupních komponent, tj. DA, Bl a SO2 příznivě ovlivňuje výtěžek procesu. Klasická analogová regulace nezaručuje dostatečnou přenost a citlivost regulačních zásahů při jakýchkoliv výchylkách ve výrobě, což se projevuje v tom, že trvá poměrně dlouhou dobu, než dojde k odstranění regulační odchylky.It has been found that the highest yields are obtained while keeping the redox potential of the solution at a level that corresponds to zero concentrations of DA and B1 in the reaction mixture at the outlet. Furthermore, it has been shown that the yield of the reaction strongly influences the excess of SO 2 in the water phase, continuous measurement is ensured by a pH meter. Long-term operation has shown that administration a relationship of input components, i.e. DA and Bl SO2 favorably affects yield of the process. Conventional analog control does not guarantee sufficient accuracy and sensitivity of control interventions at any variations in production, which is reflected in the fact that it takes a relatively long time to remove the control deviation.
Navrhovaný postup vychází ze zjištění, že nasazením Číslicového regulátoru lze technologii výroby HAD řídit zcela automaticky, a to jak pH roztoku indikující přebytek S02, tak i hodnotu redox potenciálu, indikující přebytek DA či Bl, a to obě hodnoty, jak pH, tak redox, na sobě nezávisle.The proposed procedure is based on the observation that fitting the regulator can be production technology HAD control automatically both the pH of the solution indicating the excess S0 2 and the redox potential, indicating the excess DA or Bl, and two values, both pH and redox , independently.
Regulovaná soustava je složena ze dvou základních regulačních smyček. První, jednoduchá, stabilizuje výšku hladiny v koloně odpouštěním produktu. Je použit PI regulátor. Druhá smyčka je komplexnější. Stabilizuje pH z roztoku na výstupu z kolony na žádané hodnotě tím, že ovládá žádané hodnoty nástřiku DA. Je použit regulátor PID.The regulated system consists of two basic control loops. The first, simple, stabilizes the level in the column by draining the product. A PI controller is used. The second loop is more complex. It stabilizes the pH of the solution at the outlet of the column at the setpoint by controlling the setpoints of the DA feed. The PID controller is used.
Žádaná hodnota průtoku Bl je odvozena z hodnoty průtoku DA lineární závislosti. Konstanta této vazby je počítána dalším PID regulátorem, jehož vstupním parametrem je hodnota redox potenciálu měřená ve stejném místě, jako pH. Tento regulátor koriguje poměrovou konstantu obou průtoků pouze tehdy, je-li měřené pH v blízkém okolí žádané hodnoty.The flow reference value B1 is derived from the flow rate value DA of the linear dependence. The constant of this coupling is calculated by another PID controller whose input parameter is the redox potential measured at the same location as the pH. This regulator corrects the ratio constant of both flow rates only if the measured pH is close to the setpoint.
Průtoky DA a Bl jsou stabilizovány na vypočítané požadované hodnotě PI regulátory.The flow rates DA and B1 are stabilized at the calculated setpoint by the PI regulators.
Počet regulačních smyček je závislý na zapojení aparátů. Výše uvedený popis odpovídá řízení výroby HAD v jedné koloně. Systém řízení číslicovým regulátorem lze provozovat se stejnými výsledky i při rozšířeném technologickém zapojení aparátů.The number of control loops depends on the wiring of the devices. The above description corresponds to HAD production control in one column. The control system of the digital controller can be operated with the same results even with extended technological connection of apparatuses.
Výhoda použití číslicového regulátoru spočívá v tom, že použitá aritmetika regulátoru umožňuje velice jemné regulační zásahy, a to i v sekundových intervalech. PID regulátor řídí hodnotu redox potenciálu nepřetržitě, pouze v úzké mezi hodnot pH (i v setinách pH), takže je dodržen optimální poměr reagujících složek.The advantage of using a digital controller is that the controller's arithmetic allows very fine control interventions, even at one-second intervals. The PID controller controls the redox potential continuously, only at a narrow pH value (even in hundredths of a pH) so that the optimum ratio of reactants is maintained.
Příklad 1Example 1
Klasická analogová regulace pH a redox potenciál HADClassical analog pH control and HAD redox potential
Do systému bylo dopraveno 258 kg/h UA, 630 kg/h kUA, 3 601 kg/h DA, 186 kg/h SU, 3 682 kg/h Bl. Dodávka S02 neměřena. Vyrobeno bylo 4 180 kg/h HAS. Výtěžek HAS na spotřebovaný DA byl 90,6 % při hydrolýze HAD na HAS s výtěžkem 100 %. Žádaná hodnota pH 4,6, redox relativní hodnota 0 mV.258 kg / h UA, 630 kg / h kUA, 3,601 kg / h DA, 186 kg / h SU, 3,682 kg / h B1 were fed into the system. S0 2 delivery not measured. 4 180 kg / h of HAS were produced. The yield of HAS on consumed DA was 90.6% when hydrolyzing HAD to HAS in 100% yield. Setpoint pH 4.6, redox relative value 0 mV.
