JPS6140818A - アルミン酸塩溶液の炭化制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、化学的冶金学的方法に筐用する制御方法に
関し、さらに詳しくは、アルミン酸塩溶液の炭化制御方
法に関する。

この発明は、峡も好Ｓ合には、焼結によるアルミナ製法
に用いられる。

アルミナを焼結により得るには、ケーキからのアルミナ
の温良で作られたアルミン酸塩溶液が、直列結合された
洋続動作式炭化ユニットからなるバッテリー中のガスフ
ローで処理される。

溶解された苛性ソーダが二酸化炭素で中和されると、固
体のアルミニウム水酸化物が直ちに、アルミン酸塩溶液
から沈殿し、このソーダとソーダアルカリ溶液がこの中
で作られるロ炭化プロセス制御の質は、苛性ソーダの予
備濃縮が各ユニット出力において溶液中で維持される精
度に依存する。

二酸化炭素の吸収症により、アルミナ溶液の炭化の深さ
を制御する方法は知られている◎このやシかたによれば
、＠縮度は炭化プロセスに与えられるガス７０−中の二
酸化炭素により測定され、それは廃ガス中の二酸化炭素
濃度でもあシ、この測定によれば＃［が炭化ユ＝７）中
の苛性ソーダの中和蓋で決まる。

このような検知方法は、しかしながら、周期的に動作す
る炭化プロセスの制御にしかに用できない。スルータイ
プの連続動作ユニットの場合には、アルミン酸塩溶液の
分解は、吸収される二酸化炭素○蓋たけではなく、アル
ミン酸塩溶液のフローレートやその化学組成物の変化に
も依存する。

測定値がアルミン酸塩溶液のフローレートと濃度及び流
れるガスの濃度とから得られる炭化プロセスの制御シス
テムも知られているが、同様に、安定性は炭化ユニット
のレベル及び通常のガスパイプライン中の圧力によりも
たらされる０しかしながら、バッテリーの各炭化ユニッ
ト中で処理される溶液生成の計測制御の容易性の欠如が
、アルミン酸塩１液に対する２ステ一ジプロセス配合を
必要としてしまつそいる。この中では、この組成物は、
第１ステージでナトリウムとカリウムの炭酸水素塩とな
るが、これは中和が炭化のａＩ２ステージでナトリウム
水酸化物により前記炭酸水票塩となることによる０この
アルミン酸塩製法のための２ステ一ジ配合によれば、エ
ネルギー消費散が多大なものとなシ、同時に、原料消費
と付加設備の操作のための労働カコストも多大なものと
なる。

さらに知られているものとして、直列接続された連続動
作型炭化ユニットのバッテリーのインテークでのアルミ
ン酸塩のフローレートを測定し、また各ユニットに供給
されるガスのフローレートも測定して、両フローレート
の比を一定に保つという炭化制御方法がおる。この場合
には、アルミン酸塩溶液とガスとのフローの組成は変化
しないと仮定する。

この手法によると、インテークのパラメータ（アルミン
酸塩溶液の７四−レート、アルミン酸塩溶液のアルカ！
ｊ＃Ｉ［、ガス中の二酸化炭素濃度）が、柚々の生産条
件下で急激に変化すると、ダイナミック制御エラーが大
きくなシ、コントロールシステムにフィードバックがな
いと、プリセット直による制御下ではパラメータの多大
な逸脱を生じてしまう口 この発明の主たる目的は、直列接続連続動作型炭化ユニ
ットのバッテリー中のアルミン酸塩の炭化制御方法にお
いて、缶ユニット中のガスフローレートとバッテリー内
のアルミン酸塩溶液のフローレートによって、アルミン
酸塩溶液０中和に用いられるガスの過剰及び不足という
両条件下でも、各炭化ユニットの出口でのプリセット苛
性ソーダ濃度をよシ高い精度に維持し、炭化のプロセス
の生産性を向上させることである。

この主目的と共に、この直列接続連続動作式炭化ユニッ
トのバッテリー内のアルミン酸塩溶液の炭化制御方法は
、各ユニット内のガスのフローレートとバッテリー内の
アルミン酸塩溶液のフローレートとの両方に作用する段
階を有してお夛、本発明によれば、ガスとアルミン酸塩
溶液０フローレートに作用する段階により、苛性ソーダ
濃度が、各炭化ユニットの出口のアルミン酸塩溶液及び
懸濁液相中で周期的に測定され、その測定結果が次回の
測定時の各二ニットの出口の懸濁液相内での子側苛性ソ
ーダｌｌ１１ｖを決めるのに用いられ、同時にこの予測
値は各ユニットに与えられたプリセット駿と比較されて
、この予測値がプリセット濃度を超えて所定の最大ダイ
ナミックエラーより大きくなった場合には、予測Ｉ！１
度とプリセット＠度との差がこの差を減少させるように
アルミン酸塩溶液のフローレートに作用することにより
消去され、池Ｏ場合には、この差はガスのフローレート
に作用して、消去される。

