SU1411276A1 - Method of automatic control of extraction phosphoric acid production - Google Patents
Method of automatic control of extraction phosphoric acid production Download PDFInfo
- Publication number
- SU1411276A1 SU1411276A1 SU853989660A SU3989660A SU1411276A1 SU 1411276 A1 SU1411276 A1 SU 1411276A1 SU 853989660 A SU853989660 A SU 853989660A SU 3989660 A SU3989660 A SU 3989660A SU 1411276 A1 SU1411276 A1 SU 1411276A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulp
- extractor
- flow
- concentration
- flow rate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматизации процесса получени экстракционной фосфорной кислоты,и может быть ис пользовано в промьшшенности по производству минеральных удобрений . Целью изобретени вл етс повышение производительности процесса и снижение потерь сырь и энергии. В качестве ведущего потока в схеме управлени выбран расход апатита, а в качестве ведомых - расходы серной кислоты, оборотного раствора разбавлени , пульпы на фильтр и воды в конденсатор . Вычислительные устройства (ВУ) 55, 57, 58, 61 предназначены дл расчета ведомых потоков в зависимости от расхода апатита. Дл расхода пара в эжекторный насос ведущчу потоком выбран расход воды в конденсатор , а дл расхода воды.на промыв ку фосфогипса - расход пульпы на фильтр. ВУ 55 предназначено также дл расчета значени требуемой температуры пара в вакуум-испарителе, которое затем используете ВУ 56 дл расчета требуемого разрежени . ВУ 62 предназначено дл уменьшени вли ни возмущени расхода пульпы на расход оборотного раствора разбавлени и концентрацию -в нем фосфорной кислоты при изменении нагрузки по апатиту, а также при регулировании отношени жидкой и твердой фаз пульпы либо ее уровн в экстракторе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. О)The invention relates to automating the process of obtaining phosphoric acid, and can be used in the industry for the production of mineral fertilizers. The aim of the invention is to increase the productivity of the process and reduce the loss of raw materials and energy. The consumption of apatite was chosen as the leading flow in the control circuit, and the flow of sulfuric acid, dilution solution, pulp per filter, and water into the condenser as slaves. Computing devices (WU) 55, 57, 58, 61 are designed to calculate the slave flow, depending on the consumption of apatite. For the flow rate of steam into the ejector pump, the flow rate of water to the condenser was selected as the leading flow, and for the flow rate of water. To flush the phosphogypsum - the flow rate of pulp per filter. WU 55 is also intended to calculate the value of the required temperature of steam in a vacuum evaporator, which is then used by WU 56 to calculate the required vacuum. WU 62 is designed to reduce the effect of pulp flow disturbance on the flow rate of the dilution working solution and its concentration of phosphoric acid when changing the load on apatite, as well as when regulating the ratio of the liquid and solid pulp phases or its level in the extractor. 1 hp f-ly, 1 ill. ABOUT)
Description
S9 «S9 "
hd hd
оabout
Изобретение относитс к автоматизации процесса получени экстракционной фосфорной кислоты и может быть использовано в промьплленности по производству минеральных удобрений.This invention relates to automating the process of producing phosphoric acid and can be used in industrial production of mineral fertilizers.
Целью изобретени вл етс повьше- ние производительности процесса и снижение потерь сырь и энергии.The aim of the invention is to increase the productivity of the process and reduce the loss of raw materials and energy.
На чертеже представлена структур- на схема системы автоматического управлени , реализующа данный способ управлени .The drawing shows a structural diagram of an automatic control system implementing this control method.
Схема содержит реакционное отде- .ление 1, сборник-распределитель 2, дозреватель 3 кристаллов, вакуум- испаритель 4, конденсатор 5, эжек- торный вакуум-насос 6, вакуум-фильтр 7, сборник 8 оборотного раствора разбавлени , сборник. 9 первого фильтра- та, трубопроводы 10-12 подачи серной .кислоты, апатита и раствора разбавлени в экстрактор, трубопроводы 13-21 соответственно подачи пара на эжек- торньй вакуум-насос, воды на промыв- ку фосфогипса, охлаждающей воды в конденсатор, пульпы в вакуум-испаритель , охлажденной пульпы в сборник- распределитель, пульпы с дозревател на фильтр, фосфогипса в отвал, про- дукционной кислоты в сборник раствора разбавлени и на склад, датчики 22 и 23 расхода апатита и серной кислоты , датчик 24 плотности пульпы, датчик 25 концентрации серной кисло- ты в жидкой фазе пульпы, датчик 26 расхода раствора разбавлени , датчик I 27 плотности жидкой фазы пульпы и концентрации в ней фосфорной кислоты датчики 28 и 29 температуры пульпы в зоне реакции экстрактора и в сборнике-распределителе , датчик 30 расхода