DE2446750A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung eines chemischen prozesses - Google Patents

Verfahren und anordnung zur steuerung eines chemischen prozesses

Info

Publication number
DE2446750A1
DE2446750A1 DE19742446750 DE2446750A DE2446750A1 DE 2446750 A1 DE2446750 A1 DE 2446750A1 DE 19742446750 DE19742446750 DE 19742446750 DE 2446750 A DE2446750 A DE 2446750A DE 2446750 A1 DE2446750 A1 DE 2446750A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
hydrogen sulfide
input
titration
sulfur dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19742446750
Other languages
English (en)
Inventor
James Ray Robison
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Micronas GmbH
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche ITT Industries GmbH filed Critical Deutsche ITT Industries GmbH
Publication of DE2446750A1 publication Critical patent/DE2446750A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0452Process control; Start-up or cooling-down procedures of the Claus process
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

Deutsche ITT Inchistries GmbH J..R. RoMson - Γ
78 Freiburg/ Hans-Bunte-Str. 19 23' .'September 1974
Dr.Rl/re
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUHG
FREIBURG I.BR.
Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines chemischen Prozesses
Die Priorität der Anmeldung 406 379 vom 15. Oktober 1973 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht. Die Erfindung bezieht sich auf die Technik der Prozesssteuerung und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung des Claus-Prozesses.
Die Verfahren und Anordnungen zur Steuerung des Claus-Prozesses nach der bisher bekannten Technik sind sehr komplex, teuer und nicht zuverlässig oder genau.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, genaues Verfahren und eine entsprechende Anordnung zur Steuerung des Claus-Prozesses su schaffen. Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
50981 6/0771
J.R.Robison-
24467 6 0
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden somit die beschriebenen und anderen Nachteile des Standes der Technik bei der Steuerung des Claus-Prozesses beseitigt, indem die Sauerstoffzugabe durch die Verwendung eines Flüssigkeitsprobennehmers,eines Schwefeldioxidwäschers- und zweier coulometrischer Titrationpeinrichtungen gesteuert wird.
Die Vorteile der -vorliegenden Erfindung lassen sich anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstehen.
In der Zeichnung stellen dar:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Steuerung in Fig. X, Fig. 3 ein schematisches Diagramm des Servo-Mechanismus in Fig. 2,
Fig. 4, 5 und 6 schematische Diagramme von drei unterschiedlichen Ausbildungsformen der vorliegenden Erfindung, Fig. 7 ein schematisches Diagramm eines Servo-Mechanismus in Fig. 6 und 8 und
Fig. 8 und i> schematische Diagramme von weiteren Ausbildungsformen der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 wird eine neue Steueranordnung für den Claus-Prozess gezeigt. 10 bedeutet darin einen herkömmlichen Kamin, der nur Schwefelwasserstoff (H2S) oder Abgase führt, von denen nur ein Teil wenigstens manchiual Schwefelwasserstoff enthält, für gewöhnlich gasförmig. 11 bedeutet eine Schwefelwasserstoff quelle. Sie kann z.B. eine Vorrichtung zur Verbrennung von Erzen oder brennbaren Stoffen sein.
Gemäss dem Claus-Prozess wird ein Teil des Schwefelwasserstoffs in dem Kamin 10 zu Schwefeldioxid (SO2) und Wasser oxidiert. Das Schwefeldioxid und der Rest an Schwefelwasserstoff bilden dann elementaren Schwefel und Wasser gemäss der folgenden chemischen Gleichung, hierin als Claus-Gleichung bezeichnet:
509816/0771
J.R.Robison -
2 H2S + SO2 —η > 3 S + 2H2O
iii der H3S Schwefelwasserstoff, SO2 Schwefeldioxid, S das Schwefelatom, H das Wasserstoffatom und 0 das Sauerstoffatom bedeuten.
In Fig. 1 wird ein Ofen 12 gezeigt, der eine Zuleitung 13 besitzt, durch die Sauerstoff z.B. in Form von Luft zugeführt wird. Der Ofen 12 hat eine weitere Zuleitung 14, die ihn mit dem Kamin 10 verbindet und eine Ableitung 15, die in den Kamin 10 zurückführt, und zwar nach der Anschlussstelle der Zuleitung 14 mit dem Kamin 10.
Wie hierin später noch genauer dargelegt wird, ^.7ird in Fig. ein Teil des Schwefelwasserstoffes in Kamin 10 durch die Zuleitung 14 abgezogen und mit dem Sauerstoff der Luft, die von der Zuleitung 13 geliefert wird, oxidiert. Der Ofen ist bis auf die Zuleitungen 13 und 14 und die Ableitung verschlossen. Die gebildeten Verbrennungsprodukte werden durch die Ableitung 15 zurück in den Kamin 10 gebracht. Ein herkömmlicher Mischer 16 ist in dem Kamin 10 angebracht, damit die Reaktion in Richtung der Pfeile in der obigen Gleichung abläuft. Der Mischer 16 kann völlig der herkömmlichen Weise entsprechen. Er kann ein Schikanentyp sein, mit eigener Heizquelle und Wärmeaustauscher, um die Fließstoffe zwischen 150 und 200° C zu halten. Geschmolzener elementarer Schwefel kann aus dem Mischer durch Öffnen des von Hand zu betätigenden Ventils 17 entfernt werden, wobei der geschmolzene Schwefel über die Auslassleitung 18, durch das Ventil 17 und den "Zapfen in das Tropfgefäss 20 gelangt.
Hinter dem Mischer 16 ist in Fig. 1 ein Fließstoffprobennehmer 21 mit einer Sonde 22 angebracht, diejin der Kaminwand eingedichtet ist und eine Ableitung 23 besitzt. Der Probennehmer kannwiederum ganz der herkömmlichen Bauart entsprechen. Er kann z.B. mit dem Probennehmer identisch sein, der in der Patentanmeldung P 23 04 625.5 beschrieben wird.
509816/0771
J.R.Robison -
Ein von Hand zu betätigendes Sperrventil 24 in Fig. 1 ist in der Ableitung 23 eingesetzt. Es hat lediglich die Aufgabe; den Ausfluss der Probe durch die Ableitung vollständig zu unterbrechen.
In Fig. 1 wird auch der Druckregler 23 mit der vom Sperrventil 24 kommenden Zuleitung 26 und der zum Schwefeldioxidwäscher 28 führenden Ableitung 27 und dem Gesamtschwefei-Titriergerät 29 gezeigt.
In manchen Fällen kann ein Beipass in Form entsprechender Leitungen das Sperrventil 24 und cen Druckregler 25 in Fig. ausser Betrieb setzen.
Der Schwefeldioxidv/äscher 28 in Fig. 1 besitzt die Ableitung 30, die zum Schwefelwasserstoff-Titriergerät 31 führt. Das zur Bestimmung des Gesamtschwefels dienende Titrationsgerät 29 hat einen elektrischen Ausgang 32 mit einer Gleichspannung, die der Summe der Schwefelwasserstoff- und Schwefeldioxidkonzentrationen in dem gleichen durch die Druckreglerableitung 27 fliessenden Fließstoff direkt proportional ist.
Das Schwefelwasserstoff-Titrationsgerät 31 in Fig. 1 hat einen elektrischen Ausgang 33 mit einer Gleichspannung, die nur dem Schwefelwasserstoff und nicht dem Schwefeldioxid in dem gleichen Fließstoff in der Druciireglerableitung 27 proportional ist.
Die Ausgänge 32 und 33 des Titrationsgerätes in Fig. 1 sind an das Steuergeräte 34 angeschlossen, das die Durchflussrate der Luft durch den Einlass 13 aus der Luftzuführung über die Verbindung 36 und durch das Nadelventil 37 an dem unteren Ende der Zuleitung 13 regelt.