苛性ソーダ＃に度υ周期的測定及び前もってプリセット
した周期での予測濃度を決めるためのそＯ＃Ｌの使用は
、処理されるアルミン酸溶液の成分指標の時分割測定の
条件下で、炭化ユニットの出口での苛性ンーダ濃度を高
精度に維持するためつ制御において、実用的なパラメー
タのアナログ検知手法を提供するー。

苛性ソーダ＠度■予測値とプリセット値との予測最大ダ
イナミックエラーに対する差の比較と選択は、この比較
に基づいて２つのコントロール動作（ガスフロー又社ア
ルミン鈑塩浴液）の間で行われ、ユニット出口での苛性
ソーダのプリセットｍｉをよシ良好に維持すべくこの差
が消去され、ユニットに供給されるガスの不足の場合で
も良好に維持されるが、この不足は種々の要因、例えば
ガスがユニットに供給される際のクロッグバブル等によ
る。

この方法の一実ｍ例によれば、苛性ソーダ濃度の予測線
とプリセット１ｉＩＱ間の差がガスフローレートの変罠
により、全炭化ユニット中で消去される場合、好ましく
は、バッテリーに供給されるアルミン酸塩溶液のフロー
レートは懸濁液のプリセット出力のレベルに維持される
。

このため、アルミン酸塩溶液の炭化の所望の生産性が、
飼えばガスが炭化ユニット内に供給される際のクロッグ
バブル等の種々の原因で生ずるガスフローレート障害を
除去して、回復されることになる口 好ましくは、この発明の他の実施例によれば、懸濁液相
中の苛性ソーダの予測Ｓ度は、例えば統計推定手法等に
よる少なくとも次回の測定結果の推定により決ゆられる
。

少なくとも次回の測定の結果の推定手法によるＪｌｌｌ
濁液相中の苛性ソーダ濃度の予測ｗｉの決定は、苛性ソ
ーダ製置測定中に無視できる遅延時間で、きわめて簡略
な予測プロ七手法Ｑ夾施的を提供し、外乱信号の性質の
解析によ）必要精度を保証する。

さらに好ましいこの発明の他の実施例によれば、炭化の
各ユニットの出口で、懸濁液相中の苛性ソーダの予測訣
度は、各ユニット内での苛性ソーダバランスの式から与
えられるが、これは、懸濁液相及び炭化ユニットの出口
での懸濁液相中の苛性ソーダの予測濃度を与えることに
なる。

各炭化ユニット同のソーダバランスの方ｔＭ式による苛
性ソーダ濃度予測は、ユニットの入口と出口において採
喉される懸濁液サンプル内の苛性ソーダの濃度測定を用
いるが、苛性ソーダ倣変の周期的測足上の多大な遅延と
いう榮件下では、求められる頻度での制御下でパラメー
タの工銭な決定には最も正確な手法であシ、入力に外乱
信号による架空成分を含んでいても本質的に正確である
。この遅延時間は、尋人及び供給動作及びに：濁サンプ
ルの化学分析に必要な時間に尋しい。

さらに他の実施例によれば、谷炭化ユニットに供給され
るガスのフローレートとガス中の二縦化炭素濃度を測定
し、その測定値から、各ユニットの出口の懸濁液の苛性
ソーダ濃度の２回連続の測定に要する時間中に、各ユニ
ットに供給される二酸化炭素が前記ガス総鉦から決定さ
れ、苛性ソーダのｌＩＮ寂の予測直が二酸化炭素必贅量
に比例して変えられることが望ましい。

このような制御手順は、ガス中の二酸化炭素の濃度が急
激に変化した場合の二酸化炭素による苛性ソーダの中和
量の変化にも追従可能となるＯ この方法のさらに他の実施例においては、懸濁液中の水
素イオン濃度が低い苛性ソーダ濃度（１５ｇ／を以下）
での縦孔ユニット中で測定されるのが好ましく、予測苛
性ンー”ダ１Ｉ１１度は測定された水素イオン濃度に特
有のｐｋ１直に比例して変えられることとなる口 この実施向では、処理される懸濁液中の低隈度の苛性ソ
ーダで進められるユニットの出口で制限されるパラメー
タが安定かつ高！［となシ、濃度管理精度に要求される
さらにきびしい精度で、制御を実行することができるよ
うになる◎追加修正するためのｐＨ値の利用は、アルミ
ン酸塩溶液のプリセント化学組成をさらに高精度に維持
することを可能とする◎ さらに韻の実施向においては、バッテリーのインテーク
でのアルミン酸塩溶液のフローレートが最終炭化ユニッ
トからＯＳ濁液の流れにょシ変えられることが好ましく
、この場合各ユニット中の懸濁液のレベルはこのユニッ
トへの懸濁液の流入と関連して安定化される。

この発明のこのような実施例は、アルミン酸塩溶液のフ
ローレートが次のプロセスに階の負荷と適任することが
可能となる。

最終炭化ユニットからの懸濁液の流れについてこのよう
な制御は、バッテリー出口におけη懸濁液のフローの変
化の性質によらず、バッテリー人口でのアルミン酸塩フ
ローの変化の速度に！、９、レベルコントロールのシス
テムタイムラグを生じる。

さらに、添付図面を１照して、本発明の詳細な説明する
。

この装造・生産プロセスの経隣性は、炭化ユニットから
排出される懸濁液中に維持される苛性ソーダ濃度の精度
に依存している。

ガスによるアルミン酸塩茫液の炭化にょシ生成されるの
は、アルミニウム水酸化物とナトリウム溶液（炭化バッ
テリーの最終ユニット出口での懸濁液相）である。

アルミニウム水酸化物はその粒状組成物（ｇｒ−ａ？Ｉ
ＬＬｔｏｍｅｔｙｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）の主
要特性指標が、バッテリーＱ各ユニット中の水溶液内の
苛性ソーダとアルミニウム酸化物の濃度変化で示される
。したがって、こＱ性質指標は、ユニット内に維持され
る苛性ソーダ濃度のｒｌｌＩ度に関連づけられる。

きびしい制約が、ソーダ液中の苛性ンーダ濃ｋには課さ
れている。許容最小含有苛性ソーダは、例えば第１段階
におけるアルミン酸塩溶液のプロセスにおいて、及び同
時にアルミナの完全な沈殿を生じるために、炭酸水素塩
が生成されるのを防ぐ心安から定まる。他方において、
ソーダ溶液成分の８１度維持は、本質的に１遂次的生成
ステージを通じてアルカリ性及びアルミナＯ損失を減少
させると共に、生産プロセスサイクル上の半製品の回転
率も減少さ仕る。

注目しなければならないのは、＃終ユニットの出口にお
ける過当な懸濁液成分の維持すべきｎ度は、バッテリー
の中間ユニット中の苛性ソーダ濃度の安定した精度に依
存しているということである。

ここに提供する方法によれば、懸濁液の精度を維持する
ために、懸濁液相中の苛性ソーダ濃度が各ユニット出口
で周期的に測定される０しかしながら、このような測定
は、与えられた濃度の耽り出しによる十分なプロセスコ
ントロールの相数が得られない・なぜなら、懸濁液サン
プリング手法、その移送及びその化学分析ＫＩｆｉ、ユ
ニット内に残って生成される産物に求められる平均時間
と同等の時間を要する。このため、自動制御に必要なＳ
度での懸濁液成分の決定には、苛性ソーダの濃度匝は、
この発明Ｏ方法によれば、周期的測定結果により予測さ
れる。

予測値とプリセット値との不一致は、いかなる場合にも
、ガスフローレート−に追従する訂正に好都合であシ、
これによれば、こＱ条件下では生成される敷物（アルミ
ン酸塩離液）のメインフローは何ら変化せず、従って、
製造プロセスの先行及び直後にくるセクションに対応し
て（アルミン酸塩溶液のフローによる）炭化の生産性を
変化させる必要も生じない。ガス発生器、例えば焼結炉
での発生の不安定や、ミル内に導入されたガスのクロッ
グバブルにより生じる発生の不安定により生ずるガス７
０−の唯一の制約は、アルミン酸塩の溶液の７０−に追
従する、らまシ便利ではない手法を用いて不一致を修正
することができる。この不一致の籠は、自身では溶液の
７０−に従う必鉄性の存否を決める・なぜなら、ガスの
量が十分ならば、この不一致は、苛性ソーダ濃度の予測
値の最大ダイナミックエラーを超えることはないからで
ある。