воды в конденсатор, датчик 31 разрежени в вакуум- 1спарителе, датчик 32 уровн в дозревателе, датчик 33 расхода пара на вакуум-насос, датчик 34 расхода пульпы на фильтр, датчик 35 концентрации фосфорной кислоты в оборотном растворе разбавлени , датчик 36 расхода воды на фильт датчики 37 и 38 уровн в сборнике раствора разбавлени и,в сборнике первого фильтрата, локальные регул торы 39-44 стабилизации потоков и регул торы 45-46 уровней соответственно в сборниках 8 и 9, а также регул торы по отклонению соответственно концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы, соотношеThe scheme contains the reaction compartment 1, the dispenser collector 2, the matcher 3 crystals, the vacuum evaporator 4, the condenser 5, the ejector vacuum pump 6, the vacuum filter 7, the collector 8 of the working dilution solution, the collector. 9 of the first filtrate, pipelines 10–12 supplying sulfuric acid, apatite and dilution solution to the extractor, pipelines 13–21, respectively, supplying steam to the ejector vacuum pump, water for washing phosphogypsum, cooling water to the condenser, pulp in a vacuum evaporator, cooled pulp in a collection distributor, pulp from a maturing agent to a filter, phosphogypsum into a dump, production acid in a collection of dilution solution and a warehouse, sensors 22 and 23 of apatite and sulfuric acid consumption, a sensor 24 of pulp density, a sensor 25 concentrations of sulfuric acid You are in the liquid phase of the pulp, the dilution solution flow sensor 26, the sensor I 27 of the density of the pulp liquid phase and the concentration of phosphoric acid in it, the pulp temperature sensors 28 and 29 in the reaction zone of the extractor and in the dispenser collector, sensor 30 of water flow to the condenser, sensor 31 vacuum in a vacuum evaporator, sensor 32 level in a matcher, sensor 33 of steam flow to a vacuum pump, sensor 34 of slurry flow to a filter, sensor 35 of phosphoric acid concentration in the working dilution solution, sensor 36 of water flow to a filter 37 and 38 level Sat Ornika dilution solution and, in the collection of the first filtrate, local regulators 39-44 for stabilization of flows and regulators of 45-46 levels, respectively, in collections 8 and 9, as well as regulators for the deviation, respectively, of the concentration of sulfuric acid in the liquid phase of the pulp,
5 0 5 0 с 5 0 5 0 s
00
5five
ни жидкой и твердой фаз в пульпе, температуры пульпы в зоне реакции, разрежени в вакуум-испарителе, температуры пульпы в сборнике-распределителе , концентрации фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы, уровн пульпы в дозревателе экстрактора, концентрации фосфорной кислоты в оборотном растворе разбавлени и вычислительные устройства 55-62.neither liquid and solid phases in the pulp, temperature of the pulp in the reaction zone, dilution in the vacuum evaporator, temperature of the pulp in the dispenser, concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp, level of pulp in the extractor reconditioner, concentration of phosphoric acid in the working dilution solution and computational devices 55-62.
В качестве ведущего потока в схеме управлени данным производством выбран расход апатита, в качестве ведомых - расходы серной кислоты, оборотного раствора разбавлени , пульпы на фильтр, воды в-конденсатор, The consumption of apatite was chosen as the leading flow in the production control scheme; sulfuric acid consumption, dilution circulating solution, filter pulp, water in-condenser,
, Вычислительные устройства 55, 57, 58, 61 предназначены дл расчета ведомых потоков в зависимости от расхода апатита по математическим формулам , которые приблизительно обеспечивают соблюдение материального и теплового балансов производства. Дл расхода пара в эжекторный насос ведущим потоком выбран расход воды в конденсатор, а дл расхода воды на промывку фосфогипса - расход пульпы на фильтр. Последние две св зи обеспечиваютс соответственно вычислительными устройствами 59 и 62,, Computing devices 55, 57, 58, 61 are designed to calculate the slave flows depending on the consumption of apatite using mathematical formulas, which approximately ensure compliance with the material and heat balances of production. For the flow rate of steam to the ejector pump, the flow rate to the condenser was selected as the leading flowrate, and for the flow rate to flush the phosphogypsum, the flow to the filter was pulp. The last two links are provided respectively by computing devices 59 and 62,
Вычислительное устройство 55 пред- назначено также дл расчета значени требуемой температуры пара в вакуум- испарителе Tj(.j,, которое затем используетс устройством 56 дл расчета требуемого разрежени .Computing device 55 is also intended to calculate the value of the desired steam temperature in a vacuum evaporator Tj (.j, which is then used by device 56 to calculate the required vacuum.