509816/0771 - 5 -
J.R.Robison -
2U6750
Das Nadelventil 37 in Fig. 1 kann ganz der herkömmlichen Bauweise entsprechen und besitzt ein Nadelventil oder eine Eingebevorrichtung 38, die vom Steuergerät auf eine bestimmte an den Ausgängen 32 und 33 des Titrationsgerätes erscheinende Stärke der Gleichspannung und auf andere Variablen hin in Drehung versetzt wird.
Fig. 1 zeigt ferner einen Ofen 39/ angeschlossen an den Kamin nach der Sonde 22 und gespeist aus der Luftzufuhr 40 über die Zuleitung 41. Auf diese Weise wird Schwefelwasserstoff, der in dem Kamin 10 in Höhe der Sonde 22 zurückbleibt, zu Schwefeldioxid und Wasserdampf oxidiert. Dies ist vorzuziehen, obgleich der Ofen 39, die Luftzufuhr 40 und die Zuleitung 41 in manchen Fällen weggelassen werden und die Strömung von der Sonde 22 in dem Kconin hinauf nach aussen hin entlüftet wird. Dies ist in Verbindung mit dem Kamin 10' in Fig. 6 zu sehen.
Das Steuergerät 34 in Fig. 2 besitzt den Ausgang 32 des Gesamtschwefel-Titrationsgerätes 29, der an den Eingang der analogen Subtrahierschaltung 42 angeschlossen ist. Diese liegt auch an dem Ausgang 33 des Schwefelwasserstoff-Titrationsgerätes 31.
Fig. 2 zeigt auch die analoge Dividierschaltung 43, an der der Ausgang 44 der analogen Subtrahierschaltung 42 liegt. Die analoge Dividierschaltung 43 besitzt auch einen zweiten Eingang vom Ausgang 33 des Schwefelwasserstoff-Titriergerätes über die herkömmliche analoge Multiplizierschaltung H.
Die Multiplizierschaltung H besitzt die Verbindungspunkte G 1 und G 2 verbunden mit den entsprechenden Ausgängen und Eingängen G 5 und G 4 des Verstärkers G 1. Der Widerstand E liegt zwischen den Verbindungspunkten G 1 und G Das Verhältnis der Widerstände von F und E ist genauso gross wie das Verhältnis der Molekulargewichte von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff, nämlich 64/34.
509816/0771
J.R.Robison -
In Fig. 2 erkennt man eine Reihe von Verbindungspunkten 45, 46, 47/ 48 und 49. Der Widerstand 50 liegt zwischen dem Aisgang 67 der analogen Dividierschaltung 43 und dem Verbindungspunkt 45. Die Verbindungspunkte 45, 46 und 47 liegen am gleichen Potential. Der Widerstand 51 liegt zwischen den Verbindungspunkten 45 und 49 und der Kondensator 52 zwischen den Verbindungspunkten 46 und 48. Der Differenzverstärker 53 in Fig. 2 besitzt den invertierenden Eingeng 54, den nichtinvertierenden Eingang und den Ausgang 56, die.vom Verbindungspunkt 47 zur Erde bzw. zum Verbindungspunkt 48 führen.
Der Differenzverstärker 53 in Fig. 2 besitzt den positiven Leistungseingang 57, der an ein konstantes Potential von z.B. + 12 Volt angeschlossen sein kann. Der Differenzverstärker 53 besitzt ebenso einen negativen Leistungseingang 58, der z.B. an das Potential von - 12 Volt angeschlossen werden kann.
Das Potentiometer 59 in Fig. 2 enthält die Wicklung 60, die z.B. zwischen + 12 Volt und - 12 Volt liegt.
Das Potentiometer 59 besitzt ferner einen Abnehmer 61 und der Widerstand 62 liegt zwischen dem Abnehmer 61 und dem Verbindungspunkt 47.
In Fig. 2 lieg! ein Servo-Mechanismus 66 am Verbindungspunkt 49 und ist über das Reduktionsgetriebe 65 mit dem Ventileingang 38 verbunden. Die Änderung in dem Eingang des Reduktionsgetriebes 65 wird mit Hilfe des Servo-Mechanismus 66 geregelt.
Die Verwendung des Servo-Mechanismus 66 in Fig. 2 und 3 zum Antrieb des Reduktionsgetriebes 65 ermöglicht eine Einstellung in Übereinstimmung einer ganzzahligen Rate. Die Verwendung des Reduktionsgetriebes 65 verlangsamt Änderung der Rate im Hinblick auf die Durchflusszeit
509816/0771
J.R.Robison -
der Luft.in der Zuleitung 13 und stabilisiert das System. Es kann auf die genannte und auf herkömmliche Weise uneingeschränkt stabilisiert werden. Der Wechsel in der Regelspannung wird auch durch die Verwendung des Kondensators 52 in Fig. 2 verlangsamt, obgleich die Verwendung desselben beliebig ist.
Die analoge Subtrahierschaltung 42 und die analoge Dividierschaltung 43 in Fig. 2 entsprechen beide der herkömmlichen Bauweise. Das gleiche gilt für alle hierin genannten Differenzverstärker, dem Servo-Mechanismus 66 und dem Reduktionsgetriebe Ferner gilt es für die Schwefelwasserstoffquelle 11, den Kamin 10, das Nadelventil 37, den Ofen 12, die Ventile 17 und 24, alle hierin genannten Leitungen, das Tropfgefäss 20, den Ofen 39, die Luftzuführung 40, den Druckregler 25, die beiden Titriervorrichtungen 29 und 31, den Wäscher 28 und letztlich auch noch für die Luftzuführung 35.
Die analoge Subtrahierschaltung 42 in Fig. 2 erzeugt eine Gleichspannung an dem Ausgang 44, die dem Schwefeldioxid in der Probenflüssigkeit in der Druckreglerableitung 27 direkt proportional ist.
Eine Gleichspannung, die direkt proportional ist dem Verhältnis der Konzentrationen von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in der Druckreglerableitung 27, wird von der analogen Dividierschaltung l3 dem Ausgang 67 aufgedrückt. Der gesamte Aufbau, der zwischen dem Ausgang 67 der analogen Dividierschaltung und dem Servo-Mechanismus 66 liegt, ist primär eine analoge Dividierschaltung bis auf den Widerstand 62, der die Operation verlangsamt. Es werden nämlich z.B. die Ausgangspannung an dem Ausgang 67 der analogen Dividierschaltung und die Spannung, die an dem Potentiometerabnehmer 61 auftritt, addiert. Ganz allgemein, wenn die Gleichspannung des Ausganges positiv ist, so wird die an dem Potentiometerabgreifer auftretende Spannung negativ, entsprechend der Spannung,die erforderlich ist, den Ausgang des Verstärkers 53 auf Null zu
509816/0771
J.R.Robison -
stellen, d.h. auf das Grundpotential. Für gewöhnlich wird der Potentiometerabgreifer 61 in eine solche Position auf der Wicklung 60 gebracht, dass die Grosse des negativen Potentials an dem Abnehmer 61 ein Konzentra.tionsverhältnis von Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid in der Probenflüssigkeit in der Ableitung 27 des Druckreglers 25 von 2:1 verkörpert. Dieses Verhältnis wird durch die Claus-Gleichung bestimmt. Man darf nicht vergessen, dass diese Gleichung die Verbindung von zwei Molekülen Schwefelwasserstoff mit einem Molekül Schwefeldioxid verlangt. Etwas abweichende Verhältnisse können zur Justierung der Position des Abgreifers 6.1 auf der Wicklung 60 des Potentiometers benutzt werden. Die Position des Abgreifers 61 kann auch geeicht werden, indem man entsprechende Konzentrationsverhältnj.sse von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid verwendet.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besitzt der Servo-Mechanismus den Eingang 136, der zwischen dem Verbindungspunkt 49 in Fig. und dem Verbindungspunkt 137 in Fig. 3 liegt. Wie die beiden Fig. 2 und 3 zeigen, besitzt der Servo-Mechanismus eine Ausgangswelle 138, die an das Reduktionsgetriebe 65 in Fig. 2 angeschlossen ist.