Příklad 2 *Example 2 *
Klasická analogová regulace redox, pH řízeno číslicovým regulátoremClassical analog redox control, pH controlled by a digital controller
Do systému bylo dopraveno 258 kg/h UA, 638 kg/h kUA, 3 601 kg/h DA, 186 kg/h SU, 3 682 kg/h Bl. Dodávka SO2 neměřena. Bylo vyrobeno 4 217 kg/h HAS. Výtěžek HAS na spotřebovaný DA byl 91,4 % při hydrolýze HAD na HAS s výtěžkem 100 %. Žádaná hodnota pí 4,6, redox relativní hodnota 0 mV.258 kg / h UA, 638 kg / h kUA, 3,601 kg / h DA, 186 kg / h SU, 3,682 kg / h B1 were introduced into the system. SO 2 delivery not measured. 4,217 kg / h of HAS were produced. The yield of HAS on consumed DA was 91.4% when hydrolyzing HAD to HAS with 100% yield. Setpoint pI 4.6, redox relative value 0 mV.
PřikladlHe did
Redox potenciál a pH řízeno číslicovým regulátoremRedox potential and pH controlled by a digital controller
Do systému bylo dopraveno 258 kg/h UA, 638 kg/h kUA, 3 601 kg/π DA, 186 kg/h SU, 3 682 kg/h Bl. Dodávka SO2 neměřena. Vyrobeno bylo 4 259 kg/h HAS. Výtěžek HAS na spotřebovaný DA byl 92,3 % při hydrolýze HAD na HAS s výtěžkem 100 %. Žádaná hodnota pH 4,6, redox relativní hodnota 0 mV.258 kg / h of UA, 638 kg / h of kUA, 3,601 kg / h of DA, 186 kg / h of SU, 3,682 kg / h of B1 were fed into the system. SO 2 delivery not measured. It was produced 4,259 kg / h HAS. The yield of HAS on consumed DA was 92.3% when hydrolyzing HAD to HAS with 100% yield. Setpoint pH 4.6, redox relative value 0 mV.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS86458A CS257571B1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS86458A CS257571B1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS45886A1 CS45886A1 (en) | 1987-10-15 |
CS257571B1 true CS257571B1 (en) | 1988-05-16 |
Family
ID=5336686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS86458A CS257571B1 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS257571B1 (en) |
-
1986
- 1986-01-21 CS CS86458A patent/CS257571B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS45886A1 (en) | 1987-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102228574B1 (en) | Oxidation process for the production of potassium thiosulfate | |
JPH1170316A (en) | Desulfurization method for exhaust gas | |
CA2258187C (en) | Process for production of ammonium thiosulphate | |
CS257571B1 (en) | Method of ammonium hydroxylamine disulphanate's aqueous solution production | |
Naito et al. | The chemical behavior of low valence sulfur compounds. V. decomposition and oxidation of tetrathionate in aqueous ammonia solution | |
US3473891A (en) | Process for the continuous production of aqueous ammonium thiosulfate solutions | |
SE448864B (en) | SET TO PREPARE A WATER SOLUTION SUITABLE FOR PREPARATION OF CHLORIDE Dioxide AND SIMILAR REDUCTION OF CHLORINE CONTENT IN A GAS SHELLED CHLORO Dioxide stream | |
US3701809A (en) | Cyclic process for the preparation of an oxime from a hydroxylammonium salt solution | |
US4859447A (en) | Process for the production of sodium hydrosulfite | |
EP0357198B1 (en) | Production of chlorine dioxide | |
US2710246A (en) | Continuous method of producing dilute gaseous chlorine dioxide | |
US20210171348A1 (en) | Method for the catalytic oxidation of ammonia gas | |
US4276276A (en) | Process for nitrite production | |
US3641150A (en) | Cyclic process for the preparation of an oxime from a hydroxylammonium salt solution | |
JP7422135B2 (en) | Ozone water delivery system and usage method | |
US5879945A (en) | Method for measuring oxidation-reduction potential in a flue gas desulfurization process | |
EP0378760B1 (en) | Disulfonate process control | |
US3431072A (en) | Process for recovery and use of sulfur dioxide | |
KR900005505B1 (en) | Process and apparatus for production of sodium hydrosulfites | |
RU2067552C1 (en) | Method of chlorine dioxide producing | |
US3859419A (en) | Process for the manufacture of phosphorous acid | |
US4309395A (en) | Phosphoric acid production | |
SU899516A1 (en) | Method for automatically controlling a stage of sulphatization reactor | |
EP0230757A1 (en) | Process and apparatus for the production of sodium hydrosulfite | |
SU567721A1 (en) | Method of automatic control of process of production of monoethanoloamine sulphate |