Устройство 62 предназначено дл уменьшени вли ни возмущени расхода пульпы на расход оборотного раствора разбавлени и концентрацию в нем фосфорной кислоты при изменении нагрузки по апатиту, а также при регулировании отношени жидкой и твердой фаз пульпы либо ее уровн в экстракторе.The device 62 is intended to reduce the influence of pulp flow disturbance on the flow rate of the dilution working solution and the concentration of phosphoric acid in it when the load on the apatite is changed, as well as when regulating the ratio of the liquid and solid phases of the pulp or its level in the extractor.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Работа устройства 62 основана на поддержании материального баланса потоков жидкости на вакуум-фильтре, выраженного через расход воды на промывку фосфогипсаThe operation of the device 62 is based on maintaining the material balance of fluid flows on a vacuum filter, expressed through the flow of water for washing phosphogypsum
stжstzh
Вп L р р - L п + L пр L$r где Lp.p - расход оборотного раствора BF L p p - L p + L pr L $ r where Lp.p is the flow rate of the working solution
разбавлени ;dilution;
Lf, - расход жидкой фазы в пульпе , подаваемой на фильтр;Lf, is the flow rate of the liquid phase in the pulp fed to the filter;
LPP - расход продукционной кислоты на складуLPP - production acid consumption at the warehouse
Lj,p - расход жидкости, уносимойLj, p - consumption of liquid carried away
в отвал с фосфогипсом. При этом используетс выражениеin plow with phosphogypsum. This uses the expression
L L
ПP
. + 1. + 1
-(а,-(but,
n-pj) n-pj)
де LP j - соответственно расходde LP j - respectively consumption
пульпы на фильтр и отношение в ней жидкой и твердой фаз;pulp on the filter and the ratio in it of the liquid and solid phases;
, а - экспериментально определ емые , например, методом наименьших квадратов дл каждого конкретного процесса коэффициенты аппроксимации зависимости k а , + . отношени жидкой и твердой фаз в, а - coefficients of approximation of the dependence k a, +, which are experimentally determined, for example, by the method of least squares for each specific process. the ratio of liquid and solid phases in
фосфогипсе 1 L Фгphosphogypsum 1 L Fg
k k
LlLl
ФгFg
1 - one -
Фг Fg
и расхода твердой фазы пульпы с фосфогипсом Land consumption of solid phase pulp with phosphogypsum L
LnLn
по статистике из1 +according to statistics from 1 +
меренных на объекте значний влажности фосфогипса ифг, а также переменных Ln и jfiphosphogypsum IFP values measured at the site, as well as Ln and jfi variables
Данное вьфажение основано на экпериментально установленном факте: отношение k увеличиваетс пропорцинально расходу твердой фазы пульпы на фильтр Ьф.This evaporation is based on an experimentally established fact: the ratio k increases proportionally to the consumption of the solid phase of the pulp per filter Lf.
Устройство 63 предназначено дл расчета отношени жидкой и твердой фаз пульпы по измер емым в экстракторе плотности пульпы РР, и плоности ее жидкой фазы р . Дл раста используетс формулаThe device 63 is designed to calculate the ratio of the liquid and solid phases of the pulp from the pulp density PP measured in the extractor and the density of its liquid phase p. Rasta uses the formula
.(1-4) г . (1-4) g
гдеWhere
Fn-fFn-f
р - плотность твердой фазыp is the density of the solid phase
Рт Rt
пульпы (обычноpulp (usually
3000 кг/мз). Устройство 64 предназначено дл вычислени соотношени измеренных расходов раствора разбавлени и ап„ L Р.р 3000 kg / mz). The device 64 is designed to calculate the ratio of the measured flow rates of the dilution solution and the an "L P. p
тита С(5 Titus C (5
Измеренное датчиком 22 значение расхода апатита поступает на вычистельные устройства 55, 57, 58, 61 которые работают следующим образомThe apatite consumption value measured by the sensor 22 goes to cleaning devices 55, 57, 58, 61 which work as follows
Устройство 55 вычисл ет корень Чсп нсп уравнени Device 55 calculates the RIF root of the equation
Ч г.С,- (ь- -УW city, - (-A
1 one
+ - qSq О, + - qSq Oh,
/,,/ ,,
где требуема температура пар в вакуум-испарителе, при которой охлаждение пульпы обеспечивает стабильность температуры пульпы ири заданной нагрузке с - требуема по регламентуwhere the required temperature is steam in a vacuum evaporator, at which the cooling of the pulp ensures the stability of the temperature of the pulp or a given load, c - as required by the regulations
температура пульпы в сбор- 6-м ике /;the temperature of the pulp in the collection of 6-ike /;
LP - производительность насоса, подающего пульпу в вакуум- испаритель.LP is the capacity of the pump feeding the slurry to the vacuum evaporator.
С п - теплоемкость пульпы,C p - the heat capacity of the pulp,
25.00 -32, кг 25.00 -32 kg
-2,41 -2.41
кДжkJ
кг градkg hail
25 25
зо zo
га . ha
коэффициенты аппроксимации табличной функции удельной энергии парообразовани от температуры насыщенного вод ного пара ( 1 approximation coefficients of the table function of the specific energy of vaporization from the temperature of saturated water vapor (1
7.сп); 7.sp);
180 град, tn 2,1 - коэффициенты экспериментально полученной зависимости температуры пульпы, поступающей из вакуум-испарител в сборник 2, от температуры образующегос в нем пара180 degrees, tn 2,1 - coefficients of experimentally obtained dependence of the temperature of the pulp coming from the vacuum evaporator to the collector 2, on the temperature of the steam formed in it
Ч H
(г л т + );(hlt +);
, кДж, kJ
774 - часть энергии774 - part of the energy
ч кгh kg
реакции, которую должна удалить из экстракто1за система охлаждени пульпы, чтобы температура пульпы в экстракторе оставалась неизменной при изменении расхода апатита (в расчете на 1 кг прореагировавшего в экстракторе апатита),the reaction that the pulp cooling system must remove from the extract so that the pulp temperature in the extractor remains unchanged when apatite consumption changes (per 1 kg of apatite reacted in the extractor),
кроме того, вычисл ет расход воды в конденсатор, который должен обеспечить охлаждение образующегос в вакуу ум-испарителе пара от температуры кипени пульпы до температуры tyj., по формулеIn addition, it calculates the flow rate of water to the condenser, which should provide cooling of the vaporized vaporizer from the pulping temperature of the pulp to the temperature tyj., using the formula
5555
- KifcFJ- KifcFJ
60 2С Ktnt . 60 2C Ktnt.
qs«qs "
где К,, F - соответственно коэффициент теплопередачи иwhere K ,, F is the heat transfer coefficient and
площадь поверхности теплообмена конденсатора} Qj - энерги , выносима из конденсатора в эжектор несконденсировавшимис газами (посто нна дл condenser heat exchange surface area} Qj is the energy transferred from the condenser to the ejector by uncondensed gases (constant for
эжектора величина); t (5 - температура используемой дл охлаждени конденсатора воды (посто нна величина),ejector magnitude); t (5 is the temperature of the water used for cooling the condenser (constant),
а также выдает рассчитанное значение L. в качестве задани регул тору 41 дл реализации его на объекте.and also gives the calculated value L. as a task to the controller 41 for its implementation on the object.
Устройство 56 вычисл ет требуемое в вакуум-испарителе давление пара по формуле, которую получают аппроксимацией табличной функции состо ни на- сыще нного пара:The device 56 calculates the vapor pressure required in the vacuum evaporator by the formula, which is obtained by approximating the tabular function of the saturated vapor state:
РИСП 0,113 + 0,00579(„,- 48,5) + 0,ОООТ23(г„сп - 48,5)2 где , требуемое значение температуры пара, вычисленное устройством 55,RISP 0.113 + 0.00579 („, - 48.5) + 0, OOOT23 (g„ j - 48.5) 2 where, the required value of the steam temperature, calculated by the device 55,
а также вычисл ет и передает на задание регул тору 50 требуемые значени разрежени в вакуум-испарителе:and also calculates and transmits to the task to the controller 50 the required values of the vacuum pressure in the vacuum evaporator:
ЛРLR
Р R
йтмytm
- Р- R
wen wen
где POJTM атмосферное давление.where POJTM is atmospheric pressure.
Устройство 57 рассчитывает расход серной кислоты по формуле L5 1,235 и подает его в ка естве задани регул тору 39.Device 57 calculates the consumption of sulfuric acid according to the formula L5 1.235 and delivers it as a task to controller 39.
Устройство 58 рассчитывает расход раствора разбавлени по формулеThe device 58 calculates the dilution solution flow rate using the formula
Lp,p 1,6S«( f - 0,21) , где Yi - требуема по технологическому регламенту величина соотношени жидкой и твердой фаз пульпы,Lp, p 1,6S "(f - 0.21), where Yi is the ratio of the liquid and solid phases of the pulp required by the process regulations,
а также выдает рассчитанное значение Lp4 стабилизирующему регул тору 40 в качестве задани .and also gives the calculated Lp4 value to the stabilizing controller 40 as a reference.
Устройство 59 вычисл ет расход несконденсировавшихс в конденсаторе газов по формулеThe device 59 calculates the flow rate of gases not condensed in the condenser using the formula
G/i k.,Lji3,G / i k., Lji3,
где k - коэффициент, подбираемыйwhere k is the coefficient selected
экспериментально дл технологического оборудовани , вычисл ет требуемый расход пара- на эжекторньм вакуум-насос по зависимости , котора описывает его паспортные данные:experimentally for technological equipment, calculates the required steam flow rate by an ejector vacuum pump according to dependencies, which describes its passport data:
парsteam
f( Л Р, G-2) 6,2-32 ( ЛР + f (L P, G-2) 6.2-32 (LR +
+ 0,85) + 0,5(G7 - 15),+ 0.85) + 0.5 (G7 - 15),
5five
где Р - требуемое разрежение в ва- куум-испарите;2е, вычисленное устройством 56,where P is the required vacuum in vacuum; 2e, calculated by device 56,
а также выдает регул тору 42 в качестве задани вычисле 1ное значениеand also gives controller 42 as the task of calculating the 1st value
ntxr ntxr
Устройства 60 и 61 обеспечиваютDevices 60 and 61 provide
компенсацию возмущени расхода оборотного раствора соответственно на концентрацию фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы и на ее уровень в экстракторе при управлении соотношени жидкой и твердой фаз пульпы устройством 58 или регул тором 48.compensating for the disturbance of the flow rate of the working solution, respectively, to the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp and to its level in the extractor by controlling the ratio of the liquid and solid phases of the pulp by means of a device 58 or a regulator 48.
Устройство 60 вычисл ет по текуще му значению соотношени С требуемую концентрацию фосфорной кислоты в оборотном растворе разбавлени :.The device 60 calculates from the current value of the C ratio the desired concentration of phosphoric acid in the working dilution solution:.
Кпо,- КKpo, - K
ОА335() OA335 ()
p.p. ,|p.p. , |
- и- and
где К.(, ф - концентраци фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы, полученное значение концентрации Крр выдает регул тору 54 в качестве задани .where K. (, f is the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp, the resulting value of the crp concentration is given to controller 54 as a task.