Fig. 3 enthält ferner die Verbindungspunkte 139 bis 149 und 207.
Das Potentiometer 156 in Fig. 3 besitzt die Wicklung 157 und den Abgreifer 158. Der Widerstand 159 liegt zwischen dem Abgreifer 158 und dem Verbindungspunkt 140, die Verbindungspunkte 139 und 140 liegen auf dem gleichen Potential. Der Widerstand 160 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 13 7 und 139, der Widerstand 161 zwischen den Verbindungspunkten 140 und 141. Der Widerstand 162 liegt zwischen dem Ausgang 195 des Tachometergenerators 194, der von dem Servo-Motor angetrieben wird. Der Tachomtergenerator 194 besitzt einen
509816/0771 " 9 "
_ Q —
.J.R.Robisor. -
weiteren Ausgang 196, der geerdet ist.
.In Fig. 3 erkennt man den Differenzverstärker 163 mit dem invertierenden Eingang 164, der zum Verbindungspunkt führt und dem nicht invertierenden Eingang 165, der geerdet ist. Der Verstärker 163 besitzt ferner einen Ausgang 166 zum Verbindungspunkt 141. Die Verbindungspunkte 141, 142 und 143 liegen auf dem gleichen Potential. Der Widerstand 167 im herkömmlichen Verstärker 168 liegt zwischen den Verbindungspunkten 143 und 144. Der Widerstand 169 liegt zwischen den Verbindungspunkten 144 und 145. Der Differenzverstärker besitzt den invertierenden Eingang 171 vclt* Verbindungspunkt her, den nicht invertierenden Eingang 172 von der Erdung und den Ausgang 173 zum Verbindungspunkt 145. Die •Verbindungspunkte 145 und 146 stehen in Verbindung. Der Verstärker besitzt den Eingang 175 vom Verbindungspunkt 146 her und den Ausgang 176 zum Verbindungspunkt 147. Die Diode 177 und die Vorspannungsquelle 178 sind in dieser Reihenfolge vom Verbindungspunkt 147 zum Verbindungspunkt 146 hintereinandergeschaltet. Die Vorspannungsquelle 178 ist gegen die Diode 177 rückgekoppelt. Die Diode 179. liegt zwischen der Erdung und dem Punkt 147 und ist zum Verbindungspunkt hin leitend. In Fig. 3 liegen die Verbindungspunkte 147 und 204 miteinander in Verbindung.
Die Bezugsziffern 200 und 201 bezeichnen herkömmliche elektronische Schalter. Der Empfang eines positiven Potentials am Verbindungspunkt 147 schliesst den Schalter 201, der über die Leitung 203 mit dem Verbindungspunkt 204 in Vex'bindung steht. Wenn der Verbindungspunkt 147 beim Grundpotential gehalten wird, so ist der Schalter 201 offen.
Fig. 3 zeigt den Verstärker 186 mit dem Eingang 187 vom Verbindungspunkt 148 und den Ausgang 188 zum Verbindungspunkt 149. Wie zuvor sind eine Diode 189 und eine Vorspannungsquelle 190 in dieser Reihenfolge hintereinandergeschaltet vom Verbindungspunkt 149 zum Verbindungspunkt 148.
509816/0771
J.R.Robison -
Wiederum ist die Vorspannungsquelle 190 so gepolt, dass sie zur Diode 189 rückgekoppelt ist. Man sieht, dass die beiden Dioden 177 und 189 so gepolt sind, dass sie in Richtung von den Verbindungspunkten 147 und 149 weg leitend sind. Die Diode 191 liegt zwischen der Erdung und dem Verbinäungspunkt 149 und ist so gepolt, dass sie in Richtung auf den Verbindungspunkt 149 zu leitet. Die Verbindungspunkte und 148 stehen in Verbindung. Die Verbindungspunkte 149 und 205 ebenfalls. Wenn das Potential am Verbindungspunkt positiv ist im Bezug auf die Erdung, so wird der Schalter geschlossen durch Anlegen eines positiven Potentials an der Leitung 20h, vom Verbindungspunkt 205 kommend.
Wie Fig. 3 zeigt, besitzt der Servomotor 197 den Eingang 198, der vom Verbindungspunkt 207 kommt und die Ausgangswelle 138, die das Reduktionsgetriebe 65 (Fig. 2) und den Antriebstachometergenerator 194 treibt.
In Fig. 3 sind die normalerweise geschlossenen Grenzschalter 208 und 209 offen entsprechend dem vollständigen Öffnen und Schliessen des Ventils 37. Die Schalter 208 und 209 sind zu den elektronischen Schaltern 200 und 201 parallel geschaltet. Die Schalter 200 und 201 sind nacheinander in dieser Reihenfolge zwischen den Verbindungspunkten 142 und 207 in Serie geschaltet.Beim Betrieb des in Fig. 3 gezeigten Servo-Mechanismus 66 wird der Ausgang des Tachometergenerators aufgrund der Inversion der Verstärker 53 und 163 in den Fig. und 3 über den Widerstand 162 zum Verbindungspunkt 139 zurückgeführt. Der hierin gebrauchte Ausdruck "positives oder negatives Potential" bedeutet positiv oder negativ bezogen auf die Masse. Das Potential am Verbindungspunkt (Fig. 2) kann positiv sein, wenn die Luftdurchflussrate in der Zuleitung 13 ansteigt und die Rückkopplung vom Tachometergenerator 19 4 positiv ist. Die Geschwindigkeit der Rückkopplung vom Tachometergenerator 194 stabilisiert die Prozeßsteueranordnung, da die Winkelgeschwindigkeit der Nadel
509816/0771
J.R.Robison -
in Fig. 1 Null ist, wenn der Verschiebefehler (Verbindungspunkt 49) Null ist (Potential der Masse).
In Fig. 3 ist das Potential am Verbindungspunkt 147 positiv, wenn das Potential des Verbindungspunktes 142 negativ ist. Das Potential des Verbindungspunktes 149 ist positiv, wenn das Potential des Verbindungspunktes 142 positiv ist. Die Dioden 179 und 191 halten das Potential der Verbindunc^spunkte 147 und 149 auf dem Potential der Masse, wenn die Verbindungspunkte 146 und 148 bezüglich der Masse ein negatives Potential besitzen. Die Verstärker 174 und 186 sind somit nichtinvertierende Verstärker.
Beim Betrieb der Ausbildungsform nach Fig. 1 wird Schwefelwasserstoff von der Quelle 11 geliefert und steigt mit anderen Verbrennungsgasen in Kamin 10 empor. Ein Teil des Schwefelwasserstoff gases wird dann im Ofen 12 oxidiert. Die Verbrennungsprodukte des Ofens 12 werden dann über die Ableitung in den Kamin 10 zurückgeblasen, der Ofen 12 ist verschlossen bis auf die Zuleitungen 13 und 14 und die Ableitung 15.
Der Probennehmer 21 zieht dann eine Probe der Abgasmischung im Kamin 10, die sowohl Schwefelwasserstoff wie Schwefeldioxid enthält, nachdem bereits ein hoher Prozentsatz von den beiden (in etwa 99 %) durch den Mischer 16 entfernt wurde. Die Probe passiert die Ableitung 23, das Ventil 24, die Leitung 26, den Druckregler 25 und die Druckreglerableitung 27. An dieser Stelle wird der eine Teil der Gasprobe in der Leimung 27 in das Gesamtschwefel-Titriergerät 29 geführt und die andere Hälfte passiert den SO2-Wäscher 28. Die Gleichspannung an dem Ausgang 32 des Gesamtschwefel-Titriergerätes 29 ist dann direkt proportional der Summe aus den Konzentrationen an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in der Strömungsmittelprobe, die die Druckreglerableitung 27 passiert.
