RU2209180C2 - Способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды - Google Patents
Способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209180C2 RU2209180C2 RU2000127940A RU2000127940A RU2209180C2 RU 2209180 C2 RU2209180 C2 RU 2209180C2 RU 2000127940 A RU2000127940 A RU 2000127940A RU 2000127940 A RU2000127940 A RU 2000127940A RU 2209180 C2 RU2209180 C2 RU 2209180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfide
- sulfide ion
- control
- concentration
- brine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды и может найти применение в химической промышленности, в частности, при автоматизации процесса подачи в технологические аппараты сульфидсодержащих жидкостей, оказывающих ингибирующее действие на процесс коррозии аппаратуры. В способе регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды с помощью управляющего воздействия на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов в фильтровую жидкость отделения дистилляции в зависимости от суммарного расхода фильтровой жидкости с коррекцией сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции подачу сульфидсодержащей жидкости дополнительно корректируют в зависимости от суммарного расхода на элементы абсорбции управляющее воздействие на регулирующий орган осуществляют согласно алгоритму Y= ΣQ •Кс.ф.ж-Сс.ам.р•Кс.ам.р+ΣQ •Кс.о.р, где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ΣQ - суммарный расход фильтровой жидкости в параллельно работающие элементы; Кс.ф.ж - коэффициент преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Сс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле; ΣQ - суммарный расход очищенного рассола на элементы абсорбции; Кс.о.р - коэффициент преобразования расходомеров очищенного рассола. Изобретение позволяет повысить точность регулирования концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле и улучшить качество регулирования. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды и может найти применение в химической промышленности, в частности при автоматизации процесса подачи в технологические аппараты сульфидсодержащих жидкостей, оказывающих ингибирующее действие на процесс коррозии аппаратуры.
Известен способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды путем подачи сульфидсодержащей жидкости в фильтровую жидкость отделения дистилляции в заданном соотношении с коррекцией по концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции /см. , например, Труды НИОХИМ. Автоматизация процессов содового производства. Л.: Химия, 1975, с.45-48/.
Недостатком известного способа является низкое качество регулирования концентрации сульфид-иона, связанное с тем, что между точкой, в которой контролируется концентрация сульфид-иона /отделение абсорбции/, и точкой ввода сульфидсодержащей жидкости (отделение фильтрации) имеется значительное транспортное запаздывание, достигающее 30 минут.
В качестве прототипа выбран способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды с помощью управляющего воздействия на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов в фильтровую жидкость отделения дистилляции в зависимости от сумарного расхода фильтровой жидкости с коррекцией сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции. /См., например, авт. св. СССР 734144, МПК С 01 D 7/18, G 05 D 27/00, оп. 15.05.80, БИ N 18/.
В способе-прототипе достигают более высокого качества регулирования концентрации сульфид-иона, однако проблема стабилизации заданной концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле на выходе отделения абсорбции полностью не решена. Это объясняется тем, что концентрация сульфид-иона на выходе из сборника фильтровой жидкости на порядок ниже концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции. К тому же колебания концентрации сульфид-иона в фильтровой жидкости незначительны, т.к. отделения дистилляции работают со стабильной нагрузкой, колебания прихода фильтровой жидкости из отделения фильтрации незначительны, а возврат части потока фильтровой жидкости с более высокой концентрацией сульфид-иона в сборнике фильтровой жидкости через перелив в напорном баке равномерный, т.к. насосы, подающие фильтровую жидкость в напорный бак, работают со стабильной нагрузкой. В то же время датчики для контроля концентрации сульфид-иона удовлетворительно работают в аммонизированном рассоле и значительно хуже в фильтровой жидкости.
В основу изобретения положена задача создания способа регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды, позволяющего повысить точность регулирования концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле и улучшить качество регулирования.
Поставленная цель решается тем, что в заявленном способе регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды с помощью управляющего воздействия на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов в фильтровую жидкость отделения дистилляции в зависимости от суммарного расхода фильтровой жидкости с коррекцией сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции, согласно изобретению подачу сульфидсодержащей жидкости дополнительно корректируют в зависимости от суммарного расхода на элементы абсорбции, управляющее воздействие на регулирующий орган осуществляют согласно алгоритму
Y = ∑Q •Kc.ф.ж-Cc.ам.p•Кc.ам.p+∑Q •Kc.o.p,
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ∑Q - суммарный расход фильтровой жидкости в параллельно работающие элементы; Кс.ф.ж - коэффициент преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Сс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле; ∑Q - суммарный расход очищенного рассола на элементы абсорбции; Кс.о.р - коэффициент преобразования расходомеров очищенного рассола.