Устройство 61 вычисл ет по теку- ш;ему значению соотношени С;, и расходу апатита SQ, требуемьй расход пульпы на фильтр по формуле Lr, (1,935 + С )Sg, котора получена с учетом, что Со - Ьр /Sg, и, кроме того, полученное значение L t передает в качестве задани регул тору 43. The device 61 calculates according to the current; its value of the ratio C ;, and the consumption of apatite SQ, the required flow of pulp per filter according to the formula Lr, (1.935 + C) Sg, which is obtained taking into account that Co is Lp / Sg, and, in addition, the obtained value of L t passes as a task to the controller 43.
Устройство 62 вычисл ет значение производнойDevice 62 calculates the value of the derivative
00
л §Лl §l
дГ, }ГГdj, gg
9 §i т9 §i t
() ()
а также требуемый расход воды наas well as the required water flow
промывку фосфогипса по формуле - о 8Пwashing phosphogypsum by the formula - about 8P
LBH- snt (п Ln ),LBH-snt (n Ln),
4545
5050
5555
где Lgf, , L - соответственно расход воды на промывку и расход пульпы на вакуум-фильтр в момент включени регул тора,where Lgf,, L is, respectively, the flow rate of water for washing and the flow rate of pulp for the vacuum filter at the moment the regulator is turned on,
и,кроме того, выдает регул тору 44 вand, moreover, gives the controller 44 in
качестве задани вычисленное значениеthe quality of the task is the calculated value
расхода воды Lgn.water consumption lgn.
Таким образом, с помощью устроЙ9тв 55-62 осуществл ютс расчет и передача стабилизирующим регул торам дл реализации на объекте технологических режимов, которые соответствуют различным нагрузкам по сырью - расходу апатита .Thus, with the help of devices 55-62, the stabilizing regulators are calculated and transferred to implement technological regimes at the facility that correspond to different loads on raw materials — apatite consumption.
Вследствие ограниченной точности математических моделей, положенных в основу вычислительных устройств 55-62, а также наличи погрешностей измерительных каналов в разомкнутой системе управлени по возмущению все же возникают отклонени основных регулируемых величин от заданных значений . Дл устранени этих отклонени используютс регул торы 47-49, 53, работающие в режиме по отклонению. Данные регул торы вырабатывают управл ющие воздействи и с их помощью корректируют задани стабилизирующих регул торов.Due to the limited accuracy of the mathematical models underlying the computing devices 55-62, as well as the presence of errors in the measuring channels in an open control system for disturbance, deviations of the main controlled variables from the specified values still occur. To eliminate these deviations, regulators 47-49, 53, operating in deviation mode, are used. These regulators produce control actions and with their help correct the tasks of stabilizing regulators.
Таким образом, окончательное регулирование процесса осуществл етс с помощью контуров управлени по отклонению .Thus, the final control of the process is carried out with the help of control deviation contours.
Рассмотрим работу этих контуров. Пусть в контуре регулировани соотношени жидкой и твердой фаз пульпы возникает возмущение, которое приводит к отклонению данной переменной от задани регул тору. При увеличени ( уменьшении) рассчитанного блоком 63 соотношени жидкой и твердой фаз регул тор 48 через сумматор уменьшает (увеличивает задание регул тору 40 (увеличивает) задание регул тору 40. В результате отработки этим регул тором нового задани уменьшаетс (увличитс ) расход оборотного раствора разбавлени . Устройством 64 отмечаетс уменьшение (увеличение) соотношени измер емых расходов раствора разбавлени и сырь , поскольку расход вырь при этом не измен етс .Consider the operation of these circuits. Let a disturbance arise in the control loop of the ratio of the liquid and solid phases of the pulp, which leads to the deviation of this variable from setting the controller. By increasing (decreasing) the ratio of liquid and solid phases calculated by block 63, the controller 48 through the adder reduces (increases the task to the controller 40 (increases) the task to the controller 40. As a result of this new controller, the flow rate of the dilution solution decreases (increases)). The device 64 indicates a decrease (increase) in the ratio of the measured costs of the dilution solution and the raw material, since the flow rate does not change.
Устройство 61 через сумматор уменьшает (увеличивает) задание регул тору 43. В результате уменьшаетс (увеличиваетс ) подача пульпы на фильтр. При этом уровень пульпы в экстракторе не измен етс , поскольку изменение подачи раствора разбавлени в экстрактор равно изменению подачи пульпы на фильтр.The device 61 through the adder reduces (increases) the setting of the controller 43. As a result, the flow of pulp to the filter is reduced (increased). At the same time, the pulp level in the extractor does not change, since the change in the supply of the dilution solution to the extractor is equal to the change in the feed of the pulp to the filter.
Уменьшение (увеличение) подачи пульпы, на фильтр уменьшает (увеличивает ) толщину сло осадка фосфогипса на фильтровальной ткани, при этом уменьшаетс (увеличиваетс ) вынос с фосфогипсом жидкой фазы. Чтобы сохранить прежнее количество поступающей в промывной раствор жидкости устройство 62 упреждает действие данного возмущени : через сумматор оно уменьшает (увеличивает) задание регул торуDecreasing (increasing) the supply of pulp to the filter reduces (increases) the thickness of the phosphogypsum sediment layer on the filter cloth, and the removal of the liquid phase with phosphogypsum decreases (increases). In order to maintain the same amount of liquid flowing into the washing solution, the device 62 prevents the action of this disturbance: through the adder it reduces (increases) the task to the controller
44 стабилизации подачи воды на промывку фосфогипса. В результлте этого меньшени (увеличени ) подачи воды регул тором 44 количество промывного раствора не измен етс .44 stabilize the supply of water for washing phosphogypsum. As a result of this decrease (increase) in the water supply by the regulator 44, the amount of the washing solution does not change.
Уменьшение (увеличение) регул тором 40 по сигналу от регул тора 48 оборотного раствора вызьшает увели0 чение (уменьшение) уровн в сборник е 8, поскольку подача в этот сборник промывного раствора не измен етс благодар работе устройства 62. Чтобы удержать прежним уровень з сбор5 нике 8 регул тор 45 уменьшает (увеличивает ) подачу в него продукционной кислоты из сборника 9.The decrease (increase) by the regulator 40 according to the signal from the regulator 48 of the circulating solution increases the level of the accumulator 8, since the supply of the washing solution to this collector does not change due to the operation of the device 62. To keep the level of the collector 8 the controller 45 reduces (increases) the supply of production acid from the collector 9 into it.
Поскольку в это врем уменьшаетс (увеличиваетс ) подача пульпы наSince at this time the pulp feed is reduced (increases) by
0 фильтр, поступление продукционной кислоты в сборник 9 также уменьшаетс (увеличиваетс ). Очевидно, что, если правильно подобраны коэффициенты а и а, устройства 62 и при от5 сутствии суЕ1,ественных измерительных0 filter, the flow of production acid in the collector 9 is also reduced (increased). Obviously, if the coefficients a and a are chosen correctly, devices 62 and in the absence of essential ЕЕ1, natural measuring
погрешностей уровень в сборнике 9 : не изменитс , это не повлечет изменение регул тором 38 количества отводимой кислоты на склад. Изменениеerror level in compilation 9: unchanged, this will not entail a change by the regulator 38 of the amount of acid withdrawn to the warehouse. Change
0 соотношени расходов поступающего в сборник 8 промывного раствора и подаваемой из сборника 9 продукционной кислоты вызывает изменение концентрации оборотного раствора разбавлени , поскольку эти потоки имеют различные концентрации. В данном случае концентраци раствора разбавлени уменьшаетс (увеличиваетс ), Чтобы не вызвать действи регул тораThe ratio of the flow rates of the washing acid entering the collector 8 and the production acid supplied from the collector 9 causes a change in the concentration of the diluting working solution, since these streams have different concentrations. In this case, the concentration of the dilution solution decreases (increases) so as not to cause the effect of the regulator.
Q 54 на изменение концентрации раствора разбавлени устройство 60 через сумматор уменьшает (увеличивает) ему задание.Q 54 on the change in concentration of the dilution solution device 60 through the adder reduces (increases) his job.
В результате оборотный раствор разбавлени с новой концентрацией поступает в экстрактор. Благодар этому при регуап1ровании соотношени жидкой и твердой фаз пульпы концентраци фосфорной кис:юты в жидкой фазе пульпы не измен етс .As a result, the dilution circulating solution with a new concentration enters the extractor. Due to this, when adjusting the ratio of the liquid and solid phases of the pulp, the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp does not change.
Рассмотрим управление процессом при изменении концентрации фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы.Consider the process control when changing the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp.
Пусть регул тором 52 отмечено, что концентраци (Ьосфорнон кислоты в жидкой фазе ny:ii.nbi, например, ниже (выше) задани . Данный регул тор через сумматор увеличивает (уменьшает) задание реа ул тору 54, которые, в CHOWLet controller 52 note that the concentration of (phosphoric acid in the liquid phase ny: ii.nbi, for example, is lower (higher) than the reference. This regulator through the adder increases (decreases) the reference of the controller 54, which, in CHOW
5five
5five
00
5five
очередь, через сумматор уменьшает (увеличивает) подачу воды на промывк фосфогипса.the queue through the adder reduces (increases) the water supply to the phosphogypsum washes.
Уменьшение (увеличение) расхода воды влечет за собой уменьшение уровн в сборнике 8. Дл сохранени этог уровн регул тор 45 увеличивает (уменьшает) расход продукционной кислоты из сборника 9 в сборник 8, Поскольку концентраци продукционной кислоты вьше концентрации промывного раствора, концентраци оборотного раствора разбавлени увеличиваетс (уменьшаетс ). Таким образом, при неизменном расходе оборотного раствора разбавлени увеличиваетс (уменьшаетс ) концентраци в нем фосфорной кислоты, а значит, увеличиваетс (уменьшаетс ) подача в экстрактор PjOj и одновременно уменьшаетс (уве личиваетс ) подача воды, что, в нечном итоге, приводит к повышению (снижению) концентрации фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы.The decrease (increase) in water consumption leads to a decrease in level in collector 8. To maintain this level, regulator 45 increases (decreases) the consumption of production acid from collection 9 to collection 8, As the concentration of production acid is higher than the concentration of the washing solution, the concentration of working dilution solution increases (decreases). Thus, at a constant flow rate of the dilution solution, the concentration of phosphoric acid in it increases (decreases), which means that the supply to the PjOj extractor increases (decreases) and at the same time the supply of water decreases (increases), which ultimately leads to an increase ( decrease in the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp.
Важно, что при этом не нарушаетс ни уровень пульпы в экстракторе, ни соотношение жидкой и твердой фаз пульпы.It is important that neither the level of the pulp in the extractor, nor the ratio of the liquid and solid phases of the pulp is disturbed.
При возникновении в системе возмущени на уровень пульпы в экстракторе регул тор 53 от датчика 32 уровн через сумматор измен ет задание регул тору 43. По мере отработки нового задани этим регул тором измен етс раЬход воды на промывку с помощью устройства 62. При этом расход оборотного раствора разбавлени и концентраци в нем фосфорной кислоты остаютс неизменными,.благодар чему не измен ютс другие регулируемые переменные: соотношение жидкой и твердой фаз в пульпе и концентраци фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы . Изменение вывода пульпы из экстрактора при неизменных остальных потоках выравнивает в нем уровень.When a disturbance to the pulp level in the extractor occurs in the extractor, the controller 53 from the level sensor 32 through the adder changes the task to the controller 43. As the new task by this controller is refined, the water used for flushing with the help of the device 62 changes. dilution and the concentration of phosphoric acid in it remain unchanged, thanks to which other adjustable variables do not change: the ratio of the liquid and solid phases in the pulp and the concentration of phosphoric acid in the liquid phase of the pulp. Changing the output of the pulp from the extractor at the same remaining flows evens out the level in it.
Рассмотрим реакцию системы управлени на возмущение по температуре пульпы в экстракторе. Если измеренна температура пульпы в реакционном отделении экстрактора повышаетс (понижаетс ), регул тор 49 уменьшает (увеличивает) задание регул тору 51, требу снижени (повышени ) температуры пульпы в сборнике-распределителе 2. Регул тор 51 увеличивает (уменьшает) задание регул тору 50, требу от него увеличени (уменьшени ) разрежени в испарителе, регул тор 50 через сумматор увеличивает (уменьп1ает) подачу воды в конденсатор . При увеличе1 ии (уменьшении) расхода воды в конденсатор по сигналу от датчика 30 расхода воды устройство 59 увеличивает (уменьшает) расход воды пара на эжекторный насос, Увеличение (уменьшение) расходов воды и пара влечет увеличение (уменьшение) разрежени в системе, в результате увеличиваетс (уменьшаетс ) отбор тепла от пульпы в вакуум-испарителеConsider the response of the control system to the perturbation of the temperature of the pulp in the extractor. If the measured temperature of the pulp in the reaction compartment of the extractor increases (decreases), the controller 49 reduces (increases) the setting of the controller 51, requiring a decrease (increase) of the temperature of the pulp in the dispenser 2. The controller 51 increases (decreases) the setting of the controller 50, Requiring him to increase (decrease) the vacuum in the evaporator, the controller 50 through the adder increases (decreases) the water supply to the condenser. By increasing (decreasing) the water flow to the condenser, the signal from the water flow sensor 30 increases the device (reduces) the steam water flow to the ejector pump. Increasing (decreasing) the water and steam flow will increase (decreasing) the negative pressure in the system, as a result (decreases) heat removal from the pulp in a vacuum evaporator
5 и снижаетс (повьшаетс ) ее температура в сборнике-распределителе. Теперь в реакционное отделение экстрактора пульпа поступает с более низкой (высокой) температурой, в результате5 and decreases (increases) its temperature in the dispenser. Now the pulp comes to the reaction compartment of the extractor with a lower (high) temperature, as a result
Q чего там также понижаетс (повышаетс ) температура.Q of which there also decreases (increases) the temperature.
Рассмотрим как системой регулировани подавл етс возмущение от изменени температуры охлаждающей кон5 денсатор воды. При увеличении (уменьшении ) температуры разрежение в системе понижаетс (повьш1аетс ), на что регул тор 50 реагирует увеличением (уменьшением) задани регул тору 41,Consider how the control system suppresses the perturbation of the temperature of the cooling water condenser. With an increase (decrease) in temperature, the vacuum in the system decreases (increases), to which the controller 50 responds by increasing (decreasing) the task to the controller 41,
0 В результате увеличени (уменьшени ) регул тором 41 расхода воды и подачи пара на вакуум-насос разрежение восстанавливаетс . За врем переходного процесса в контуре регулировани разрежени температура пульпы в.экстрак торе практически не измен етс .0 As a result of the increase (decrease) by the water flow regulator 41 and the supply of steam to the vacuum pump, the vacuum is restored. During the transient in the vacuum control loop, the temperature of the pulp in the extractive apparatus remains almost unchanged.
Если при посто нном разрежении в вакуум-испарителе возмущение возникает в результате изменени интенсивности испарени воды либо изменени .перетока из сборника 2 дозреватель 3, измен етс температура пульпы в распределительном сборнике. Регул тор 51 на это отрегулирет корректировкой задани регул тору 50, а тот, в своюIf, under constant vacuum in a vacuum evaporator, a disturbance arises as a result of a change in the intensity of water evaporation or a change in the flow from collector 2 to a dispenser 3, the temperature of the pulp in the distribution collector changes. The controller 51 will be adjusted to this by adjusting the task to controller 50, and that one, in its
5five
00
5five
00
5five
очередь, - изменением количества подаваемой в конденсатор воды, а через устройство 59 - и пара в эжекторный насос. Этим он воздействует на интенсивность испарени в вакуум-испарителе , В результате данное управление восстанавливает температуру в сборнике 2. turn, - by changing the amount of water supplied to the condenser, and through device 59 - and steam to the ejector pump. This affects the evaporation rate in a vacuum evaporator. As a result, this control restores the temperature in collector 2.
Таким образом, рассмотренное возмущение практически не вызывает изменени температуры пульпы в реакционной отделении и дозревателе, поскольку воврем компенсируютс регул тором .Thus, the considered disturbance practically does not cause a change in the temperature of the pulp in the reaction compartment and the primer, since it is compensated in time by the regulator.
Использование данного способа управлени позвол ет повысить часовую производительность технологической линии на 8%, снизить расход сырь на 1,5% и серной кислоты на 2% и снизить энергетические затраты на 3,5%.Using this control method allows to increase the hourly productivity of the processing line by 8%, reduce the consumption of raw materials by 1.5% and sulfuric acid by 2% and reduce energy costs by 3.5%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853989660A SU1411276A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Method of automatic control of extraction phosphoric acid production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853989660A SU1411276A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Method of automatic control of extraction phosphoric acid production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1411276A1 true SU1411276A1 (en) | 1988-07-23 |
Family
ID=21209891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853989660A SU1411276A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Method of automatic control of extraction phosphoric acid production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1411276A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5188812A (en) * | 1991-11-13 | 1993-02-23 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for a phosacid attack tank and filter |
US5262963A (en) * | 1991-06-28 | 1993-11-16 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for phosphoric acid plant |
US5395603A (en) * | 1993-04-21 | 1995-03-07 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for a chemical process, especially a wet process phosphoric acid plant |
RU2802843C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-09-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Скайград Инновации" (Ооо "Скайград Инновации") | Unit for extraction of rare earth metals from phosphogypsum and obtaining raw gypsum for the production of construction materials |
-
1985
- 1985-10-17 SU SU853989660A patent/SU1411276A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 893860, кл. С 01 В 25/22, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1197350, кл. С 01 В 25/22, 1983. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5262963A (en) * | 1991-06-28 | 1993-11-16 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for phosphoric acid plant |
US5188812A (en) * | 1991-11-13 | 1993-02-23 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for a phosacid attack tank and filter |
WO1993010040A1 (en) * | 1991-11-13 | 1993-05-27 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for a phosacid attack tank and filter |
US5395603A (en) * | 1993-04-21 | 1995-03-07 | Imc Fertilizer, Inc. | Automatic control system for a chemical process, especially a wet process phosphoric acid plant |
RU2802843C1 (en) * | 2022-12-28 | 2023-09-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Скайград Инновации" (Ооо "Скайград Инновации") | Unit for extraction of rare earth metals from phosphogypsum and obtaining raw gypsum for the production of construction materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2292298C2 (en) | Method of governing chlorine dioxide production process | |
SU1411276A1 (en) | Method of automatic control of extraction phosphoric acid production | |
JP2004163003A (en) | Control method of air separator | |
Hulbert et al. | Multivariable control of an industrial grinding circuit | |
SU858862A1 (en) | Extraction process automatic control method | |
SU1763439A1 (en) | Method for automatic control over the process of caprolactam synthesis | |
SU733703A1 (en) | Crystallization process control method | |
SU1708759A1 (en) | Method of automatic control of operating conditions of cascade of two extractors in production of extractive phosphoric acid from phosphate raw material pulp | |
US5188812A (en) | Automatic control system for a phosacid attack tank and filter | |
SU725684A1 (en) | Apparatus for automatic control of fractionating process | |
JPS5936501A (en) | Control device of distillation column | |
SU719653A1 (en) | Apparatus for automatically controlling crystallization from solutions | |
SU1201222A1 (en) | Method of automatic control for process of inspissating extraction phosphoric acid | |
SU927264A1 (en) | Method of controlling liquor clarifying process | |
RU2127895C1 (en) | Cascade automatic control method | |
SU1416580A1 (en) | Method of automatic control of process of sulfate pulp digestion in a vat | |
SU1039138A1 (en) | Method of automatic control of soda ash production | |
SU1321679A1 (en) | Automatic device for controlling process for ammonia synthesis | |
SU1472463A1 (en) | Method of automatic control of the process of nitrogen-sulfate-sulfuric-acid dissociation of phosphorous-containing initial slurry | |
SU672262A1 (en) | Method of automatic control of washing station with drum filters | |
SU810728A1 (en) | Method of control of purification process | |
RU2090506C1 (en) | Method of controlling process of washing belite sludge with hot water | |
RU1810727C (en) | Method for automatic control of rectification process in air - distributing plant | |
RU2065761C1 (en) | Method of controlling quality of products from separation of petroleum mixtures by rectification process | |
RU2343110C1 (en) | Method of automatic controlling process of liquid purification of extraction phosphoric acid with tributylphosphate |