- 12 -
5098 16/0771
J.R.Robison -
Der SO2-Wäscher 28 entfernt das Schwefeldioxid aus der den Auslass 27 passierenden Strömungsmittelprobe. Das Schwefelwasserstoff-Titriergerät 31 erhält durch die Leitung 30 einen dritten Anteil der durch die Ableitung strömenden Probe. Dieser dritte Anteil entspricht dem zweiten abzüglich des Schwefeldioxides. Die Übert?:agungsfunktion zwischen den Ausgangssignalen der Titriergeräte und 31 gegenüber der Strömungsraie der Luft in der Zuleitung 13 ist nicht kritisch und braucht keine lineare Funktion der Schwefelwasserstoff- und/oder Schwefeldioxidkonzentration in der Probe in Ableitung sein. Dies beruht darauf, dass das System nach Fig. 1 ein den Null-Wert suchender Servo-Mechanismus ist. Ferner kann das Steuergerät 34 eine Position oder ein die Geschwindigkeit steuerndes Gerät sein, das mit einer Reihe von unterschiedlichen Funktionen der Ausgangssignale der Titriergeräte 29 und 31 arbeitet. Wenn das Steuergerät 34 dem in Fig. 2 gezeigten entspricht, und der Servo-Mechanismus 66 der dem in Fig. 3 gezeigten .entspricht, so wird der Servo-Mechanismus 66 mit einer Geschwindigkeitsrückkopplung versehen, die den Verfahrensablauf stabilisiert. Das ist jedoch nicht immer erforderlich.
Im Fall von Fig. 2 dreht das Steuergerät 34 die Nadelventilschraube 38 bis die Sauerstoffzufuhr so ist, dass sie die Gleichspannung an dem Ausgang 67 der analogen Dividierschaltung 43 in Fig. 2 auf das gleiche Potential bringt, das an dem Abgreifer 61 des Potentiometers 59 liegt. Das ist ebenfalls nicht immer erforderlich und setk,t voraus, dass der Widerstand an den Widerständen 50 und 62 in Fig. gleich ist. Wenn die Werte verschieden sind, ist das Gleichstrompotential des Ausganges 67 um einen bestimmten Betrag grosser oder kleiner als das Potential des Abgreifers 61, Deshalb strebt man an, den Servo-Mechanismus 66 so auszubilden, wie er in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben wird. Das Reduktionsgetriebe 65 kann in einigen Fällen weggelassen werden, ferner kann auch auf das Nadelventil 37 verzichtet
J.R.Robison -
werden und ein anderes Gerät an seine Stelle treten.
FLg. 4 ist ein schematiches Diagramm einer Alternativform des Steuergerätes 34 in Fig. 1. Wie zuvor erhält die analoge Subtrahierschaltung 4 2 ein Signal vom Titriergerät 29 und ein zweites vom Titriergerät 31. Die analoge Subtrahierschaltung 42' besitzt einen Ausgang 44' mit einer Gleichspannung, die der Schwefeldioxidkonzentration in der durch dj e Ableitung 27 strömenden Probe direkt proportional ist. Die Spannung an dem Ausgang 44' wird mit einem Faktor 2.0 durch die herkömmliche analoge Multipliziarschaltung 89 multipliziert. Die Multiplizierschaltung 89 enthält einen Differenzverstärker 90 mit invertierendem Eingang 91 vom Verbindungspunkt 92 her und einen nichtinvertierenden Eingang 92 zur Masse. Der Widerstand A liegt zwischen dem Ausgang 44' und dem Verbindungspunkt 92. Der Rückkopplungswiderstand B liegt zwischen den Verbindungspunkten 92 und 94. Der Differenzverstärker 90 besitzt einen Ausgang 95 zum •Verbindungspunkt 94. Das Verhältnis der Widerstände von B zu A ist zweimal so gross wie das Verhältnis der Molekulargewichte von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid, nämlich 2 χ 34/64.
Die analoge Subtrahierschaltung 96 hat den Eingang 97.vom Verbindungspunkt 9 4 her und einen weiteren mit der Leitung 33 verbundenen Eingang 98. Die analoge Subtrahierschaltung 9 hat den Ausgang 99 mit einer Gleichspannung, die der Differenz der Konzentrationen von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in der Probe in der Ableitung. 27 direkt proportional ist. Die analoge Subtrahierschaltung 96 ist so angeordnet, dass der Servomotor 100 das Ventil 37 antreibt zur Erhöhung der Durchflussrate des Sauerstoffs zum Ofen 12, wenn die Gleichspannung des Eingangs 98 die Gleichspannung des Eingangs übertrifft und damit anzeigt, dass die Schwefelwasserstoffkonzentration mehr als das doppelte der Schwefeldioxidkonzentration in der die Ableitung 27 durchströmenden Probe beträgt.
5 0 9 8 16/0771 - i4 -
J.R.Robison -
Das Umgekehrte ist ebenso möglich.
In Fig. 4 wird auch einellulleinstellungsschaltung 101 gezeigt, die in vielen Fällen weggelassen wird.Dieser Schaltkreis besitzt drei Verbindungspunkte 102, 103 und 104. Der Widerstand 105 liegt zwischen dem Ausgang 99 und dem Verbindungspunkt 102. Das Potentiometer 106" besitzt die Wicklung 107 und den Abgreifer 108. Der Widerstand 109 liegt zwischen dem Abgreifer 108 und dem Verbindungspunkt 102. Die Verbindungspunkte 102 und 103 sind miteinander Xn Verbindung. Der Differenzverstärker 110 besitzt einen invertierenden L'ingang 111 vom Verbindungspunkt 103 her und einen nichtinvertierenden Eingang 112, verbunden mit der Masse. Der Widerstand 113 liegt zwischen den Verbindungspunkten 103 und 104. Der Differenzverstärker 110 hat einen Ausgang 114 zum Verbindungspunkt 104. Der Servomotor 100 hat den Eingang 115 vom Verbindungspunkt 104 her. Der Servomotor 100 treibt das Ventil 37 über das Reduktionsgetriebe 65' .
Eine andere Ausbildungsform des Steuergerätes 34 wird in Fig. 5 gezeigt. Sie kann mit der Ausbildungform der Fig. identisch sein bis auf das Nachfolgende. Die Ausbildungsform nach Fig. 5 besitzt eine Multiplizierschaltung 89', die mit der Multiplizierschaltung 89 identisch ist, abgesehen davon, dass die Widerstände C und D die Widerstände A und B ersetzen und der Widerstand C an dem Ausgang des Titriergerätes 31 und nicht am Ausgang der analogen Subtrahierschaltung 42'· liegt. Ferner ist der Ausgang 44'' der analogen Subtrahierschaltung direkt an die analoge Subtrahierschaltung 96' angeschlossen und nicht über die Multiplizierschaltung 89'. Der Ausgang der Multiplizierschaltung 89' dient dann gleichzeitig als Eingang zur analogen Subtrahierschaltung 96'. Somit besitzt diese die Eingänge 97' und 98'. Die Spannung am Eingang 97' ist direkt proportional der Schwefeldioxidkonzentration in der die Ableitung 27 durchströmenden Probe. Die Spannung
509816/0771
J.R.Robison - 2
am Eingang 98' ist direkt proportional der halben Konzentration an Schwefelwasserstoff in der die Ableitung durchströmenden Probe. Dies leitet sich davon ab, dass die Multiplizierschaltung 89' die Schwefelwasserstoffkonzentrationen mit einem Faktor von der Hälfte der molekularen Gewichtsverhältnisse, d.h. 1/2 χ 64/3 4 entsprechend multipliziert. Der Grund dafür liegt darin, dass der Widerstandswert des Widerstandes D 1/2 χ 64/34 des Widerstandswertes des Widerstandes C beträgt.