ガスの制限条件下では、こＱ炭化プロセスの生産性は、
ガスフローレートが制限されるユニット内でプリセット
苛性ソーダ濃度を維持するために求められる量に対応し
て炭化中に生成される懸濁液がさらに生成される、次段
のセクションに制限を生じる。全バッテリーユニット中
のガスフローレートに与えられる制限を上げるためには
、アルミン酸塩溶液に関する炭化バッテリーロードが生
産プロセス上の次＆　ノーｔ＝　／　ジョンの生産性に
関与するレベルにセットされなけれはならない。

第１図は、直列接続されたバッテリー１のユニッ）Ａ％
Ｂ１〜ｓ　ｓ　、Ｍ、　Ｎ中のアルミン酸塩炭化制御方
法である本発明方法θ概説図である。この構成図では、
二二ツ）Ｂ内で炭化制御がされている。池のユニットＡ
％Ｃ％　％１１、Ｍ％Ｎの炭化プロセスの制御は、同様
の方法で行われる。

アルミン酸塩溶液は矢印ａの方向からバッテリー１に供
給される。バッテリーｌの出口では、矢印すの方向に懸
濁液が生成される。ユニットＡ％Ｂ、−％１％、Ｍ％Ｎ
中での炭化のために供給されるガスは、矢印Ｃで示され
る。

ユニツ）Ｂ内の苛性ソーダ濃度データは値にセンサー２
で検出されて、苛性ソーダ濃度予測ユニット３に送られ
る。予測ユニットに送られる信号は、さらに、アルミン
酸塩溶液フローメーター４からのデータとこの溶液内の
苛性ソーダ濃度を測定するメータ５からのデータである
。

得られたデータを基にして予測されると、苛性ソーダ濃
ｗｔＱ示度は予測ユニット３からコンパレータユニット
６に送られ、予測値が１リセツト値と比較される。次に
、苛性ソーダ濃度の予測値とプリセット籠とＯ差は、セ
レクター７で最大ダイナミックエラーと比較される。セ
レクター７は、双安定ロジック要素を會む◎この要素か
らの出力信号は、予測値とプリセット直の濃度値の差が
最大ダイナミックエラーより大きいときには、ｌに等し
い。仮に、この差がこの最大ダイナミックエラーよシ小
さいときには、この信号は０となる。このセレクター７
はスイッチング素子８の動作の制御に用いられる。もし
、セレクター７からの出力信号がＯに等しい場合、例え
ば苛性ソーダ濃度の予測値とプリセット値の差が最大ダ
イナミックエラーを超えない場合には、スイッチング素
子８はこの差信号をコントローラ９に送る。コントロー
ラ９はガスフローレートを変えることにより、苛性ソー
ダ１ｌｉｅυグリセツトレベルに維持し、アクチュエー
タ１０に制御信号を発生させ、このアクチュエータがユ
ニットＢに供給されるガスのパイプラインを制御する。

セレクター７からの出力が１の場合、的えはプリセット
譲にと予測製置との差が最大ダイナミックエラーよシも
大きいときには、この皮はスイッチング素子８にセット
されて、コントローラ値によってアルミン酸塩溶液のフ
ローレートを変えることにより、苛性ソーダ濃度を安定
させる。コントローラ１１は、アルミン酸塩溶液をバッ
テリー１に供給するパイプライン中に置かれたアクチュ
エータ１２を制御する。

上述した図中のすべてのユニットは、公知のアナログ及
びデジタル手段により構成されうる。

特に、アルミン酸塩溶液の７０−メータ４には差圧式の
７０−メータが用いられる。センサー２及び苛性ソーダ
濃度メータ５の動作は、溶液の滴定により自動的になさ
れる。

苛性ソーダｆ＃液予測ユニット３、コンパレータユニッ
ト６及びこれらのセレクター７とスイッチング素子８の
動作は、センサー２、アルミン酸塩溶液フロ、メーター
４及び苛性ソーダ濃度メータ５からのデータに基づいて
、プロゲラＷ７’にユニット３．６、セレクター７及び
スイッチング素子８によりコントローラ９をＭ作さ　。

せる制御コンピュータによりなされる。

コントローラ９及び１１は、基本的には、比例十積分十
微分論節器（Ｐ　Ｉ　Ｄ調節器）である。

アクチュエータ１０及び１２としては、空気圧式又は電
動式ロータリーシャッタが用いられる。

苛性ソーダｍ度の予測ユニット３の動作は、明確な解で
与えられる◎ 苛性ソーダ濃度の予測１１１［は、周期的な計測値によ
り、種々の手法により定めることができる。

＠ｌ（Ｄ、最も開学な手法は、１つの与えられた示度を
次の示度から分離するまでの時間全体にわたって、苛性
ソーダ濃度の周期的測定値を推定するもので、この手法
では、実際上測定直に遅れを生じることなく、又、王た
る外乱、即ちアルミン酸塩溶液の２０−レート及びその
濃度の変動の状態の予備解析・を可能とする。

推定のために、これは、向えば、ｉ番目のバッテリーユ
ニット中の苛性ソーダ濃度γの、平均匝γｉからの偏差
の正規化相関関数ｒが、次の１式で与えられるならば、
最適フィルタ手法の一揮が用いられる： ｒｉ＝ｅ　　Ｔ　　　　　　　　　　　１ここで、Ｔは
相関関数の時定数、 ｔは、時間とする。

次に、Δｔずつずれた時刻ｔ１、ｔ２、・・・ｔｋｂｔ
ｎにおけるｉ番目のユニットの出口での濃度測定値を ｒｔ（ｔｋ） とする。

すると、時間間隔　ｔｎ＜’＜　’ｎ−）−１での予測
値　ｒｉ（ｔ）Ｆｉ、次の用穴から求められる。

ｒｉ（ｔ）＝傭［ｒｔ（ｔｎ）−γｉ］ｅ÷口ここで、
γ１（ｔｎ）は、ｒｉ（ｔｌ）、γ１（ｔ２）、・・・
、γ１（ｔｎ）の測定値から求められた数置であるＯΔ
ｔ）Ｔの場合には、 ｒｔ（ｔｎ）＝γｔ（ｔｎ）　　　　　　１とすること
ができる〇 炭化プロセスの制御のために鉱、上記Ｉの条件下での比
率…をしばしば用いることができる。

相関関数ｒｉθ時定数Ｔを決めるには、濃度上の主たる
外乱、すなわちアルミン酸塩浴液Ｑ７ローレート変動及
びアルミン酸塩溶液濃度の変動のスペクトラム密度関数
を知る必要がある。

１番目のユニットの出口の懸濁液中の苛性ソーダｓ度変
動のスペクトラム密度Ｓｉは、次の式％式％ ここで、Ｓｄ（ω）は、アルミン酸塩溶液のフローレー
ト変動のスペクトラム密度；　Ｗｉ　（ｊω）は、１番
目のユニットの出口における、液相中の苛性ソーダ濃度
へＱアルミン酸塩浴液のフローレートの影會を衣わす複
素伝達関数；ωは角振動数である。

近似的に、スペクトラム密［Ｓｉ（ω）が次式で表わさ
れるとすると、Ｔの値は決まる口（ここで、σｉ　は、
徽度γ１０変動の分散である。）ＴＱ値の上述した決定
手法は、アルミン酸塩溶液のフローレート変動又はアル
ミン酸塩溶液中の苛性ソーダ＊ｉ変化がない場合でなけ
れは、求められる精度とはなシ得ない。そこで、苛性ソ
ーダ＠度予測のための池の手法、例えば、苛性ソーダの
予測製団が苛性ソーダ＃Ａ度の予測示度値に関して、ユ
ニット内の苛性ソーダバランスの式により定める手法を
用いる。

第２図は、アルミン酸塩酔液の炭化制御方法の実施例を
示し、ここで、予測濃度籠は、二二ッ）Ｂ中の苛性ソー
ダバランスの式で定められる。この制御系統図と第１図
のものとの相違は、前者のものは二二ツ）Ｈの人口にセ
ンサ１３が置かれて、懸濁液中の苛性ソーダの濃度示匿
を得る部分と、予想ユニット３の構成とにある。

センサー１３ｖ）険出直は予測ユニット１３に伝送式れ
るのである。

炭化バッテリー１内の池の各ユニットＡ％Ｃ１〜１１、
Ｍ％Ｎ中の炭化プロセスの制御は、この方法でも同様に
行われる。

苛性ソーダの濃に予測に際しては、ユニット同の苛性ソ
ーダυｍ＊バランスの式を用いるが、この式は、ＦＡ想
的に混ぜられた東件下でがっユニッ）Ｂ中の安定懸濁液
レベルで得るものである。これは次式で与えられる。

ここで、Ｖｉは、１番目のユニットの懸濁液の量；Ｑは
、炭化ユニット中に供給されるア ルミン酸塩溶液の体積流量レート； γ１−７は１番目のユニットの入口での、ＷＡＰＡ液相
中の苛性ソーダ濃度： １（は、一定値で与えられる、苛性ソーダの中和速度 である。

この式の、ある与えられた時間（Ｌｎ％ｔ）でのｗＬ直
解は、次式で与えられる。

ガス甲の二酸化炭素量が急激に変化すると、化学反応速
度が一定とした場合、苛性ソーダ濃にの予泄直には大き
な出座が生じる。

上記鴇式で、ＲＯ値を正確に求めるには、二酸化炭素に
よる苛性ソーダの中和の分子運動を論する必要がある〇 苛性ソーダ濃度を予測するためには、反応速度Ｑ子均積
分針算により化学反応瞬間速度を求めるのに伴う困難を
回避することができる。

この計算は、一定の時間間隔（ｔｎ　％　ｔｎ＋ｔ）、
即ち接続時間Ａｔに対する、ユニットに供給される二酸
化炭素の＋衡から得られる。

こＱとき、化学反応速度速［Ｒは、次式で与えられる。

ここで、βは、ガス中の二酸化炭素濃度；εは、化学係
数 である。

第３図は、ガス中の二酸化炭素濃度に急激な変化があっ
た場合を配慮した、アルミン酸塩濃液の炭化制御方法の
実施向を示す図で′ある◎この図において、ユニツ）Ｂ
内の炭化の制御を考える。バッテリー１内の池のユニッ
トＡ、Ｂ１Ｓ％−１Ｍ、Ｎの炭化制御も、同様にして行
われる〇 第３図の構成と第１図の構成との相違は、ミルに供給さ
れるガスのフローレートを測定するために用いられるセ
ンサー１４とガスは含まれる二酸化炭素を分析するのに
用いられるガス分析姦１５が含まれている点にある。カ
スフローレートとガス濃睨の測定結果から、秋分器１６
がユニットＨに供給される二酸化炭素の総址を定め、か
つ、補正器１７がその址に正比例して予測ａ匿を変える
◎積分１ｂ１６は、制御コンピュータ内のプログラムに
より演算されるデジタル加算器である。前述したのとＩ
ｆ−Ｊ　６１４の手法により、補正器１７で得られる値
は、 となる。ここで、Ｒは■式で一定と仮定した化学反応速
度である。この補正器は、予測ユニット３により構成さ
れる■式の右辺にこの籠を加える◎このようにして、苛
性ソーダ濃度の予測＃ＩＬは、先の場＆同様に、コンパ
レータ６内でプリセット濃度値と比較される。１１１１
［の予測値とプリセット値との差信帰社、コンパレータ
６からセレクター７に送られて、スイッチング素子８を
動作させる。これにより、制御信号の伝送方向が定めら
れ、アクチュエータｌＯによりガスフローレートを変え
るコントローラ９の方力、又杖アクチュエータ１２によ
りアルミン酸塩溶液の７ｏ−レートを変えるコントロー
ラ１１の方のいずれかに送られる。

懸濁液中の苛性メータ”皺が１５　ｇ／を以下の場合に
は、懸濁液中の水素イオン１に度は連続的にｇ＋出され
ることが可能となる。

炭化バレテリ−１のユニツ）１２）直列接続数が増加す
ると、苛性ソーダａｔは懸濁液中で低下する。この低下
により、さらに苛性ソーダの安定上絶対誤龜も低下する
・したがって、Ｉ！に終段のユニットにおける、アルミ
ン酸塩溶液の喚ステージ操作のための苛性ソーダ許好瓢
度は、１．５ｇ／ｌ〜１　ｇｌｔの範囲にあシ、この場
合、アルミン酸塩溶液からアルミナを完全に沈殿させる
ことができ、炭酸水素塩の生成を回避することができる
◎マスターユニット出口における懸濁液中の苛性メータ
についての１１度安定性は、王として、懸濁液相中のア
ルカリ急速分析に生じるクリープエラーで決まシ、この
エラーは約１．５〜２　ｇｌｔ　８度である。したがっ
て、バッテリー１の最終段ユニットＮにおける１ｌ濃度
安定性の絶対精度は、少なくとも３回で低下する。

懸濁液相中の低苛性ソーダ量でのユニットＡ。

３％１〜〜、ＩＶｉ、Ｎ中の濃度安定性θ精度を向上さ
せるためには、ｍ鍵子測値はｐＨ値について補正するこ
とを考える。

第４図は、懸濁液相中の低苛性ソーダ１ｋＦＣ対する炭
化制御方法の実施例の構成を示す◎特に、この図におい
ては、ユニットＭ中での炭化のための制御手法Ｃ＋＊成
を示している。

先の飼同様、苛性ソーダ良度についての全データが予６
１１Ｊユニット３に送られる口この二ニットの使用に際
しては、さらに、アルミン酸塩溶液フローレートメータ
４及びアルミン酸塩溶液中の苛性ソーダ濃度測定器５か
らのデータ信号もまた用いる。ユニット３からの苛性ソ
ーダ予測濃度直は、ユニット６に伝送されて、この苛性
ソーダ濃度予６１１１１がプリセット値と比較されるＯ ユニットＭの出口における懸濁液相中の水素イオン濃［
ｌｐＨ１は−ｐＨメーター８により測定さ威される。

こうして得られた、濃度の予測呟とプリセット値とυ差
Δ、は、 ＊ Δ、＝　ｒｉ−γｉｌｋ さらに、１ ｐｌｆ［の測定器と１リセツト値との Δ２は、 ’２　＝ｐＨｉ−ｐ”ｉ＊Ｘ となシ、合成ユニット２０で和を求めて、Δ＝　Ｆ、Δ
、＋ｖ２Δ２　　　　　　　　ＸＩここで、ｖｌ、ｖ２
は、関数Δ、とΔ２として制御されるパラメータに関す
る比例定数である。

こうして測定直が得られると、セレクター７で最大ダイ
ナミック制御エラーと比較し、比較直によって、スイッ
チング素子８を介して信号が、ガスフローレートを変化
させて苛性ソーダ濃度のプリセットレベルに維持するコ
ントローラ９又は、アルミン酸塩溶液のフローレートを
変化させて苛性ソーダ濃度のプリセントレベルに維持す
るコントローラ１１のいずれかに伝送される。

炭化バッテリー１内での的液のフローレートは、次のプ
ロセス段の能力に応じて変えられ、濃厚液が炭化中に作
られる懸濁液に作用する口従って、アルミン酸塩溶液の
フローレートは、濃厚液体の部分の負荷と等しくなる。

濃厚液の舵力が変化すると、濃厚液の部分に対する最終
段ユニットＮからの懸濁液フローを可及的に速やかに変
化することが必要となる。

もし、アルミン酸塩溶液のフローが変化すると、懸濁液
のフローが、ユニツ）Ａ、Ｂ、　　〜％％。

Ｍ％Ｎ１４の懸濁液レベルの安定化システムのタイムラ
グによる遅れをもって変化する。この遅れを回避するに
は、終段ユ、ニットから出る懸濁液のフローレートに対
応してアルミン酸塩溶液の７０−を変化させねばならず
、その中で、各ユニツ）Ａ、Ｂ、　　〜％Ｓ、Ｍ、Ｎに
流入する懸濁液に対応して、各ユニット内の懸濁液レベ
ルを安定させる必要性も生じる。

この場合、炭化バッテリー１の能力と、次段のプロセス
の能力とにより、レベルコントロールシステム特有のタ
イムラグが、バッテリー１の出口の懸濁液の７０−スピ
ードに影響するのではなく、そのかわりに炭化バッテリ
−１０入口のアルミン酸塩溢液のフローの変化の性質に
影響する。

第５図は、アルミン酸塩浴液の炭化制御方法の実施的の
構成を示し、この構成ではバッテリ−０＠終段ユニット
からの懸濁のフローによる、プロセスの先攻性に変化を
与えている〇この構成と第１図に示す例との相違は、こ
こでは、アルミン酸塩溶液の入口のフローがアルミン酸
塩溶液のパイプラインに直接作用せず、コントローラ２
１で動作されるアクチュエータ２２により、懸濁液の排
出用パイプラインに作用する。このなかで、バッテリー
１の各ユニツ）Ａ、Ｂ、％　−５ＩＶＹ、Ｎ中の懸濁液
のレベルは、このユニット中の懸濁液Ｏ流入量に応じて
維持されるが、これは、懸濁液がユニツ）Ａ、Ｂ。

１１〜、Ｍ％Ｎに供給されるパイプライン中に装屓され
たレベルゲージ２３及びレベルコントローラ２４をこの
ために用いることによっているＯ

【図面の簡単な説明】

第１図は、アルミン酸塩浴液の炭化制御方法の一実施例
を示す概念図； 第２図は、上記第１−の構成で、予測直がユニット中の
苛性ソーダの平衡の式から定められる場合の実施例を示
す図； 第３図は、上記第１図の構成で、ガス中〇二酸化炭素１
１１１１：が急激に変化した場合を考慮した実施的を示
す図； 第４図は、上記第１図の構成で、懸濁液相中の苛性ソー
ダが少量の場合の実施例を示す図；第５図は、上記第１
図の構成で、バッテリー終段からの懸濁液の７０−に応
じてプロセスの生産性を変えることのできる実施的を示
す図である。 Ａ　　Ｂ　　−、、、Ｍ、Ｎ：炭化ユニット；ｌ二直列
接続炭化ユニットのバッテリー。 特許出願人代理人　弁理士　佐　藤　文　男（ほか１名
） Ｆｌ（！、　／ Ｆｌ（！、　Ｊ ［相］発　明　者　　イワン　ミハイロヴイ　　ソ連国
Φツチ　コスティン　　　　４・クツ ＠発　明　者　　ニコライ　ステパノヴ　　ソ連国・イ
ツチ　シュモルグネ　　２８・クヮ ンコ ピカレヴオ・ウーリッツア　スポルテヴナヤ・ルチーラ
１７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直列接続連続動作ユニットバッテリー内で各ユニッ
   ト内のガスフローレート及びそのバッテリー中のアルミ
   ン酸塩溶液に作用する段階を含むアルミン酸塩溶液の炭
   化制御方法であって、このガスとアルミン酸塩溶液に作
   用するプロセスにおける濃度は各ユニット（Ａ、Ｂ、・
   ・・、Ｍ、Ｎ）の出口での懸濁液相とアルミン酸液との
   中の苛性ソーダで定期的に測定され、この測定結果が各
   ユニット（Ａ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎ）の出力端子での懸
   濁液相中の苛性ソーダ濃度の次の値を求めるのに用いら
   れ、またその予測値が各ユニット（Ａ、Ｂ、・・・、Ｍ
   、Ｎ）に決められたプリセット値と比較され、さらにこ
   の予測値が予測最大ダイナミックエラーを上まわる値で
   プリセット値を超えた場合には、予測濃度値とプリセッ
   ト濃度値との差がこの差の減少方向に消去され、他のす
   べての場合にはこの差がガスのフローレートに作用して
   消去されることを特徴とする、アルミン酸塩溶液の炭化
   制御方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、苛性ソ
   ーダの濃度の予測値とプリセット値との差が全ユニット
   （Ａ、Ｂ、・・・Ｍ、Ｎ）中においてガスフローレート
   を変えることにより消去される場合に、バッテリー１に
   供給されるアルミン酸塩のフローレートが、プリセット
   懸濁液出口においてあるレベルを維持することを特徴と
   する、方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載の方法において、懸濁液
   相中の苛性ソーダ濃度の予測値が、少なくとも１つの先
   行する測定、例えば統計推定法による値の推定値で決め
   られることを特徴とする、方法。 ４、特許請求の範囲第１項記載の方法において、各ユニ
   ットＡ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎの出口における懸濁液相中
   の苛性ソーダ濃度の予測値が、各ユニット及びその前の
   ユニットからの出口での懸濁液相中の苛性ソーダ濃度の
   先行する測定値に関し、各ユニットＡ、Ｂ、・・・Ｍ、
   Ｎ内の苛性ソーダバランスの方程式により決められるこ
   とを特徴とする、方法。 ５、特許請求の範囲第１項記載の方法において、各ユニ
   ットＡ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎに供給されるガスフローレ
   ートとガス中の二酸化炭素濃度が測定され、この測定結
   果が各ユニットＡ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎの出口での懸濁
   液相中の苛性ソーダの連続する２回の測定の時間間隔中
   の各ユニットＡ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎに供給される二酸
   化炭素の総量を求めるのに用いられ、先行する苛性ソー
   ダ濃度が二酸化炭素の量に比例して変化されることを特
   徴とする、方法。 ６、特許請求の範囲第１項記載の方法において、測定は
   、低い苛性ソーダ濃度（１５ｇ／ｌ以下）でのユニット
   Ａ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎ内の懸濁液中の水素イオン濃度
   に管理され、先行する苛性ソーダ濃度は水素イオンの測
   定された濃度値に特有のｐＨ値に比例して変化されるこ
   とを特徴とする、方法。 ７、特許請求の範囲第１項記載の方法において、バッテ
   リ１の入口でのアルミン酸塩溶液のフローレートは末端
   ユニットＮからの懸濁フローの作用により変えられ、各
   ユニットＡ、Ｂ、・・・、Ｍ、Ｎの懸濁レベルはこの各
   ユニットへの懸濁インフローの作用により安定化されて
   いることを特徴とする、方法。