SU1490071A1 - Method of controlling weak nitric acid production - Google Patents

Method of controlling weak nitric acid production Download PDF

Info

Publication number
SU1490071A1
SU1490071A1 SU874276599A SU4276599A SU1490071A1 SU 1490071 A1 SU1490071 A1 SU 1490071A1 SU 874276599 A SU874276599 A SU 874276599A SU 4276599 A SU4276599 A SU 4276599A SU 1490071 A1 SU1490071 A1 SU 1490071A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
contact apparatus
ammonia
values
degree
Prior art date
Application number
SU874276599A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Васильевич Колесник
Александр Иванович Куринный
Николай Николаевич Соломко
Борис Федорович Егоров
Гаррий Владимирович Болтянский
Евгений Леонидович Иванов
Геннадий Павлович Судаков
Сергей Александрович Ванюгин
Original Assignee
Институт кибернетики им.В.М.Глушкова
Череповецкий Азотно-Туковый Завод
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 Институт кибернетики им.В.М.Глушкова, Череповецкий Азотно-Туковый Завод filed Critical Институт кибернетики им.В.М.Глушкова
Priority to SU874276599A priority Critical patent/SU1490071A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1490071A1 publication Critical patent/SU1490071A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Abstract

Изобретение относитс  к области управлени  производством неконцентрированной азотной кислоты и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности. Целью изобретени   вл етс  снижение удельного расхода аммиака. Способ предусматривает коррекцию коэффициентов математической модели по измеренным значени м температуры в контактном аппарате, расхода воздуха в смеситель и его температуры на входе подогревател , расчет степени конверсии аммиака по измеренным значени м расхода и температуры аммиака, влажности воздуха, давлени  в контактном аппарате, температуры наружной среды и скорректированным коэффициентам математической модели, расчет степени окисленности нитрозного газа по измеренным значени м расхода и температуры аммиака, влажности воздуха, давлений в контактном аппарате и пара на выходе котла - утилизатора, температур наружной среды, питательной воды на входе котла-утилизатора и воздуха на входе подогревател , расчет и установку оптимальных значений расхода воздуха и его температуры на выходе подогревател  по измеренному значению температуры в контактном аппарате, рассчитанным значени м степени конверсии аммиака и степени окисленности нитрозного газа и заданным граничным значени м температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозных газов. 2 ил.The invention relates to the control of the production of non-concentrated nitric acid and can be used in the mineral fertilizer industry and in the chemical industry. The aim of the invention is to reduce the specific consumption of ammonia. The method involves correction of mathematical model coefficients by measured temperatures in the contact apparatus, air flow into the mixer and its pre-heater inlet temperature, calculation of ammonia conversion from measured flow values and ammonia temperature, air humidity, pressure in the contact apparatus, ambient temperature and corrected coefficients of the mathematical model, the calculation of the degree of oxidation of nitrous gas based on measured values of consumption and temperature of ammonia, humidity ear pressure in the contact apparatus and steam at the outlet of the recovery boiler, ambient temperatures, feed water at the inlet of the recovery boiler and the air at the heater inlet, calculation and setting the optimum values of air flow and its temperature at the outlet of the heater according to the measured temperature value in the contact the apparatus, the calculated values of the degree of ammonia conversion and the degree of oxidation of the nitrous gas, and the specified boundary values of the temperature in the contact apparatus and the degree of oxidation of the nitrous gases. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к управлению производством слабой азотной кислоты и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности.This invention relates to managing the production of weak nitric acid and can be used in the mineral fertilizer industry and in the chemical industry.

Целью изобретени   вл етс  снижение удельного расхода аммиака.The aim of the invention is to reduce the specific consumption of ammonia.

На фиг.1 приведена принципиальна  схема реализации предлагаемого способа управлени ; на фиг.2 - схема взаимосв зи блоков, вход щих в состав вычислительного устройства.Figure 1 is a schematic diagram of the implementation of the proposed control method; Fig. 2 is a diagram of the interconnection of blocks included in the computing device.

Схема реализации (фиг,) содержит смеситель 1 аммиака и воздуха, контактный аппарат 2 окислени  аммиака , котел-утилизатор 3, окислитель 4, подогреватель 5 воздуха, датчики 6 и 7 расходов аммиака и воздуха, датчики 8-11 температур аммиака в контакт3-1А90071The implementation scheme (FIG.) Contains an ammonia and air mixer 1, an ammonia oxidation contact apparatus 2, a waste heat boiler 3, an oxidizer 4, an air preheater 5, ammonia and air flow sensors 6 and 7, and ammonia 8 contact temperature sensors 8-11

аппарате, воздуха после н до пом т apparatus, air after n to put

догревател , датчики 12 и 13 давлени  в контактном аппарате и пара после котла-утилизатора, исполнительные механизмы 14 и 15 дл  изменени  расходов нитрозного газа по байпасу подогревател  и воздуха в смеситель, датчик 16 влажности воздуха, регулирующее устройство 17, вычислительное устройство 18, датчик 19 температуры питательной воды, каналы 20 и 21 ввода технологических ограничений и температуры окружающей средыоa superheater, pressure sensors 12 and 13 in the contact apparatus and steam after the waste heat boiler, actuators 14 and 15 for changing the flow rate of nitrous gas by the heater preheater and air into the mixer, air humidity sensor 16, control device 17, computing device 18, sensor 19 feedwater temperatures, channels 20 and 21 of entering technological limits and ambient temperatures

Схема взаимосв зи функциональных блоков 22-24 моделировани , оптимизации и адаптации, вход щих в вычислительное устройство ВУ18 и их св зи с датчиками измер емых параметров процесса производства азотной кисло- ты представлены фиг.2„ Взаимодействие этих блоков устанавливают ключи 25-28.The interconnection scheme of the functional blocks 22-24 of modeling, optimization and adaptation included in the VU18 computing device and their connection with sensors of measured parameters of the nitric acid production process is shown in Fig.2. The interaction of these blocks sets the keys 25-28.

VJVj

Измер емые параметры, используемые только при адаптации коэффициентов модели контактного аппарата: бг - датчик 7; Тр - датчик 10; ,д - датчик 9«Measured parameters used only when adapting the coefficients of the model of the contact apparatus: bg - sensor 7; Tr - sensor 10; , d - sensor 9 "

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Сигналы с датчиков 6,8,11,12,13, 16,19 и канала 21, поступающие в вычислительное устройство 18, соответствуют группе А входных переменных функционального блока моделировани , С канала 20 в вычислительное устройство поступают значени  ограничений на допустимую максимальную температуру контактного аппарата и минимальную степень окисленности нитрозных газов после подогревател  воздуха.The signals from the sensors 6,8,11,12,13, 16,19 and channel 21 entering the computing device 18 correspond to the group A of the input variables of the simulation function block. From channel 20 the values of the restrictions on the allowed maximum temperature of the contact device arrive at the computing device and the minimum degree of oxidation of nitrous gases after the air preheater.

Уравнени , реализуемые фуикцио- иальными блоками вьнислительного устройства 18, следующие. Клок 2 моделировани The equations implemented by the fuctional blocks of the auxiliary device 18 are as follows. Shred 2 modeling

На чертежах прин ты следующие ., t-p In the drawings, the following are accepted., T-p

OKOk

обозначени : ТЛ , oi- ограничени designations: TL, oi- limits

ЧОК Chok

на значени  параметров - температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозного газа за подогревателем воздуха; , Т - расчетные значени  расхода воздуха в смесителе и его температуры; G, - оптимальные значени  G, Т,the values of the parameters — the temperature in the contact apparatus and the degree of oxidation of the nitrous gas behind the air heater; , T are the calculated values of the air flow rate in the mixer and its temperature; G, - optimal values of G, T,

фf

66

6T

оСкд,(Ло1с 5 к Л -расчетные значени  степени конверсии аммиака, степени окисленности за подогревателем воздуха в контактном аппарате; А,В,С - группы параметров, причемOSKD, (Lo1s 5 to L - calculated values of the degree of conversion of ammonia, the degree of oxidation behind the air heater in the contact apparatus; A, B, C are groups of parameters, and

РП «     RP "

i i

„KftКА „КЧН„KftKA„ KChN

--и н--and n

ВТ BT

T.Tj; сT.Tj; with

ВД;VD;

I д , bg, т 5, - измер емые значени  температуры контактного аппарата, расхода воздуха в смеситель и его температурыI d, bg, t 5, - measured values of the temperature of the contact apparatus, the flow rate of air into the mixer and its temperature

Св зь блоков 22-24 с датчиками (фиг,1) следующа . Компоненты вектора А измер ютс  датчиками: G датчик 6; Тд, - датчик 8;  ат- чик 1 1 ; Эе/- датчик 16; РКД - датчик 12; РП - датчик 13;Тдд - датчикThe connection of blocks 22-24 with sensors (FIG. 1) is as follows. The components of vector A are measured by sensors: G sensor 6; TD, sensor 8; sensor 1 1; EE / - sensor 16; RCD - sensor 12; RP - sensor 13; Tdd - sensor

19;nineteen;

m КЧ - Н m RC - N

I (ЧI (H

ОК OK

- и  - and

.ЦБ.CB

- ввод 21- input 21

Технологические ограничени , используемые только при оптимизации:Technological limitations used only when optimizing:

-КА -KA

oioi

р R

ввод 20.input 20.

2525

о6,, f,(A,B,C) f,(G,o6 ,, f, (A, B, C) f, (G,

РХ, . ,fb. &);PX,. fb. &);

Тд , ЭС.Td, ES.

00

КА , окKa, ok

н  n

т t

КА Ka

2 КА2 s

THTH

f2(A,C,fb ,b) f,{G«, Тд.-Зе,f2 (A, C, fb, b) f, {G «, Td.-Ze,

рmmm Ipmmm I

- BOX -6ПП H p. ,fi , B);  - BOX -6PP H p. , fi, B);

f j(A,C,B) f,(Gд, T,%, РКД ,f j (A, C, B) f, (Gd, T,%, RCD,

Лб H Lb h

V lb.b);V lb.b);

5five

в at

Gg,Ta- подбираемые параметры при оптимизацииGg, Ta- matched parameters during optimization

GG

V V

т„ 6т -вt „6t -v

входные параметры при адаптацииinput parameters for adaptation

5five

00

Блок 23 оптимизацииBlock 23 optimization

«ВТ Ч, (.oi,,, т"W T, (.oi ,,, t

М, (si M, (si

КАKa

1 oi7J;1 oi7J;

КА Ka

. - Чг ,.. - Chg,.

т -КА t-ka

грgr

КА Ka

ОК .1OK .1

).).

Блок 24Block 24

Ц (Т C (T

адаптацииadaptations

лl

Кй Ky

КйKy

ВТ BT

Т.);T.);

вг - втwg - tue

5050

Тб TB

В AT

Положение ключей 25-28, устанавливающих взаимосв зь между блоками следующее: О - режим адаптации; 1 - режим когда задачи оптимизации и адаптации решены; 2 - режим оптимизации .The position of the keys 25-28 establishing the interconnection between the blocks is the following: О - adaptation mode; 1 - mode when tasks of optimization and adaptation are solved; 2 - optimization mode.

В вычислительном устройстве 18 в соответствии с описанным взаимодейIn the computing device 18 in accordance with the described interactions

стрием функциональных блоков оптимизации и моделировани  осуществл етс  подбор значений расхода 0 и температуры Т6 воздуха, подаваемого в смеситель Найденные значени  0 и Тд подаютс  из устройства 18 в регулирующее устройство 17, где опре дел етс  рассогласование П и Т с их измеренными (текущими) значени ми , поступающими с датчиков 7 и 10, Сигнал рассогласовани  обрабатываетс  исполнительными механизмами IA и 15. Изменение какого-либо из параметров группы А входных переменных блок моделировани  (вводимых значений ограничений на температуру контактного аппарата и степень окисленности нитрозного газа после подогревател  воздуха, значений козффициентов модели контактного аппарата, поступающих из функционального блока адаптации ) служит признаком необходимости повторного ретени  задачи оптимизации .The optimization and modeling function blocks are used to select the flow rate 0 and the temperature T6 of the air supplied to the mixer. The found values 0 and Td are fed from the device 18 to the regulating device 17, where the error P and T are determined with their measured (current) values received from sensors 7 and 10, the error signal is processed by actuators IA and 15. Changing any of the parameters of group A of the input variables of the modeling unit (input values of temperature limits contact apparatus and the degree of oxidation of nitrous gas after the air preheater, values kozffitsientov contactor model received from the functional block adaptation) is indicative of the need to re Retenu optimization problem.

Поступагацие в вычислительное устройство 18 с датчиков 7, 10 и 9 измеренные значени  расхода и температуры воздуха в смеситель, температуры контактного аппарата используютс  блоком адаптации дл  подстройки значений коэффициентов модели контактного аппарата в случае, когда рассогласование между измеренным и расчетным значени ми температуры контактного аппарата превьппает заданный уровень .Entering the computational device 18 from sensors 7, 10 and 9, the measured flow rates and air temperature into the mixer, the temperatures of the contact device are used by the adaptation unit to adjust the values of the coefficients of the model of the contact device when the mismatch between the measured and calculated values of the temperature of the contact device exceeds the specified level

Использование предлагаемого способа позвол ет снизить удельный расход аммиака на 1%.Using the proposed method allows to reduce the specific consumption of ammonia by 1%.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ управлени  производством слабой азотной кислоты, включающий регулирование температуры воздуха на выходе подогревател  изменением расхода нитрозных газов через байпас подогревател , регулирование подачи воздуха в смеситель контактного аппарата и измерение расхода аммиакаMethod for controlling the production of weak nitric acid, including regulation of the air temperature at the outlet of the preheater by varying the flow rate of nitrous gases through the bypass of the preheater, controlling the air supply to the mixer of the contact apparatus and measuring the flow rate of ammonia 00 00 5five 5 five в смеситель контактного аппарата, температуры в контактном аппарате и давлени  пара на выходе котла-утилизатора , отличающийс  тем, что, с целью снижени  удельного расхода аммиака, дополнительно измер ют температуры наружной среды , аммиака на входе смесител ,воздуха на входе подогревател , питательной воды на входе котла-утшгаза- тора, давление в контактном аппарате и влажность воздуха на входе подогревател , задают граничные значени  температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозного газа, по измеренные значени м температуры в контактном аппарате, расхода воздуха в смеситель и его температуры на выходе подогревател  осуществл ют коррекцию коэффициентов математической модели производства , по измеренным значени м расхода и температуры аммиака,влажности воздуха, давлени  в контактном аппарате, температуры наружной среды и скорректированным коэффициентом математической модели дл  различных значений расхода воздуха и его температуры на выходе подогревател  рассчитывают степень конверсии аммиака и температуру в контактном аппарате, по измеренные значени м расхода и температуры аммиак а, влгмс- ности воздуха, давлений в контактном аппарате и пара на выходе котла- утилизатора, температур наружной среды , питательной воды на входе котла- утилизатора и воздуха на входе под догревател  и скорректированным коэффициентам математической модели рассчитывают степень окисленности нитрозного газа, по рассчитанным значени м степени конверсии аммиака,into the mixer of the contact apparatus, the temperature in the contact apparatus and the vapor pressure at the outlet of the recovery boiler, characterized in that, in order to reduce the specific consumption of ammonia, the temperatures of the external environment, the ammonia at the inlet of the mixer, the air at the inlet of the preheater, feed water are measured the inlet of the boiler, the pressure in the contact apparatus and the air humidity at the inlet of the heater, set the boundary values of the temperature in the contact apparatus and the degree of oxidation of the nitrous gas, according to the measured values the temperature in the contact apparatus, the air flow rate into the mixer and its outlet temperature of the preheater, corrected the coefficients of the mathematical model of production using measured values of the flow rate and temperature of ammonia, air humidity, pressure in the contact apparatus, ambient temperature and corrected coefficient of the mathematical model for various the values of air flow and its temperature at the outlet of the preheater calculate the degree of conversion of ammonia and the temperature in the contact apparatus, by measuring The values of flow rate and temperature of ammonia a, airflow, pressures in the contact apparatus and steam at the outlet of the recovery boiler, ambient temperatures, feed water at the inlet of the recovery heat exchanger and inlet air under the preheater and corrected coefficients of the mathematical model calculate the degree oxidation of nitrous gas, according to calculated values of the degree of ammonia conversion, g температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозного газа и заданным граничным значени м температуры в контактном аппарате и степени окисленности нитрозных газов вычисл ют и устанавливают оптимальные значени  расхода воздуха и его температуру на выходе подогревател .The g temperatures in the contact apparatus and the degree of oxidation of the nitrous gas and the given boundary values of the temperature in the contact apparatus and the degree of oxidation of the nitrous gases calculate and determine the optimal values of air flow and its temperature at the outlet of the preheater. 00 5five Т и -T and - Г кл оСвк H cl ovc UU ШSh иand КАKa &вт в& tue to
SU874276599A 1987-07-06 1987-07-06 Method of controlling weak nitric acid production SU1490071A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276599A SU1490071A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of controlling weak nitric acid production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874276599A SU1490071A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of controlling weak nitric acid production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1490071A1 true SU1490071A1 (en) 1989-06-30

Family

ID=21316482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874276599A SU1490071A1 (en) 1987-07-06 1987-07-06 Method of controlling weak nitric acid production

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1490071A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1024112A1 (en) * 1999-01-29 2000-08-02 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of nitrogen oxides with low oxidation degree

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 480053, кл. С 01 В 21/38, 1972. Авторское свидетельство СССР 571051, кл. С 01 В 21/38, 1975о *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1024112A1 (en) * 1999-01-29 2000-08-02 Basf Aktiengesellschaft Process for the preparation of nitrogen oxides with low oxidation degree
US6322766B1 (en) 1999-01-29 2001-11-27 Basf Aktiengesellschaft Preparation of oxides of nitrogen having a low degree of oxidation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1202371C (en) Automatic regulating system for combustion process of circulating fluid bed in boiler
SU1490071A1 (en) Method of controlling weak nitric acid production
WO2008103131A1 (en) Method for controlling the operating mode of a coke dry quenching plant and a device for carrying out said method
SU1134751A1 (en) Device for controlling gas temperature upstream of gas turbine of steam-gas plant with steam generator
JPS5770321A (en) Controlling method of boiler
SU1636644A1 (en) Method for automatically controlling temperature of superheated steam in utility and process waste heat boiler
JPH06159603A (en) Control device for waste heat steam generator
SU1386256A1 (en) Method of controlling the process of monoethanolamine cleaning of gases
SU948879A1 (en) Method for controlling process for producing thermic phosphoric acid from phosphorus-contaning slurries
SU1364357A1 (en) Method of controlling the process of absorption-desorption
RU159833U1 (en) SYSTEM OF AUTOMATIC REGULATION OF THE WATER LEVEL IN THE BOILER DRUM
SU1451443A1 (en) Automatic system for regulating steam parameters after power-generating boiler
SU740713A1 (en) Method of automatic control of ammonia production
SU767464A1 (en) Method for automatically controlling combustion conditions in steam generator
US4817008A (en) Method of regulating a cement manufacturing installation
SU1618977A1 (en) Method of controlling superheated steam temperature in steam generator
SU682522A1 (en) Method of automatically controlling a process for the preparation of organochlorosilanes
SU1564473A1 (en) System for automatic regulation of power-technological boiler unit
SU1314211A2 (en) System for controlling temperature conditions of low-temperature separation unit
SU1332104A1 (en) Method of automatic control of air feed to boiler furnace
SU1237244A1 (en) Apparatus for automatic control of absorption of ammonium from coke-oven gas
SU1022945A1 (en) Method of controlling weak nitric acid production process
SU1682718A1 (en) Method of automatic pressure control of superheated steam in power-generating basic waste-heat boiler
SU1615400A1 (en) System of automatic control of power unit
JPS61114798A (en) Apparatus for controlling production of electric power corresponding to amount of digestion gas