Y = ∑Q
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ∑Q
Заявляемый способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды отличается от прототипа тем, что:
- подачу сульфидсодержащей жидкости дополнительно корректируют в зависимости от суммарного расхода на элементы абсорбции;
- управляющее воздействие на регулирующий орган осуществляют согласно алгоритму
Y = ∑Q •Kc.ф.ж-Cc.ам.p•Кc.ам.p+∑Q •Kc.o.p,
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ∑Q - суммарный расход фильтровой жидкости в параллельно работающие элементы;
Кс.ф.ж - коэффициент преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Сс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле;
∑Q - - суммарный расход очищенного рассола на элементы абсорбции; Кс.о.р- коэффициент преобразования расходомеров очищенного рассола.
- подачу сульфидсодержащей жидкости дополнительно корректируют в зависимости от суммарного расхода на элементы абсорбции;
- управляющее воздействие на регулирующий орган осуществляют согласно алгоритму
Y = ∑Q
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ∑Q
Кс.ф.ж - коэффициент преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Сс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле;
∑Q
Исходя из описанного уровня техники, указанные отличия являются новыми.
Очищенный рассол подают на элемент абсорбции двумя потоками. Первый поток, составляющий примерно 20%, в основном стабилен. Изменением расхода очищенного рассола второго потока поддерживают основной параметр отделения абсорбции - насыщение аммиаком очищенного рассола /прямой титр/. Далее эти потоки объединяют и подают на первый абсорбер. Даже в стабильном режиме работы отделения абсорбции колебания общего расхода на отделение абсорбции достигают /10÷15/%. Корректировка расхода сульфидсодержащей жидкости в зависимости от изменения очищенного рассола позволяет уменьшить влияние транспортного запаздывания, что существенно влияет на качество автоматического регулирования.
На чертеже представлена принципиальная схема реализации системы автоматического регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды.
Схема содержит сборник фильтровой жидкости /СФЖ/ 1, насос 2, напорный бак 3, элементы дистилляции 4, сборник 5, расходомер фильтровой жидкости 6, регулирующий микропроцессорный контроллер 7, расходомер 8, регулирующий орган 9, датчик 10 измерения концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле, расходомер 11, элемент абсорбции 12.
Алгоритм функционирования системы можно представить в следующем виде:
Y = ∑Q •Kc.ф.ж-Cc.ам.p•Кc.ам.p+∑Q •Kc.o.p,
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган 9 подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов 2; ∑Q - суммарный расход фильтровой жидкости на параллельно работающие элементы; Кс.ф.ж - коэффициенты преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Cс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле; ∑Q - суммарный расход очищенного рассола на элементы абсорбции; Кс.о.р - коэффициент преобразования расходомеров очищенного рассола.
Y = ∑Q
где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган 9 подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов 2; ∑Q
Система работает следующим образом.
Фильтровую жидкость из сборника /СФЖ/ 1, куда она поступает из отделения фильтрации, насосом 2 перекачивают в напорный бак 3. Из напорного бака 3 основная часть /95-98%/ фильтровой жидкости поступает на параллельно работающие элементы дистилляции 4, а именно в трубное пространство конденсатора дистилляции /КДС/, а избыток через перелив возвращается в сборник фильтровой жидкости /СФЖ/ 1. На всас насоса 2 из сборника 5 подают сульфидсодержащую жидкость, подачу которой осуществляют в заданном соотношении с расходом фильтровой жидкости /расходомер 6/. Регулирующий микропроцессорный контроллер 7 поддерживает заданный расход регулирующим органом 9 сульфидсодержашей жидкости, измеряемый расходомером 8. При увеличении суммарного расхода фильтровой жидкости с помощью регулирующего контроллера 7, куда поступает измененный сигнал от датчиков 6, посредством регулирующего органа 9 увеличивается подача сульфидсодержащей жидкости на всас насосов 2, а при уменьшении суммарного расхода уменьшается, поддерживая в обеих случаях заданное соотношение. Это соотношение корректируется по концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле и по суммарному расходу очищенного рассола на абсорбцию. С увеличением концентрации сульфид-иона расход сульфидсодержащей жидкости уменьшается, и соотношение расходов увеличивается, а с уменьшением соотношения уменьшается. С увеличением суммарного расхода очищенного рассола расход сульфидсодержащей жидкости увеличивается, и соотношение уменьшается, а с уменьшением соотношение увеличивается.
Способ поясняется следующим примером.
Пример. Установившийся режим аммиачного цикла имеет следующие параметры:
Суммарный расход фильтровой жидкости на четыре параллельно работающих элемента дистилляции, м3/час - 670,0
Суммарный расход очищенного рассола на четыре параллельно работающих элемента абсорбции, м3/час - 650,0
Расход сульфидсодержашей жидкости, л/час - 540,0
Концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле, н.д. - 0,45
Колебания значений основных параметров за четверо суток составили:
∑Q =/670÷680/м3/час;
∑Q =/625÷720/м3/час;
Cс.ам.р=/0,32-0,62/н.д.
Суммарный расход фильтровой жидкости на четыре параллельно работающих элемента дистилляции, м3/час - 670,0
Суммарный расход очищенного рассола на четыре параллельно работающих элемента абсорбции, м3/час - 650,0
Расход сульфидсодержашей жидкости, л/час - 540,0
Концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле, н.д. - 0,45
Колебания значений основных параметров за четверо суток составили:
∑Q
∑Q
Cс.ам.р=/0,32-0,62/н.д.
Возможны следующие варианты отклонения параметров от установившегося режима:
1/ изменился суммарный расход фильтровой жидкости с 670 м3/час до 680 м3/час. Это приведет к весьма незначительному увеличению регулирующего воздействия "У" и увеличению расхода сульфидсодержащей жидкости с 540,0 до 550 л/час при неизменной концентрации сульфид-иона в фильтровой жидкости, а следовательно, и весьма незначительному изменению концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле. При этом на 100 м3/час уменьшится возврат фильтровой жидкости в сборник СФЖ, и это практически не скажется на концентрации сульфид-иона в фильтровой жидкости в этом сборнике;
2/ увеличился расход очищенного рассола с 550 л/час до 680 л/час. Это приведет к постепенному уменьшению концентрации сульфид-иона с 0,45 н.д. до 0,35 н.д. При этом также постепенно увеличится регулирующее воздействие "Y", а расход сульфидсодержащей жидкости вырастет с 540 л/час до 800 л/час. Одновременное уменьшение концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле и увеличение подачи сульфидсодержащей жидкости приведет к увеличению концентрации сульфид-иона и возврату его к прежнему значению 0,45 н.д.;
3/ изменение концентрации сульфид-иона по другим причинам, связанным с химизмом или температурным режимом аппаратов абсорбции, приведет к изменению регулирующего воздействия "Y" аналогично описанному в п.2.
1/ изменился суммарный расход фильтровой жидкости с 670 м3/час до 680 м3/час. Это приведет к весьма незначительному увеличению регулирующего воздействия "У" и увеличению расхода сульфидсодержащей жидкости с 540,0 до 550 л/час при неизменной концентрации сульфид-иона в фильтровой жидкости, а следовательно, и весьма незначительному изменению концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле. При этом на 100 м3/час уменьшится возврат фильтровой жидкости в сборник СФЖ, и это практически не скажется на концентрации сульфид-иона в фильтровой жидкости в этом сборнике;
2/ увеличился расход очищенного рассола с 550 л/час до 680 л/час. Это приведет к постепенному уменьшению концентрации сульфид-иона с 0,45 н.д. до 0,35 н.д. При этом также постепенно увеличится регулирующее воздействие "Y", а расход сульфидсодержащей жидкости вырастет с 540 л/час до 800 л/час. Одновременное уменьшение концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле и увеличение подачи сульфидсодержащей жидкости приведет к увеличению концентрации сульфид-иона и возврату его к прежнему значению 0,45 н.д.;
3/ изменение концентрации сульфид-иона по другим причинам, связанным с химизмом или температурным режимом аппаратов абсорбции, приведет к изменению регулирующего воздействия "Y" аналогично описанному в п.2.
Таким образом, алгоритм управления охватывает практически все возмущения, вносимые в работу системы. Точность регулирования концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле поддерживается в пределах регламента /0,4÷0,8/н.д. с погрешностью, не превышающей ±0,1 н.д.
Технико-экономические преимущества заявляемого способа по сравнению со способом-прототипом состоят в повышении точности и улучшении качества регулирования концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле.
Claims (1)
- Способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды с помощью управляющего воздействия на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов в фильтровую жидкость отделения дистилляции в зависимости от суммарного расхода фильтровой жидкости с коррекцией сульфид-иона в аммонизированном рассоле после отделения абсорбции, отличающийся тем, что подачу сульфидсодержащей жидкости дополнительно корректируют в зависимости от суммарного расхода на элементы абсорбции, управляющее воздействие на регулирующий орган осуществляют согласно алгоритму Y=ΣQп ф.ж•Кс.ф.ж-Сс.ам.р•Кс.ам.р+ΣQт о.р•Кс.о.р, где Y - управляющее воздействие на регулирующий орган подачи сульфидсодержащей жидкости на всас насосов; ΣQп ф.ж - суммарный расход фильтровой жидкости в параллельно работающие элементы; Кс.ф.ж - коэффициент преобразования расходомеров фильтровой жидкости; Сс.ам.р - концентрация сульфид-иона в аммонизированном рассоле; Кс.ам.р - коэффициент преобразования датчика концентрации сульфид-иона в аммонизированном рассоле; ΣQт о.р - суммарный расход очищенного рассола на элементы абсорбции; Кс.о.р - коэффициент преобразования расходомеров очищенного рассола.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2000095337 | 2000-09-18 | ||
UA2000095337 | 2000-09-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000127940A RU2000127940A (ru) | 2002-10-27 |
RU2209180C2 true RU2209180C2 (ru) | 2003-07-27 |
Family
ID=34391011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000127940A RU2209180C2 (ru) | 2000-09-18 | 2000-11-08 | Способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2209180C2 (ru) |
-
2000
- 2000-11-08 RU RU2000127940A patent/RU2209180C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автоматизация процессов содового производства. /Под редакцией к.т.н. А.В. Семке. - Ленинградское отделение, Химия, 1975, с.45-47. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009106832A (ja) | 水処理方法ならびに水処理装置 | |
RU2209180C2 (ru) | Способ регулирования концентрации сульфид-иона в аммиачном цикле производства кальцинированной соды | |
US2649203A (en) | Method and apparatus for dissolving solutes in liquids | |
US20200024169A1 (en) | Method to control a process variable | |
RU2411071C1 (ru) | Способ и устройство одоризации газа | |
Manenti et al. | Operational optimization of reverse osmosis plant using MPC | |
JPH01310703A (ja) | 膜分離装置における濃縮制御方法 | |
RU2692199C1 (ru) | Способ управления технологическим режимом установки мембранного выделения гелиевого концентрата | |
RU2565611C1 (ru) | Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида | |
JP3103155B2 (ja) | アルカリ剤注入制御装置 | |
SU1284975A1 (ru) | Способ автоматического управлени производством аммофоса | |
SU1015179A2 (ru) | Система автоматического регулировани непрерывной продувки барабанного типа | |
US5391266A (en) | Method of regulating the throughput in the electrochemical regeneration of chromosulfuric acid | |
SU1031913A1 (ru) | Способ управлени процессом биологической очистки сточных вод | |
KR100500965B1 (ko) | 정수기의 필터 교환시기 측정장치 | |
JPH03131399A (ja) | 低流量時の汚泥濃縮方法 | |
SU1126582A1 (ru) | Устройство дл регулировани концентрации добавки в потоке жидкости при производстве сажи | |
JPS5916584A (ja) | 海水淡水化装置の水素イオン濃度制御装置 | |
SU1301479A1 (ru) | Система управлени процессом абсорбции в производстве сложных минеральных удобрений | |
JPH0215277B2 (ru) | ||
RU2090506C1 (ru) | Способ управления процессом промывки белитового шлама горячей водой | |
RU39413U1 (ru) | Система автоматического регулирования содержания остаточного хлора в воде | |
SU1243757A1 (ru) | Система автоматического управлени многокорпусной выпарной установкой | |
SU1346184A1 (ru) | Способ сепарации газожидкостного потока | |
RU1818336C (ru) | Способ управлени процессом деэмульсации нефт ной эмульсии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081109 |