Die Art des Betriebes der Ausbildungsform nach Fig. 5 ist ähnlich dem der Ausbildungsform nach Fig. 4, klarer ausgedrückt, wenn 1/2 des dem Schwefelwasserstoff entsprechenden Signals das dem Schwefeldioxid entsprechende Signal übersteigt, treibt der Servomotor 100' das Ventil 37 mittels des Reduktionsgetriebes 65'' und vergrössert die Sauerstoffzufuhr. Umgekehrt geschieht dasselbe.
Alle Merkmale in Fig. 6 können mit denen in Fig. 1 identisch, sein, ausser den Bestandteilen, die zwischen den Ausgangsleitungen 32' und 33" der Titriergeräte und dem Nadelventil 37' liegen.
In Fig. 6 ist ein Servo-Mechanismus 84 an den Ausgang 32' der Titrationseinrichtung 29' angeschlossen. Derselbe Servo-Mechanismus 84 wird in Fig. .7 erklärt.
In Fig. 7 führt der Widerstand 70 vom Ausgang 32' rjum. Vereinigungspunkt 69. Der Differenzverstärker 71 hat den invertierenden Eingang 72 vom Verbindungspunkt 69 und den nicht invertierenden Eingang 73, der an der Masse liegt. Der Differenzverstärker besitzt den Ausgang 74 zum Ausgangsverbindungspunkt 75. Der Widerstand 76 liegt zwischen den Punkten 69 und 75. Das Potentiometer 77 ist wie zuvor angeschlossen und besitzt die Wicklungen 78 und den Abgreifer Der Widerstand 80 liegt zwischen dem Vereinigungspunkt 69 und dem Abgreifer 79. Der Servo-Motor 81 hat die Ausgangswelle 82,
509816/0771
J.R.Robison - 2
die den Abgreifer 117 auf der Wicklung 116 des Potentiometers (Fig. 6) antreibt. Die Servomechanismen 66, 84 und 84' in den Fig. 1, 6 und 8 müssen nicht der herkömmlichen Bauweise entsprechen und können miteinander identisch sein oder mit den Servomechanismen in den Fig. 3 und 7 identisch sein, aber sie müssen es nicht. Der Servo-Mechanismus 84 in Fig. 7 hat eine Rückkopplung vom Abgreifer 85 des Potentiometers 86. Der Abgreifer 85 ist über den Widerstand 88 mit dem Verbir.dungspunkt 69 in Verbindung.
Fig. 6 zeigt die hyperbolische Potentiometerwicklung 116, deren Ende 118 mit dem Ausgang 33' der Titriereinrichtung verbunden und deren anderes Ende frei ist. Die hyperbolische Wicklung macht das Potential am Verbindungspunkt 120 direkt proportional dem Verhältnis der Potentiale der Ausgänge 321 und 33'. Das Umgekehrte ist auch möglich.
In Fig. 6 befinden sich verschiedene Verbindungspunkte innerhalb des Schaltkreises, diese sind 12.0, 121,. 12.2, 123 und 124. Der Widerstand 125 liegt zwischen den Verbindungspunkten 120 und 123. Der Kondensator 126 liegt zwischen den Verbindungspunkten 121 und 123. Der Differenzverstärker 127 besitzt den invertierenden Eingang 128 vom Verbindungspunkt 122 her und den nichtinvertierenden Eingang 129, verbunden mit der Masse. Der Differenzverstärker 127 hat einen mit dem Verbindungspunkt in Verbindung stehenden Ausgang 130. Ein weiteres Potentiometer 131 besitzt die Wicklung 132 und den Abgreifer 133. Der Widerstand 134 liegt zwischen dem Abgreifer 133 und den Verbindungspunkt 122. Der Servo-Motor 135 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 124 und dem Nadelventil 37'.
Eine weitere Ausbildungsform des Steuergerätes nach der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 8 gezeigt, in der der Servo-Mechanismus 84' den Abgreifer 117.' des Potentiometers 83' antreibt. Das Potentiometer 83' besitzt die Wicklung 116' mit den beiden Enden 118' und 119'. Das Ende 119' liegt wieder frei. Das Ende 118' ist an den Ausgang 32' des Gesamtschwefel-
509816/0771
J.R.fcobison - 2
titriergerätes 29' angeschlossen. Der Aufbau, der sich an den Abgreifer 117' zum Servo-Motor 135 anschliesst, kann mit dem in Fig. 6 bis auf den weggelassenen Kondensator 126 identisch sein.
Fig. 9 ist eine Modifikation von Fig. 2. Der Verstärker H111 ist identisch mit dem Verstärker H bis auf das 34/64 betragende Verhältnis des Widerstandes von F1'' zu E1''.
Alle identischen Bezugsziffern, bis auf die durch eir.en oder mehrere Striche gekennzeichneten, beziehen sich auf die Strukturen, die identisch sein können oder nicht.
Der Ausdruck "Fließstoff" ist hierin so zu verstehen, dass, wenn es sich nicht um Flüssigkeiten handelt, es in erster Linie eine einzige Gasverbindung oder im wesentlichen nur eine Mischung von unterschiedlichen Gasen bedeutet.
Die Erfindung eignet sich z.B. fürjdie Entfernung von Schwefel aus einer Gasmischung, die Schwefelwasserstoff enthält, das normalerweise durch den Kamin abgeht.
Wie zuvor dargelegt, wird vorzugsweise ein Überschuss an Schwefelwasserstoff in den Ofen 12 durch die Zuleitung 14 eingebracht, um sicherzustellen, dass der Sauerstoff in der Luft, der über die Zuleitung 13 hereinkommt, nicht als elementarer Sauerstoff in deir Auslass 15 vorliegt und um sicherzustellen, dass der Grossteil des zur Verfügung stehenden Sauerstoffs den Schwefelwasserstoff oxidiert. Normalerweise nimmt der Ofen 12 ein Drittel des durchströmenden Gases des Kamins 10 auf. Zusätzlich können invertierende und nichtinvertierende Verstärker verwendet werden, ganz nach Belieben.
Wenn gewünscht, können eine oder mehrere oder alle der Rechenfunktionen, die durch das Steuergerät durchgeführt werden, von Digitalcomputern anstelle von Analogcomputern durchgeführt werden.
509816/0771
- 18 -
J.R.Robison -
Auf die Kondensatoren 52 in Fig. 2 und 126 in Fig. 6 kann verzichtet werden.
Das Steuergerät 34 kann einen oder mehrere digitale oder analoge Computer benutzen, der herkömmlichen Weise entsprechend oder auch nicht. Teile der Steuergerätrechenfunktionen können analog sein und andere können digital sein. Ferner können sämtliche Computerteile des Steuergerätes analog sein oder sämtliche können digital sein.
Der SO^-Wäscher 28 kann der üblichen Bauweise entsprechen, wobei die verwendete Waschlösung herkömmlicher Art sein kann oder nicht. Zum Beispiel kann man die in der US-Patentschrift Nr. 3 757 488 beschriebene Waschlösung verwenden.
In einigen Fällen kann die Sonde 22 in Fig. 1 entweder vor oder hinter dem Mischer 16 angebracht sein. Jedoch.
muss die Ableitung 15 des Ofens 12 immer hinter dem Mischer im Kamin 10 liegen, wie in Fig. 1 gezeigt wird. Ferner sitzt die Sonde 22 immer nach der Anschlu .ßstelle der Ableitung 15 an dem Kamin 10.
Der Ausdruck "Konzentration" soll angenähert oder genau Gewichtsprozent oder Volumenprozent (Gew.% und Vol.% sind nahezu dasselbe) oder diese Prozentangaben geteilt durch das Molekulargewicht bedeuten. In der Claus-Gleichung werden molekulare Mengen \imgesetzt. Bekanntlich beträgt das Molekulargewicht von Wasserstoff 1, das Molekulargewicht von Schwefel 32 und das Molekulargewicht von Sauerstoff 16. Das Molekulargewicht von Schwefelwasserstoff liegt dann bei 34 und das Molekulargewicht von Schwefeldioxid bei 64.
Herkömmliche Titriergeräte wie sie z.B. in dem US-Patent 3 448 031 beschrieben werden, besitzen zur Bestimmung des Molekulargewichtes, falls dies angestrebt wird, eine herl'ömmliche Null- und Meßschrifteinteilung. Solche Bestimmungen erfordern nur einen konstanten Skalenfaktor z.B. Nulleinstellung oder Messung.
509816/0771 . iq »
J.R.Robison -
2U6750
Der Ausdruck "Molekularverhältnis bedeutet das Verhältnis des Molekulargewichtes von Schwefelwasserstoff zum Molekulargewicht von Schwefeldioxid oder umgekehrt.
Der Ausdruck "Dividiervorrichtung" bedeutet zumindest die Multiplizierschaltung H und die Dividierschaltung 43 in Fig. 2 oder die Multiplizierschaltung H'11 und die DividierschalLung 43"' in Fig. 9 oder eine andere Alternative.
Die Zuführung von Sauerstoff und/oder Luft durch die Zuleitung des Ofens 12 kann auf viele Arten erfolgen, die sich von den in der Erfindung beschriebenen völlig unterscheiden. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Luftpumpe, deren Geschwindigkeit durch das Steuergerät 34 geregelt wird. Ferner kann die Luftzufuhr 35 ein Behälter mit unter Druck stehender Luft oder mit unter Druck stehendem Sauerstoff sein oder ein Kompressor, der einen Einlass zur Atmosphäre hin besitzt.
Das Ventil 37 muss kein Nadelventil sein, es kann ein beliebiges anderes Ventil sein, das entsprechend der Änderung der Durchflussrate von Luft oder Sauerstoff in der Zuleitung verstellt werden kann.
Wenn das Ventil 37 eine Luftpumpe oder Kompressor ist, kann das Steuergerät 34 unter Verwendung einer Tachometerrückkopplung ähnlich der, wie sie im Servo-Mechanismus 66 von Fig. 3 gezeigt wird, eine Geschwindigkeitsregelung derselben durchführen. Ein zusätzlicher Verstärker und Servo-Motor sind dann für diesen Zweck vorgesehen.
Der Ausdruck "Sauerstoffquelle1"' ist hierin so definiert, dass er einen Behälter mit komprimiertem Sauerstoff oder Luft, eine Sauerstoff- oder Luftpumpe, einen Ofen mit einem variablen Querschnitt und einen Einlass für Luft, Luftsauerstoff oder dergleichen bedeutet.
5 0 9 816/0771 - 20 -
υ.R.Robison - 2
Der Ausdruck "Subtrahierschaltung" bezieht sich auf eine analoge oder digitale Subtrahiersctialtung, der Ausdruck "Dividierschaltung" bezieht sich auf eine analoge oder digitale Dividierschaltung und der Ausdruck "Addierschaltung" bezieht sich ebenfalls auf eine analoge oder digitale Addierschaltung. Der Ausdruck "Multiplizierschaltung" bezieht sich eb°nfalls entweder auf eine analoge oder digitale MuI tip Ii. zier schaltung.
Der Ausdruck "konstant bedeutet "nahezu konstant", als entweder absolut konstant oder konstant über bestimmte Perioden oder manuell einstellbar oder auf irgendeine andere Weise einstellbar.
In Fig. 2 erkennt r.an , dass das Potentiometer 59 gewöhnlich nur ein negatives Potential dem Widerstand 6 2 am Abgreifer 61 zuführt, da die Gleichspannung an dem Ausgang 67 der analogen Dividierschaltung im allgemeinen nur positiv ist.
Der Ausdruck "eine Grosse gleich der anderen"'bedeutet, dass die absoluten Werte von bestimmten Grossen einander gleich sind. Allgemein ausgedrückt wenn z.B. die Gleichspannung am Ausgang in Fig. 2 positiv ist, so wird der Abgreifer 61 in eine Stellung bewegt., in der sie negativ ist. Das Umgekehrt gilt genauso.
Der Ausdruck "Antrieb" ist so definiert, dass er einen Antrieb in eine bestimmte Richtung, d.h. die Vergrösserung oder Verringerung der Sauerstoffdurchflussrate durch die Zuleitung des Ofens in Fig. 1 bedeutet.
Der Ausdruck "algebraische Summe" entspricht der üblichen Bedeutung. Das heisst, die Addition von Minuswerten und Pluswerten entspricht der Differenz zwischen den Zahlen.
Eine Bezugnahme auf den Probennehmer 21 in Fig. 1 bedeutet gleichzeitig eine Bezugnahme auf den Probennehmer 21! in Fig. In gleicher Weise bedeutet eine Bezugnahme auf irgendeine Zahl die mit einem oder mehreren Strichen gekennzeichnet ist,
509816/0 7 71
J.R.Robison -
auch eine Bezugnahme auf eine Zahl mit weniger oder gar keinen Strichen. Umgekehrt bedeutet eine Bezugnahme· auf eine Zahl ohne Striche ebenso eine Bezugnahme auf einen Bauteil, der die gleiche Bezugsziffer hat mit einem oder mehreren beigefügten Strichen.
Aus dem Vorhergehenden wird klar, dass der Claus-Prozess zumindest zur Erzeugung von Schwefel und/oder v.ur Entfernung von Sulfid aus einem Strömungsmittel darstellt, das 100 Prozent oder einen anderen Prozentgehalt an Schwefelwasserstoff enthält.
In Fig. 2 ist die Grosse des Widerstandes 51 genau gewählt, die Multiplizierschaltungen H und H111 können weggelassen werden,
Auf Wunsch können die 'Widerstände 51 (Fig.* 2), 113 (Fig. 4), 125 (Fig. 6) und andere Widerstände variable Widerstände sein, um die Verstärkung und/oder Messung zu justieren.
5 09816/0771

Claims (12)

  1. J.R.Robison--
    Patentansprüche
    j Verfahren zur Steuerung eines chemischen Prozesses, gekennzeichnet durch die Schrittfolge: Erzeugung einas Schwefelwasserstoffstromes in einem Kamin, Einblasen von Sauerstoff in einen Teil des Schwefelwasserstoff-Stromes unter Oxidationsbedingungen, Abziehen einer Probe aus Scnwefeldioxid, anderer)Oxidationsprodukte n, Schwefelwasserstoffrest urid Fließstoff, Waschen eines Anteiles der Probe zur Entfernung des Schwefelwasserstoffes, Titration der gewaschenen und ungewaschenen Probenanteile zur Bestimmung des Verhältnisses der Konzentration, von Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxid und Veränderung der Sauerstoffzuflussrate in dem Sinn, dass das Konzentrationsverhältnis auf 2:1 gestellt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in dem Kamin nach der Sauerstoffeingabestelle vereinigt werden, um elementaren Schwefel nach der folgenden Formel zu bilden:
    2 H2S + SO2 ^ 3 S + 2H2O
  3. 3. Verfahren nach den obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Probe nach dem Punkt entnommen wird, an dem der Schwefelwasserstoff mit dem Schwefeldioxid vereinigt wird.
  4. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch mit einer ersten Einrichtung zum Anschluss an einen Kamin, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einrichtung eine Ableitung besitzt, und eine Probe des Fließstoffes austreten lässt, dass ein Wäscher, der eine Zuleitung von der Ableitung der ersten Vorrichtung her besitzt, um einen Teil des
    509816/0771
    J.R.Robison - 2
    Fließstoffes aufzunehmen, eine eigene Ableitung aufweist und mit einer Lösung beladen werden kann, so dass Schwefelwasserstoff den Wäscher passiert, wenn dieses in der Fließstoffprobe enthalten ist, die durch die Zuleitung in die. Ableitung gelangt, während der Wäscher Schwefeldioxid aus der ersten Fließstoffprobe entnimmt, sofern diese Schwefeldioxid mitführt, dass ein erstes and zweites coulometrisches Titriergerät erste und zweite Zuleitungen besitzt und erste und zweite elektrische Ausgänge, dass die erste Zuleitung an die Ableitung der ersten Einrichtung angeschlossen ist und einen zweiten Anteil der besagten Fließstoffprobe aufnimmt, dass das erste Titriergerät ein elektrisches Ausgangssignal von einer Grosse erzeugt, die direkt proportional der Summe der Konzentrationen an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid in der Fließmittelprobe ist, dass die zweite Titriergerätzuleitung an die Wäscherableitung angeschlossen ist und Strömungsmittel aufnimmt, das die Waseherableitung passiert, dass das zweite Titriergerät ein elektrisches Ausgangssignal von einer Stärke erzeugt, die direkt proportional der Konzentration von Schwefelwasserstoff, jedoch nicht der von Schwefeldioxid in der Fließstoffprobe ist, dass eine zweite Einrichtung an die ersten und zweiten Ausgänge des ersten und zweiten Titriergerätes angeschlossen ist, zum Anschluss an den Kamin an einer Stelle oberhalb des Anschlusses der ersten Einrichtung mit diesem und ansprechend auf die AusgangssignaIe der Titriergeräte und die Stärke derselben, um Sauerstoff in reiner Form oder in einer Fließstoffmischung mit einer veränderlichen Durchflussrate und bei unterschiedlichen Temperaturen in den Kamin einzublasen, damit der darin befindliche Schwefelwasserstoff oxidiert wird, dass die Fließstoffströmung in dem Gerät der ersten Einrichtung, dem Wäscher, dem ersten und zweiten Titriergerät und der zweiten Einrichtung, die jedes für sich ein Glied in einer geschlossenen Schleife eines nullsuchenden Servomechanismus
    , 509816/0771 - ->a -
    J.R.Robison -
    darstellen, in dem die zweite Einrichtung die Sauerstoffdurchflussrate variiert oder konstant hält, so dass die Stärken der Ausgangssignale der Titriergerate auf Werte ansteigen, die anzeigen, dass die Konzentrationen vom Schwefelwasserstoff wie vom Schwefeldioxid in der Fließmittelprobe grosser als Null sind und Werte, die anzeigen, dass die Konzentration an Schwefelwasserstoff in der Fließstoffprobe das Molekulargewichtsverhältnis 64/34 so einregelt, dass es angenähert zweimal so gross ist wie die Konzentration an Schwefeldioxid in der Probe.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wäscher nach der Anschlußstelle der zweiten Einrichtung im Kamin angebracht ist, um aus dem Schwefelwasserstoff (H0S) und Schwefeldioxid (SO9) gernäss der folgenden Gleichung elementaren Schwefel zu bilden und zu extrahieren:
    2 H2S + SO2 > 3S +
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einrichtung an dem Kamin an einer Stelle unterhalb des Wäschers angebracht ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung ein Steuergerät enthält, das an beide Ausgänge dei* Titriergeräte angeschlossen ist, dass ein bis auf eine erste und zweite Zuleitur.g und eine Ableitung geschlossener Ofen vorhanden ist, dass die erste Zuleitung oberhalb des Wäschers und der ersten Einrichtung im Kamin angebracht ist, dass die Ofenableitung an einem bestimmten Punkt oberhalb der Stelle, an der der Wäscher und die erste Einrichtung an den Kamin angebracht sind zum Kamin zurückführt, dass die zweite Einrichtung eine Zufuhr eines Reaktionsmittels enthält, das vollständig oder zum Teil aus Sauer
    509816/0771
    J.R.Robison -
    stoff besteht, dass die Zufuhr eine Einlassvorrichtung besitzt, die an der Zuleitung zum zweiten Ofen angeschlossen ist und variabel ist, um die Einströmrate von Sauerstoff'in den Ofen zu steuern, dass das Steuergerät einen Ausgang besitzt, der an die Einlassvorrichtung angeschlossen ist, und dass das Steuergerät so konstruiert ist, dass es die Einlassvorrichtung durch Veränderung des Steuergerätausgangs so variiert, dass die Stärken der Signal0 an den Titrationsgerätausgängen so eingerichtet werden, dass die Konzentration an Schwefelwasserstoff in der Probe das Molekulargewichtsverhältnis 64/34 regelt, dass es zweimal so gross ist wie die Konzentration an Schwefeldioxid in der Probe.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät aus einer Subtrahier- und Dividierschaltung mit ersten und zweiten Eingängen und einem Ausgang besteht, dass der erste Eingang der Subtrahierschaltung an dem ersten Ausgang des ersten Titriergerätes liegt und dass der zweite Eingang der Subtrahierschaltung an dem zweiten Ausgang des zweiten Titriergerätes liegt, dass der erste Eingang der Dividierschaltung am Ausgang der Subtrahierschaltung liegt, dass der zweite Eingang der Dividierschaltung am zweiten Ausgang des zweiten Titriergerätes liegt, dass die Subtrahierschaltung und die Dividierschaltung so konstruiert sind, dass sie Ausgangssignale an den entsprechenden Ausgängen abgeben, dass eine dritte Einrichtung an dem Dividierschaltungsausgang zum Steuergerätausgang hin angeschlossen ist, um den Ausgang des Steuergerätes in einer Weise zu variieren, dass das Ausgangssignal der Dividierschaltung eine nahezu konstante vorbestimmte Grosse besitzt, dass das Ausgangssignal der Titrierschaltung direkt proportional ist der Konzentration an Schwefeldioxid in der Fließstoffprobe, dass das Ausgangssignal der Dividier-
    5098 16/0771 _ ^ _
    J.R.Robison -
    2U6750
    schaltung direkt proportional ist dem Produkt aus einem erscen und zweiten Verhältnis, dass das erste Verhältnis die Konzentration des Schwefelwasserstoffes zur Konzentration des Schwefeldioxides in der Probe wiedergibt, und dass das zweite Verhältnis das Molekularverhältnis 64/34 ist.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Einrichtung vierte und fünfte Einrichtungen enthält, die in dieser Reihenfolge zwischen dem Ausgang der Dividierschaltung und der Ausgangsvorrichtung des Steuergerätes liegen, dass die vierte Einrichtung einen Ausgang besitzt sowie einen ersten und zweiten Eingang- besitzt, dass die fünfte Einrichtung einen Eingang besitzt, dass die vierte Einrichtung einen ersten Eingang besitzt, der an den Ausgang der Dividierschaltung angeschlossen ist, dass die vierte Einrichtung einen Ausgang besitzt, der am Eingang der fünften Einrichtung liegt, dass die fünfte Einrichtung eine Ausgangsvorrichtung besitzt, die an der Ausgangsvorrichtung des Steuergerätes angeschlossen ist, dass eine sechste Einrichtung einen Ausgang mit einem Ausgangssignal von nahezu konstanter Grosse besitzt, dass der Ausgang der sechsten Einrichtung an den Eingang der vierten Einrichtung angeschlossen ist, und dass die fünfte Einrichtung so gebaut ist, dass sie die Aus gangs vorrichtung in einer Weise, variiert, dass der Ausgang der vierten Vorrichtung eine nahezu konstante vorher bestimmte Grosse besitzt, die anzeigt, dass die algebraische Summe der Stärke der beiden Divisionsschaltungsausgangssignale die Stärke des Signals, direkt proportional des dem sechsten Ausgangssignals nahezu Null ist, dass die vierte Vorrichtung so konstruiert ist, dass sie an dem Ausgang ein Ausgangssignal erzeugt, das der algebraischen Summe aus dem Ausgangssignal der Dividierschaltung und der Grosse des Signals f das direkt proportional ist dem sechsten Ausgangssignal, direkt proportional ist.
    509816/0771
    J.R.Robison -
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Einrichtung zum Einregeln der Stärke des Ausgangssignals eingestellt werden kann.
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Einrichtung von Hand einstellbar ist.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der Dividierschaltung eine Gleichspannung ist, die direkt proportional ist dem Produkt der Verhältnisse, dass die vierte Einrichtung einen Differenzverstärker einschliesst mit invertierenden oder nichtinvertierenden Eingängen und einen Ausgang, dass ein erster Widerstand zwischen dem Ausgang der Dxvidierscha]tung und dem invertierenden Eingang des Verstärkers liegt, dass ein zweiter Widerstand zwischen dem invertierenden Eingang des Verstärkers und dem Ausgang des Verstärkers liegt, dass der Ausgang des Verstärkers an den Eingang der fünften Einrichtung angeschlossen ist, dass der nicht invertierende Eingang des Verstärkers an einem bestimmten Bezugspotential liegt, dass ein dritter Widerstand erste und zweite Leitungen besitzt, dass der dritte Widerstand einen ersten Eingang vom invertierenden Eingang des Verstärkers her besitzt, und dass eine sechste Einrichtung aus einem Potentiometer besteht mit einer Wicklung und ersten und zweiten Leitungen, dass ein Abgreifer verschiebbar auf den Wicklungen sitzt, dass die Wicklung an Leiter mit verschiedenen konstanten Potentialen angeschlossen werden kann, dass mindestens einer der Leiterpotentiale entgegengesetzt zur Gleichspannung der Dividierschaltung gepolt ist, und dass der Abgreifer an der zweiten Leitung des dritten Widerstandes angeschlossen ist.
    509816/0771
    Leerseite
DE19742446750 1973-10-15 1974-10-01 Verfahren und anordnung zur steuerung eines chemischen prozesses Withdrawn DE2446750A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00406379A US3854884A (en) 1973-10-15 1973-10-15 Claus process control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2446750A1 true DE2446750A1 (de) 1975-04-17

Family

ID=23607737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742446750 Withdrawn DE2446750A1 (de) 1973-10-15 1974-10-01 Verfahren und anordnung zur steuerung eines chemischen prozesses

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3854884A (de)
JP (1) JPS5232878B2 (de)
CA (1) CA1040841A (de)
DE (1) DE2446750A1 (de)
IT (1) IT1030709B (de)
NL (1) NL7413267A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059412A2 (de) * 1981-02-24 1982-09-08 Johannes Albertz Verfahren zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945904A (en) * 1974-02-11 1976-03-23 International Telephone & Telegraph Corporation Process control system
US3985861A (en) * 1974-09-16 1976-10-12 Shell Oil Company Process for removing sulfur compounds from claus off-gases
US4390515A (en) * 1979-07-18 1983-06-28 International Telephone & Telegraph Method and apparatus for recovering elemental sulfur
JPS57199722A (en) * 1981-06-03 1982-12-07 Nippon Kokan Kk <Nkk> Inverter in production line of liner plate
US4526755A (en) * 1982-02-22 1985-07-02 International Telephone & Telegraph Corporation Gas analyzer or the like
JPS6111685U (ja) * 1984-06-26 1986-01-23 児玉コンクリ−ト工業株式会社 コンクリ−ト杭の型枠返転用吊具装置
JPS63123582U (de) * 1987-02-04 1988-08-11
US7531135B2 (en) * 2004-07-13 2009-05-12 D Haene Paul E Process and system for controlling a process gas stream
US20210130719A1 (en) 2017-08-15 2021-05-06 Oxy Usa Inc. Sulfur management method
JP7001425B2 (ja) * 2017-10-26 2022-01-19 シンフォニアテクノロジー株式会社 マウンタ用エア制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2953441A (en) * 1949-06-20 1960-09-20 Allied Chem Apparatus for sulfur dioxide determination
US3026184A (en) * 1957-09-26 1962-03-20 Phillips Petroleum Co Sulfur production
US3219415A (en) * 1962-04-16 1965-11-23 Phillips Petroleum Co Control system for production of sulfur from hydrogen sulfide
NL7007611A (de) * 1970-05-27 1971-11-30
US3812243A (en) * 1970-06-06 1974-05-21 Pritchard J And Co Combined process for recovering s from h2s in claus plant and treating tailgas to remove h2s and so2

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0059412A2 (de) * 1981-02-24 1982-09-08 Johannes Albertz Verfahren zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe
EP0059412A3 (de) * 1981-02-24 1983-11-16 Johannes Albertz Verfahren zur Verbrennung gasförmiger Brennstoffe

Also Published As

Publication number Publication date
US3854884A (en) 1974-12-17
CA1040841A (en) 1978-10-24
JPS5083259A (de) 1975-07-05
IT1030709B (it) 1979-04-10
NL7413267A (nl) 1975-04-17
JPS5232878B2 (de) 1977-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3227242C2 (de)
DE2446750A1 (de) Verfahren und anordnung zur steuerung eines chemischen prozesses
EP1153286A1 (de) Vorrichtung zum messen der konzentration von ionen in einer messflüssigkeit
DE1498377C3 (de) Anordnung zur Regelung des Mengenverhältnisses von zwei oder mehr über getrennte Leitungen geförderten Stoffen
DE2657617A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur eingaberegelung von stickstoffoxid-entfernungsmittel fuer ein stickstoffoxid-beseitigungsgeraet
DE1523655B2 (de) Vorrichtung zur selbsttaetigen regelung von verbrennungs vorgaengen auf einen optimalwert
DE3783581T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des gehaltes von mindestens zwei fraktionen einer organischen probe an mindestens zwei elementen, ausgewaehlt aus kohlenstoff, wasserstoff, schwefel und stickstoff.
DE4334336A1 (de) Gasanalysator mit geregelter Meßgaszuführung und dynamischer Probenverdünnung
DE2946440C2 (de)
DE3309404C2 (de)
DE868980C (de) Rechenmaschine
DE2504836A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines chemischen prozesses
EP0411500A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen von Gas/Dampf-Gemischen
DE1523535C3 (de) Selbstanpassender Regelkreis
DE3033560A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von schwefeldioxid in gasen in schwefel.
DE2921256A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur temperaturkompensation in einem abgassensorsystem einer brennkraftmaschine
DE2263754B2 (de) Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer einrichtung zur beeinflussung der speisewasserzufuhr
DE2006697A1 (de) Vorrichtung zur Regelung des Gehalts eines ersten Fluidums an einem zweiten Fluidum
DE2449954A1 (de) Rueckfuehrsystem fuer das abgas eines verbrennungsmotors
DE3136646C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Feststoffen in Abgasen
DE3025534A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von elementarem schwefel
DE1231914B (de) Elektrische Schaltungsanordnung zum automatischen Regeln des Verhaeltnisses der Durchflussmengen von zwei durch je eine Leitung fliessenden Stroemungsmitteln
DE10024394C5 (de) Ermittlungsverfahren für eine Istgeschwindigkeit eines bewegbaren Verfahrelements
DE3152816T1 (de) Verfahren zur steuerung eines technologischen prozesses und einrichtung zu seiner durchfuehrung
DE2816614C2 (de) Koordinatenwandler zur Umwandlung von polaren Vektorgrößen in kartesische Vektorgrößen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee