RU2284048C2 - METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS - Google Patents

METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS Download PDF

Info

Publication number
RU2284048C2
RU2284048C2 RU2004134297/15A RU2004134297A RU2284048C2 RU 2284048 C2 RU2284048 C2 RU 2284048C2 RU 2004134297/15 A RU2004134297/15 A RU 2004134297/15A RU 2004134297 A RU2004134297 A RU 2004134297A RU 2284048 C2 RU2284048 C2 RU 2284048C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
value
acid
alkali
automatic regulation
brine
Prior art date
Application number
RU2004134297/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004134297A (en
Inventor
Зинур Адельбаевич Байназаров (RU)
Зинур Адельбаевич Байназаров
Софь Владимировна Бурдыгина (RU)
Софья Владимировна Бурдыгина
Виктор Николаевич Горин (RU)
Виктор Николаевич Горин
Юрий Константинович Дмитриев (RU)
Юрий Константинович Дмитриев
Фарит Фазлиахметович Зайнетдинов (RU)
Фарит Фазлиахметович Зайнетдинов
Анатолий Павлович Киселев (RU)
Анатолий Павлович Киселев
Аркадий Соломонович Лернер (RU)
Аркадий Соломонович Лернер
Александр Михайлович Федоров (RU)
Александр Михайлович Федоров
Виктор Николаевич Япрынцев (RU)
Виктор Николаевич Япрынцев
Валерий Вольфович Ярошевский (RU)
Валерий Вольфович Ярошевский
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Каустик"
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 Закрытое акционерное общество "Каустик" filed Critical Закрытое акционерное общество "Каустик"
Priority to RU2004134297/15A priority Critical patent/RU2284048C2/en
Publication of RU2004134297A publication Critical patent/RU2004134297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2284048C2 publication Critical patent/RU2284048C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical industry.
SUBSTANCE: method can be used for production of chlorine and caustic soda received by method of electrolysis of NaCl aqueous solution as well as at any other technological processes where PH value should be kept stable. Method of automatic regulation of Ph of aqueous solutions due to change in acid or alkali supply to reactors-mixers is based upon usage of inverse function of nonlinear dependence of pH on content of acid or alkali and value of presetting of linearized inverse function in the system of automatic regulation system (ARS). Method provides high static and dynamic stability and precision in keeping of preset value of pH to certain limit. For example, when using NaCl solution during electrolysis, voltage in bats decreases and current output increases. Duration of bath run between two maintenance procedures prolongs as well. During wastewater cleaning process, high precision of pH level leads to decrease in hazardous effluents into environment.
EFFECT: improved efficiency.
8 dwg, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам автоматического регулирования технологических процессов (ТП) и может быть использовано в производстве хлора и каустической соды, получаемых методом электролиза водного раствора NaCl (рассола), подаваемого в электролитические ванны с твердым или жидким катодом (диафрагменные или ртутные электролизеры), а также поддержания величины рН любого водного раствора изменением расходов кислоты или щелочи.The invention relates to methods for the automatic control of technological processes (TP) and can be used in the production of chlorine and caustic soda obtained by electrolysis of an aqueous solution of NaCl (brine) supplied to electrolytic baths with a solid or liquid cathode (diaphragm or mercury electrolyzers), and maintaining the pH of any aqueous solution by changing the flow rate of acid or alkali.

Известно, что наилучшие показатели эффективности процесса электролиза (такие как напряжение на электролизере, выход по току и др.) в диафрагменных и ртутных электролизерах достигаются при подаче в них подкисленного рассола со значениями рН не выше 3,5 единиц [Кубасов В.Л., Банников В.В. Электрохимическая технология неорганических веществ. М., «Химия», 1989, 55 с.].It is known that the best indicators of the efficiency of the electrolysis process (such as voltage on the cell, current efficiency, etc.) in diaphragm and mercury electrolyzers are achieved by supplying acidified brine with pH values not higher than 3.5 units [V. Kubasov, Bannikov V.V. Electrochemical technology of inorganic substances. M., "Chemistry", 1989, 55 pp.].

При диафрагменном электролизе очищенный от примесей и насыщенный по NaCl рассол подается непосредственно в электролизеры. При этом очистка рассола от примесей проводится при рН рассола в интервале 9-11 ед, а рекомендуемое значение рН рассола перед подачей в электролизеры должно быть 2,5-3,0 ед.During diaphragm electrolysis, brine purified from impurities and saturated with NaCl is fed directly to the electrolyzers. In this case, the cleaning of the brine from impurities is carried out at a pH of the brine in the range of 9-11 units, and the recommended pH value of the brine before being fed into the electrolytic cells should be 2.5-3.0 units.

При ртутном электролизе раствор NaCl (анолит), вытекающий из электролизеров, перед возвратом его на электролиз проходит стадии обесхлориваниия, донасыщения NaCl и фильтрации. При этом анолит перед обесхлориванием и рассол, непосредственно подаваемый в электролизеры, должны подкисляться, а перед донасыщением анолит подщелачивается. В частности, анолит с рН 3,5-4,0 перед обесхлориванием должен быть подкислен до рН=1,0-3,0, затем перед донасыщением и фильтрацией значение рН анолита должно составлять 9-11 ед. Значение рН рассола перед подачей в электролизеры должно быть 2,5-3,0 ед.In mercury electrolysis, a NaCl solution (anolyte) flowing out of electrolysis cells undergoes dechlorination, saturation of NaCl and filtration before returning it to electrolysis. In this case, the anolyte before dechlorination and the brine fed directly to the electrolysis cells should be acidified, and the anolyte is alkalinized before repletion. In particular, the anolyte with a pH of 3.5–4.0 must be acidified before dechlorination to pH = 1.0–3.0, then before the saturation and filtration, the pH of the anolyte should be 9–11 units. The pH value of the brine before being fed into the electrolytic cells should be 2.5-3.0 units.

Таким образом, в производстве хлора и каустической соды необходимо обеспечить автоматическое поддержание рН водных растворов NaCl (анолита и рассола) на стадиях его подготовки и подачи непосредственно на электролиз. Изменение величины рН рассола осуществляется путем изменения расходов кислоты (щелочи), подаваемых на соответствующие узлы ТП. Как правило, узлы подкисления анолита и рассола и узел подщелачивания анолита так же, как и технологические процессы нейтрализации сточных вод, являются однотипными объектами регулирования. Типовые схемы этих узлов приведены на фиг.1 и 2. Узлы включают баки - сборники кислоты или щелочи (поз.1 на фиг.1, 2), обеспечивающие непрерывную подачу реагентов в реакторы смесители. В качестве смесителей могут использоваться как специальные аппараты (поз.2, фиг.1), так и, например, откачивающие насосы (поз.2, фиг.2). Автоматические системы регулирования (АСР) этих узлов также однотипны. В качестве регулируемых переменных используется величина рН, измеряемая непосредственно на объекте с помощью рН метра (поз.3 на фиг.1, 2), регулируемая величина и задание подаются на вход регулятора величины рН (поз.4 на фиг.1, 2), а регулирующими воздействиями являются расходы кислоты (Fк) или щелочи (Fщ).Thus, in the production of chlorine and caustic soda, it is necessary to automatically maintain the pH of aqueous NaCl solutions (anolyte and brine) at the stages of its preparation and supply directly to electrolysis. The change in the pH of the brine is carried out by changing the flow of acid (alkali) supplied to the corresponding nodes TP. As a rule, the sites of acidification of the anolyte and brine and the site of alkalization of the anolyte, as well as the technological processes for neutralizing wastewater, are the same regulatory objects. Typical schemes of these nodes are shown in figures 1 and 2. The nodes include tanks - collectors of acid or alkali (item 1 in figures 1, 2), providing a continuous supply of reagents to the reactors mixers. As mixers can be used as special devices (item 2, figure 1), and, for example, pumping pumps (item 2, figure 2). Automatic control systems (ASR) of these nodes are also of the same type. The pH value measured directly at the object using a pH meter (item 3 in Figs. 1, 2) is used as adjustable variables, the adjustable value and the task are fed to the input of the pH value controller (item 4 in Figs. 1, 2), and regulatory effects are acid (Fc) or alkali (Fsc).

На некоторых объектах используются каскадные АСР с коррекцией задания регулятору соотношения потоков кислоты (щелочи) и анолита (рассола) по величине рН, измеряемой непосредственно на объекте.At some facilities, cascading ASRs are used with correction of the assignment to the regulator of the ratio of acid (alkali) and anolyte (brine) flows according to the pH value measured directly at the facility.

Аналогичными описанным выше являются и схемы автоматического регулирования величины рН в процессах нейтрализации сточных вод. По величине рН, измеренной после смесителя, дозируется поток кислоты или щелочи в зависимости от того, какой характер имеют стоки - щелочные или кислые.Similar to the above are schemes for automatic regulation of pH in the processes of neutralization of wastewater. According to the pH value measured after the mixer, the flow of acid or alkali is dosed, depending on whether the effluents are alkaline or acidic.

Вопросы автоматического контроля и регулирования рН рассола и анолита изложены в [Ломакин И.Л. и др. Автоматизация хлорных производств. М., «Химия», 1967, с.126], [Ломакин И.Л. и др. Автоматизация хлорных производств. М., «Химия», 1975, с.155], а вопросы автоматического регулирования рН сточных вод - см., например, в [Голубятников В.А. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУТП в химической промышленности. М., «Химия», 1978, с.293].The issues of automatic control and regulation of the pH of brine and anolyte are described in [I. Lomakin and others. Automation of chlorine production. M., "Chemistry", 1967, p.126], [Lomakin I.L. and others. Automation of chlorine production. M., "Chemistry", 1975, p.155], and questions of automatic regulation of the pH of wastewater - see, for example, in [Golubyatnikov V.A. and others. Automation of production processes and process control systems in the chemical industry. M., "Chemistry", 1978, p. 293].

По условиям ведения технологического процесса к системам регулирования рН предъявляются достаточно жесткие требования к точности поддержания величины рН. Обычно эта величина составляет ±(0,10÷0,15) единиц рН. Однако существующие автоматические системы регулирования не могут обеспечить заданную точность поддержания величины рН и, более того, зачастую работают в режиме автоколебаний с недопустимо большой амплитудой.According to the conditions of the technological process, fairly stringent requirements are imposed on pH control systems for the accuracy of maintaining the pH value. Usually this value is ± (0.10 ÷ 0.15) pH units. However, existing automatic control systems cannot provide the required accuracy of maintaining the pH value and, moreover, often work in the mode of self-oscillations with an unacceptably large amplitude.

В связи с неудовлетворительным качеством регулирования на большинстве промышленных предприятий непосредственно на стадию электролиза подается не кислый, а щелочной рассол с рН=11-12 ед., так как перекисление рассола может привести к аварийной ситуации.Due to the unsatisfactory quality of regulation at most industrial enterprises, not an acidic but an alkaline brine with pH = 11-12 units is fed directly to the electrolysis stage, since brine acidification can lead to an emergency.

Неудовлетворительное качество регулирования величины рН связано с резко нелинейным характером зависимости величины рН от концентрации кислоты или щелочи в растворе. При активности водородных ионов или ионов гидроксила, равных единице, эта зависимость описывается выражением:The unsatisfactory quality of regulation of the pH value is due to the sharply nonlinear nature of the dependence of the pH value on the concentration of acid or alkali in solution. When the activity of hydrogen ions or hydroxyl ions equal to unity, this dependence is described by the expression:

Figure 00000002
Figure 00000002

где - CHCl - концентрация кислоты в растворе, моль/лwhere - C HCl - concentration of acid in solution, mol / l

или

Figure 00000003
or
Figure 00000003

где - СNaOH - концентрация щелочи в растворе, моль/л.where - With NaOH - alkali concentration in solution, mol / L.

Эта зависимость приведена на фиг.3, где для того, чтобы эти два графика совместить на одном рисунке, концентрация кислоты условно принята отрицательной.This dependence is shown in figure 3, where in order to combine these two graphs in the same figure, the acid concentration is conditionally assumed to be negative.

Из рисунка видно, что изменение рН при изменении концентрации кислоты - щелочи имеет вид S-образной кривой с насыщением, симметричной относительно нейтральной среды, соответствующей рН=7,0 ед.It can be seen from the figure that the change in pH with a change in the concentration of acid - alkali has the form of an S-shaped curve with saturation symmetrical with respect to a neutral medium, corresponding to pH = 7.0 units.

Заметим, что вся область значений рН=0-14 соответствует очень небольшим абсолютным значениям концентраций кислоты/щелочи, приведенным в табл.1 в качестве примера для соляной кислоты HCl и щелочи - NaOH.Note that the entire range of pH = 0-14 corresponds to very small absolute values of acid / alkali concentrations given in Table 1 as an example for hydrochloric acid HCl and alkali - NaOH.

Таблица 1.Table 1. Концентрация Кислоты/щелочиAcid / Alkali Concentration Кислая средаAcidic environment Нейтральный растворNeutral solution Щелочная средаAlkaline environment pHpH 00 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 14fourteen г-моль/лg mol / l 1,01,0 10-1 10 -1 10-2 10 -2 10-3 10 -3 10-4 10 -4 10-5 10 -5 10-6 10 -6 00 10-6 10 -6 10-5 10 -5 10-4 10 -4 10-3 10 -3 10-2 10 -2 10-1 10 -1 1,01,0 г/лg / l 36,536.5 36,536.5 36,536.5 36,536.5 36,536.5 36,536.5 36,536.5 00 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 *10-1 * 10 -1 *10-2 * 10 -2 *10-3 * 10 -3 *10-4 * 10 -4 *10-5 * 10 -5 *10-6 * 10 -6 *10-6 * 10 -6 *10-5 * 10 -5 *10-4 * 10 -4 *10-3 * 10 -3 *10-2 * 10 -2 *10-1 * 10 -1 %% 3,653.65 3,653.65 3,653.65 3,653.65 3,653.65 3,653.65 3,653.65 00 4four 4four 4four 4four 4four 4four 4,04.0 *10-1 * 10 -1 *10-2 * 10 -2 *10-3 * 10 -3 *10-4 * 10 -4 *10-5 * 10 -5 *10-6 * 10 -6 *10-6 * 10 -6 *10-5 * 10 -5 *10-4 * 10 -4 *10-3 * 10 -3 *10-2 * 10 -2 *10-1 * 10 -1

Поэтому технологические требования, например, поддерживать рН рассола, равным 2-3 ед., соответствует требованию поддерживать концентрацию кислоты в растворе в диапазоне ≈(0,04-0,36) г/л, т.е. должна обеспечиваться очень высокая абсолютная точность регулирования малых значений концентраций кислоты. Такие же зависимости характерны для щелочных растворов.Therefore, technological requirements, for example, to maintain the pH of the brine equal to 2-3 units, corresponds to the requirement to maintain the concentration of acid in the solution in the range of ≈ (0.04-0.36) g / l, i.e. a very high absolute accuracy must be ensured for controlling low acid concentrations. The same dependences are characteristic of alkaline solutions.

Поскольку расход кислоты или щелочи на несколько порядков меньше расхода рассола или анолита, концентрация анолита или щелочи в потоке линейно зависит от управляющего воздействия - расхода кислоты или щелочи. Следовательно, такой же нелинейный характер имеют зависимости величины рН от управляющего воздействия - расходов кислоты или щелочи, чем и определяется низкое качество процессов регулирования рН.Since the consumption of acid or alkali is several orders of magnitude lower than the consumption of brine or anolyte, the concentration of anolyte or alkali in the stream linearly depends on the control action - the consumption of acid or alkali. Consequently, the dependences of the pH value on the control action — acid or alkali consumption — are of the same nonlinear nature, which determines the low quality of pH regulation processes.

Задачей данного изобретения является создание способа автоматического регулирования величины рН, обеспечивающего высокую статическую и динамическую точность поддержания заданной величины рН.The objective of the invention is to provide a method for automatically controlling the pH value, providing high static and dynamic accuracy of maintaining a given pH value.

Для обеспечения поставленной цели в АСР рН необходимо линеаризовать нелинейную зависимость величины рН от концентрации кислоты или щелочи, т.е. фактически линеаризовать нелинейную характеристику датчика рН-метра.To ensure the goal in pH ACP, it is necessary to linearize the nonlinear dependence of pH on the concentration of acid or alkali, i.e. actually linearize the non-linear characteristic of the pH meter sensor.

Линейность системы будет обеспечена, если в качестве регулируемой величины использовать не величину рН, а преобразованное значение этой величины, а именно обратную функцию зависимости величины рН от концентрации кислоты или щелочи.The linearity of the system will be ensured if not the pH value is used as the controlled variable, but the converted value of this value, namely, the inverse function of the dependence of the pH value on the concentration of acid or alkali.

Для кислых растворов преобразование осуществляется по выражениюFor acidic solutions, the conversion is carried out according to the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

для щелочных - по выражениюfor alkaline - in expression

Figure 00000005
Figure 00000005

Вид этой зависимости приведен на фиг.4, где также концентрация кислоты условно принята отрицательной.The form of this dependence is shown in figure 4, where also the concentration of acid is conventionally assumed to be negative.

Задание регулятору должно быть представлено в тех же единицах, что и регулируемая величина. Поэтому сигнал задания перед подачей на регулятор также должен быть преобразован по вышеприведенным выражениям.The task to the regulator should be presented in the same units as the controlled variable. Therefore, the reference signal before applying to the controller must also be converted according to the above expressions.

В случае, если АСР величины рН реализуются с использованием современных микропроцессорных контроллеров (МПК), преобразование регулируемой величины и величины задания согласно выражениям (3) и (4) или кривой, изображенной на фиг.4, может быть осуществлено с помощью алгоритмов кусочно-линейной аппроксимации.If the ACP pH values are implemented using modern microprocessor controllers (IPC), the conversion of the controlled variable and the reference value according to expressions (3) and (4) or the curve shown in figure 4 can be carried out using piecewise linear algorithms approximations.

Ниже приведены примеры реализации предлагаемого способа автоматического регулирования величины рН водных растворов для различных технологических процессов.The following are examples of the implementation of the proposed method for automatically controlling the pH of aqueous solutions for various technological processes.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

На фиг.5 изображена схема реализации способа на примере АСР подкисления анолита.Figure 5 shows a diagram of the implementation of the method on the example of ACP acidification of the anolyte.

Сигнал величины рН после рН-метра QR-3 поступает на вход вычислительного блока QY-5. где по выражению (3) пересчитывается в величину концентрации соляной кислоты в растворе CHCl. По аналогичному выражению в вычислительном блоке QY-6 осуществляется пересчет задания pHS в заданное значение концентрации соляной кислоты - CS. Эти величины подаются на вход регулятора QC-4, который путем изменения расхода соляной кислоты на вход смесителя обеспечивает поддержание заданного значения рН анолита с высокой динамической точностью ±0,05 ед. рН.The pH value signal after the QR-3 pH meter is fed to the input of the QY-5 computing unit. where according to expression (3) is converted into the value of the concentration of hydrochloric acid in a solution of C HCl . According to a similar expression in the computing unit QY-6, the task of pH S is recalculated into a given value of the concentration of hydrochloric acid - C S. These values are fed to the input of the QC-4 regulator, which, by changing the flow rate of hydrochloric acid to the input of the mixer, ensures the preservation of the preset pH value of the anolyte with high dynamic accuracy of ± 0.05 units. pH

Схема реализуется с использованием МПК Р-130. Реализация зависимости (3) осуществлялась путем использования алгоритма кусочно-линейной аппроксимации этого выражения. Диапазон измерения рН-метра составлял 0-5 ед. рН.The scheme is implemented using the IPC R-130. The dependence (3) was realized by using the piecewise linear approximation algorithm of this expression. The measuring range of the pH meter was 0-5 units. pH

В табл.2 приведены значения абсцисс - величин рН (в ед. рН и в % от диапазона изменения рН) и ординат - концентрации HCl - кислоты (в моль/л и в % от диапазона изменения концентрации), используемые для настройки алгоритма кусочно-линейной аппроксимации выражения (3).Table 2 shows the abscissa - pH values (in pH units and in% of the range of pH changes) and ordinates - HCl - acid concentrations (in mol / L and% of the range of concentration changes) used to configure the piecewise linear approximation of expression (3).

Таблица 2.Table 2. РН, шкала 0-5PH, scale 0-5 Концентрация кислотыAcid concentration Ед. рНUnits pH %% моль/лmol / l %% 00 00 1one 100one hundred 1one 20twenty 0,10.1 1010 22 4040 0,010.01 1one 33 6060 0,0010.001 0,10.1 4four 8080 0,00010.0001 0,010.01 55 100one hundred 0,000010.00001 00 Таблица 3.Table 3. РН, шкала 7-12PH 7-12 Концентрация щелочиAlkali concentration Ед. рНUnits pH %% моль/лmol / l %% 77 00 00 00 88 20twenty 0,0000010.000001 0,010.01 99 4040 0,000010.00001 0,10.1 1010 6060 0,00010.0001 1one 11eleven 8080 0,0010.001 1010 1212 100one hundred 0,010.01 100one hundred

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

На фиг.6 приведена схема реализации способа на примере подщелачивания анолита.Figure 6 shows a diagram of the implementation of the method on the example of alkalization of the anolyte.

Сигнал величины рН после рН-метра QR-3 поступает на вход вычислительного блока QY-5. где по выражению (4) пересчитывается в регулируемую величину. По этому же выражению в вычислительном блоке QY-6 преобразуется сигнал задания в заданное значение pHS. Преобразованные значения рН и pHs подаются на вход регулятора QC-4, который путем изменения расхода щелочи на вход насоса, являющегося также реактором-смесителем, обеспечивает поддержание заданного значения рН анолита с высокой точностью ±0,05 ед. рН. Диапазон измерения рН-метра составляет 7-12 ед. рН.The pH value signal after the QR-3 pH meter is fed to the input of the QY-5 computing unit. where according to the expression (4) is recalculated into an adjustable value. According to the same expression, the reference signal is converted into the set value pH S in the QY-6 computational unit. The converted pH and pH s are fed to the input of the QC-4 regulator, which, by changing the alkali consumption at the pump inlet, which is also a mixing reactor, ensures the preservation of the target anolyte pH with a high accuracy of ± 0.05 units. pH The measuring range of the pH meter is 7-12 units. pH

В табл.3 приведены данные для настройки алгоритма кусочно-линейной аппроксимации, рассчитанные по выражениям (4).Table 3 shows the data for adjusting the piecewise linear approximation algorithm calculated using expressions (4).

ПРИМЕР 3.EXAMPLE 3

На фиг.7 приведена схема реализации способа на примере подкисления рассола. Фильтрация рассола осуществляется в щелочной среде при рН=9-11 ед. Однако перед подачей в электролизеры он подкисляется соляной кислотой до величин рН=2,5-3,5 ед. Поскольку при передозировке соляной кислоты в рассол на электролизерах возможно возникновение взрывоопасной ситуации, система регулирования рН рассола является каскадной. Она предусматривает контроль и стабилизацию расхода соляной кислоты с помощью регулятора расхода соляной кислоты FRC-6, задание которому корректируется регулятором величины рН-QC-4. Структура корректирующего регулятора аналогична приведенному в примере 1. Настройка алгоритмов кусочно-линейной аппроксимации соответствует табл.2Figure 7 shows a diagram of the implementation of the method on the example of brine acidification. Filtration of the brine is carried out in an alkaline medium at pH = 9-11 units. However, before serving in electrolytic cells, it is acidified with hydrochloric acid to pH = 2.5-3.5 units. Since an overdose of hydrochloric acid into the brine on electrolyzers may cause an explosive situation, the pH brine control system is cascading. It provides for the control and stabilization of the flow of hydrochloric acid using the regulator of the flow of hydrochloric acid FRC-6, the task of which is adjusted by the pH-QC-4 regulator. The structure of the correcting controller is similar to that in Example 1. The setup of piecewise linear approximation algorithms corresponds to Table 2

Точность поддержания регулируемой величины достигла ±0,15 ед. рН, что соответствует требованиям технологического регламента. Реализованная ранее по известному способу АСР этого узла не обеспечивала требуемой точности. Поэтому, в связи с возможностью возникновения аварийных ситуаций при перекислении рассола, эта АСР была отключена, и на электролиз подавался щелочной рассол, что приводило к ухудшению технико-экономических показателей процесса.The accuracy of maintaining the adjustable value reached ± 0.15 units. pH, which meets the requirements of technological regulations. Previously implemented by a known method, the ACP of this site did not provide the required accuracy. Therefore, due to the possibility of emergencies during brine acidification, this ASR was turned off, and alkaline brine was supplied to the electrolysis, which led to a deterioration in the technical and economic indicators of the process.

ПРИМЕР 4.EXAMPLE 4

На фиг.8 приведена схема реализации способа на примере ТП нейтрализации щелочных стоков.On Fig is a diagram of the implementation of the method on the example of TP neutralization of alkaline effluents.

Система работает в условиях постоянно действующих возмущений по расходу щелочных стоков. Чтобы компенсировать возмущения по расходу стоков, контролируемых FR-8, с помощью регулятора соотношения FFRC-7 дозируется расход соляной кислоты в смеситель поз.2.The system operates under conditions of constantly acting disturbances in the flow rate of alkaline effluents. In order to compensate for disturbances in the flow rate of drains controlled by FR-8, the flow rate of hydrochloric acid is dosed into the mixer pos.2 using the FFRC-7 ratio regulator.

Заданное соотношение потоков регулятору соотношения корректируется с помощью регулятора QC-4 величины рН стоков на выходе из смесителя.The predetermined ratio of the flows to the ratio regulator is adjusted using the QC-4 regulator of the pH value of the effluents at the outlet of the mixer.

Структура корректирующего регулятора аналогична приведенному в примере 2. Настройка алгоримов кусочно-линейной аппроксимации вычислительных блоков QY-5 соответствует таблице 3. В результате точность поддержания регулируемой величины достигла ±0,2 ед. рН, что соответствует требованиям технологического регламента. Реализованная ранее по известному способу АСР этого ТП работала в режиме автоколебаний с амплитудой 2-3 ед. рН, что недопустимо по условиям технологического процесса.The structure of the correcting controller is similar to that in Example 2. The adjustment of the piecewise-linear approximation algorithms for QY-5 computing units corresponds to Table 3. As a result, the accuracy of maintaining the adjustable value reached ± 0.2 units. pH, which meets the requirements of technological regulations. Previously implemented by a known method, the ASR of this TP worked in the mode of self-oscillations with an amplitude of 2-3 units. pH, which is unacceptable under the conditions of the process.

Claims (1)

Способ автоматического регулирования рН водных растворов путем изменения подачи кислоты или щелочи в реакторы-смесители и использования в качестве регулируемой величины линеаризованной обратной функции нелинейной зависимости величины рН от концентрации кислоты или щелочи, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности и устойчивости, в качестве регулируемой величины и величины задания в структуре автоматической системы регулирования (АСР) используются линеаризованные обратные функции нелинейных зависимостей величины рН от концентрации кислоты или щелочи.A method for automatically adjusting the pH of aqueous solutions by changing the supply of acid or alkali to mixing reactors and using as a controlled value the linearized inverse function of the non-linear dependence of the pH on the concentration of acid or alkali, characterized in that, in order to increase the dynamic accuracy and stability, as adjustable magnitude and magnitude of the task in the structure of an automatic control system (ASR) linearized inverse functions of nonlinear dependencies of quantities are used pH is different from the concentration of acid or alkali.
RU2004134297/15A 2004-11-24 2004-11-24 METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS RU2284048C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134297/15A RU2284048C2 (en) 2004-11-24 2004-11-24 METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004134297/15A RU2284048C2 (en) 2004-11-24 2004-11-24 METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004134297A RU2004134297A (en) 2006-05-10
RU2284048C2 true RU2284048C2 (en) 2006-09-20

Family

ID=36656589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004134297/15A RU2284048C2 (en) 2004-11-24 2004-11-24 METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2284048C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578045C1 (en) * 2014-11-06 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) METHOD FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF pH OF CIRCULATION WATER OF COOLING LOOP OF ELECTRIC GENERATOR STATOR OF STEAM TURBINE
RU2613401C1 (en) * 2016-02-10 2017-03-16 Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" Method for back water preparation during flotation
CN107640813A (en) * 2016-07-20 2018-01-30 宝山钢铁股份有限公司 A kind of pure water regeneration waste liquid PH control methods and system
RU2680467C1 (en) * 2017-08-31 2019-02-21 Юрий Александрович Киташин DEVICE FOR STABILIZATION OF pH OF WATER IN GROWING AQUATIC ORGANISMS IN INSTALLATIONS OF CLOSED WATER SUPPLY

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ Д.Н., ГЕНКИН В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - М.: Металлургия 1980, с.38-41, 51, 58-59. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578045C1 (en) * 2014-11-06 2016-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) METHOD FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF pH OF CIRCULATION WATER OF COOLING LOOP OF ELECTRIC GENERATOR STATOR OF STEAM TURBINE
RU2613401C1 (en) * 2016-02-10 2017-03-16 Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" Method for back water preparation during flotation
CN107640813A (en) * 2016-07-20 2018-01-30 宝山钢铁股份有限公司 A kind of pure water regeneration waste liquid PH control methods and system
RU2680467C1 (en) * 2017-08-31 2019-02-21 Юрий Александрович Киташин DEVICE FOR STABILIZATION OF pH OF WATER IN GROWING AQUATIC ORGANISMS IN INSTALLATIONS OF CLOSED WATER SUPPLY
EA033957B1 (en) * 2017-08-31 2019-12-13 Юрий Александрович Киташин DEVICE FOR STABILIZATION OF pH OF WATER IN GROWING AQUATIC ORGANISMS IN INSTALLATIONS OF CLOSED WATER SUPPLY

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004134297A (en) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100210292B1 (en) Electrolytic ionized water producing apparatus
US9682872B2 (en) Wastewater treatment system
KR100227969B1 (en) Production system of electrolyzed water
US20130236569A1 (en) Electrochemical device
FI118981B (en) Procedure and apparatus for automatic control of dosing of chemicals
US20080017519A1 (en) Method and device for producing an alkali metal hypochlorite solution
RU2284048C2 (en) METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF pH VALUE OF AQUEOUS SOLUTIONS
EP0026591A1 (en) Control of the pH or ion concentration of an electrolyte stream
WO2015122435A1 (en) Seawater electrolysis system and electrolytic solution infusion method
CN113151862A (en) Hypochlorous acid generator control method for ensuring stability of available chlorine in effluent
JP2019093327A (en) Electrolytic water generator
JP2011104519A (en) Method and apparatus for producing sterilizing water with variable volume of production
JP2016159277A (en) Aeration air quantity controller and aeration air quantity control system
EP3737648A1 (en) Wastewater treatment method
CN104787875A (en) Aeration control method and system adopting sequencing batch reactor activated sludge process
CN113396009B (en) Hydrogenation apparatus and method for determining consumption of hydrogen permeable membrane
CN210286857U (en) Electrolysis treatment system for adjusting pH value of ammonia-containing wastewater
JP6300252B1 (en) Water treatment system, electrode corrosion inhibiting method and electrode corrosion inhibiting device for water treatment system
JPH07155764A (en) Device for producing acidic ionized water
Chisholm et al. Analogue and microprocessor control of an electrochemical waste-acid treatment process
JPH09295911A (en) Production of disinfection aqueous solution and apparatus therefor
US20230064737A1 (en) Method and apparatus for removing specific contaminants from water in a recirculating or linear treatment system
RU2226295C2 (en) Method of automatically controlling process of production of glycerol dichlorohydrines via allyl chloride hypochlorination
CN114485004B (en) Circulating cooling water system for equipment in sintering plant
CN209149160U (en) A kind of automatic control system of water pH value data

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner