SU1664740A1 - Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides - Google Patents

Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides Download PDF

Info

Publication number
SU1664740A1
SU1664740A1 SU894677068A SU4677068A SU1664740A1 SU 1664740 A1 SU1664740 A1 SU 1664740A1 SU 894677068 A SU894677068 A SU 894677068A SU 4677068 A SU4677068 A SU 4677068A SU 1664740 A1 SU1664740 A1 SU 1664740A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reactor
nitrogen oxides
ammonia
absorption column
content
Prior art date
Application number
SU894677068A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Линев
Алексей Афанасьевич Черкасов
Михаил Петрович Решетюк
Евгений Гурьевич Горшенков
Леонид Александрович Перешивайлов
Original Assignee
Государственный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
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 Государственный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза filed Critical Государственный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
Priority to SU894677068A priority Critical patent/SU1664740A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1664740A1 publication Critical patent/SU1664740A1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам автоматического управлени  технологическими процессами, может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности в производстве азотной кислоты, позвол ет снизить расход аммиака и уменьшить суммарное содержание в атмосферных выбросах аммиака и оксидов азота. Измер ют содержание оксидов азота в отход щих хвостовых газах после реактора, по температуре в абсорбционной колоне рассчитывают содержание оксидов азота на входе в реактор и подачу в него аммиака, по температуре в реакторе и нагрузке рассчитывают степень очистки и оптимальное содержание оксидов в отход щих из реактора хвостовых газах и по отклонению в них содержани  оксидов азота от расчетного значени  корректируют подачу аммиака в реактор. 1 ил.The invention relates to methods for the automatic control of technological processes, can be used in the industry for the production of mineral fertilizers and in the chemical industry in the production of nitric acid, reduces the consumption of ammonia and reduces the total content of ammonia and nitrogen oxides in atmospheric emissions. The content of nitrogen oxides in waste tail gases after the reactor is measured, the content of nitrogen oxides at the reactor inlet and the supply of ammonia are calculated by the temperature in the absorption column, the degree of purification and the optimum content of oxides in the reactor waste are calculated by the temperature in the reactor and the load. the tail gases and the deviation in them of the nitrogen oxides from the calculated value corrects the flow of ammonia into the reactor. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к автоматизации химических производств и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности в производстве азотной кислоты.This invention relates to the automation of chemical production and can be used in the mineral fertilizer industry and in the chemical industry in the production of nitric acid.

Цель изобретени  - снижение удельного расхода аммиака и суммарного содержани  аммиака и оксидов азота в атмосферных выбросах.The purpose of the invention is to reduce the specific consumption of ammonia and the total content of ammonia and nitrogen oxides in atmospheric emissions.

Анализ результатов исследований по очистке хвостовых нитрозных газов показывает , что дл  обеспечени  необходимой степени очистки с увеличением объемной скорости газа необходимо повышать температуру процесса в реакторе каталитической очистки. При объемной скорости газа 5000 ч 1 достигаетс  требуемое значение поAn analysis of the results of research on the purification of tail nitrous gases shows that in order to provide the necessary degree of purification with increasing volumetric gas velocity, it is necessary to increase the temperature of the process in the catalytic purification reactor. With a gas flow rate of 5000 hours 1, the required value is achieved by

суммарному содержанию оксидов азота и аммиака в очищенном газе (менее 0,005 об.%) при 200° С в реакторе, а при объемной скорости 15000 ч 1 дл  достижени  той же степени восст новлени  необходима температура более 300° С.the total content of nitrogen oxides and ammonia in the purified gas (less than 0.005% by volume) at 200 ° C in the reactor, and with a space velocity of 15000 h 1, temperatures over 300 ° C are required to achieve the same degree of reduction.

Ввиду того, что объемна  скорость хвостовых нитрозных газов в реакторе каталитической очистки задаетс  услови ми работы предыдущих стадий цеха (нагрузки), а температура в реакторе определ етс  в основном теплообменом в подогревателе отход щих газов, в общем случае не удаетс  достичь в реакторе оптимального соответстви  объемной скорости газов и температуры , при этом дл  каждой нагрузки и температуры существует определенное значение степени очистки, которое невозможОDue to the fact that the volumetric rate of tail nitrous gases in the catalytic purification reactor is determined by the operating conditions of the previous stages of the workshop (load), and the temperature in the reactor is mainly determined by the heat exchange in the flue gas preheater, it is generally not possible to achieve in the reactor an optimal fit gas velocity and temperature, while for each load and temperature there is a certain degree of purification, which is impossible

оabout

4 XI О4 XI O

но повысить увеличением дозировани  ам- миака. Экспериментально дл  нагрузок в области Q « (5000-15000) установлена зависимость степени очистки а(%) от объемной скорости Q газа и температуры Т1 в реакторе каталитической очисткиbut increased by increasing the dosage of ammonia. Experimentally for loads in the field Q "(5000-15000), the dependence of the degree of purification a (%) on the space velocity Q of the gas and the temperature T1 in the catalytic purification reactor was established

.(0,37, ,98)+ 0,25 . Т1 + 100,2, . (0.37,, 98) + 0.25. T1 + 100.2,

где а. - степень очистки хвостовых нитро- зных газов от оксидов азота, %;where a. - degree of purification of tail nitrous gases from nitrogen oxides,%;

Q - объемна  скорость газа в реакторе , ч 1;Q is the volumetric gas velocity in the reactor, h 1;

Т1 - температура в реакторе, °С.T1 is the temperature in the reactor, ° C.

Другим важным фактором, вли ющим на содержание оксидов азота в хвостовых газах,  вл етс  эффективность работы абсорбционной колонны (физико-химических и гидродинамических условий абсорбции), Ввиду того, что при растворении оксидов азота выдел етс  тепло реакции, наиболее важным фактором из перечисленных  вл етс  температура ведени  процесса, В промышленной практике тепло реакций, протекающих в абсорбционной колонне, отвод т водой,подаваемой в змеевики, распо- ложенные на тарелках колонны. Снижение температуры способствует уменьшению содержани  оксидов азота в отход щих газах, так как увеличиваетс  скорость поглощени  оксидов азота, равновесие реакции смеща- етс  в сторону образовани  азотной кислоты .Another important factor influencing the content of nitrogen oxides in the tail gases is the efficiency of the absorption column (physicochemical and hydrodynamic absorption conditions). Since the dissolution of nitrogen oxides produces heat of reaction, the most important factor among these is process temperature, In industrial practice, the heat of reactions taking place in the absorption column is removed by water supplied to the coils located on the column plates. A decrease in temperature contributes to a decrease in the content of nitrogen oxides in the exhaust gases, since the rate of absorption of nitrogen oxides increases, the equilibrium of the reaction shifts towards the formation of nitric acid.

В промышленных услови х получение захоложенной воды с достаточно низкой и стабильной температурой не всегда  вл ет- с  возможным. Климатические суточные колебани  температуры среды существенно сказываютс  на температуре захоложенной воды, и как следствие, на температуре ведени  процесса абсорбции.Under industrial conditions, obtaining cooled water with a sufficiently low and stable temperature is not always possible. The climatic daily fluctuations in the temperature of the medium significantly affect the temperature of the cooled water, and as a result, the temperature of the absorption process.

Ввиду того, что изменение нагрузки колонны по газовой фазе автоматически измен ет орошение колонны и не оказывает существенного значени  уа содержание оксидов азота в отход щих газах, эксперимен- тально найдена зависимость содержани  оксидов азота на выходе из колонны в зависимости от температуры Т2 в колонне дл  рабочего диапазона (20-401° С:Since the gas phase load change automatically changes the column irrigation and does not significantly affect the content of nitrogen oxides in the exhaust gases, the dependence of the content of nitrogen oxides at the outlet of the column depending on the temperature T2 in the column for working range (20-401 ° C:

J 8.8 J . Т2° 87 -1,, где р - содержание оксидов аЗота в отход щих из колонны газах, % об.;J 8.8 J. T2 ° 87 -1., Where p is the content of oxides of nitrogen in the gases leaving the column,% by vol .;

Т2 - температура ведени  процесса в абсорбционной колонне, °С.T2 — process temperature in the absorption column, ° C.

На чертеже дана схема реализации способа .The drawing is a diagram of the implementation of the method.

Схема включает абсорбционную колонну 1, скоростной газовый теплообменник 2, реактор 3 каталитической очистки, датчикиThe scheme includes an absorption column 1, a high-speed gas heat exchanger 2, a catalytic purification reactor 3, sensors

- -

00

5 0 5 0 5 0 5 0

5 050

5 - five -

00

5five

4 и 5 температуры сред соответственно в колонне 1 и реакторе 3, датчик (расходомер) 6 расхода Q газовой фазы в колонну 1, датчик 7 содержани  оксидов азота в отход щих из реактора 3 хвостовых газах, блок 8 расчета состава газов на выходе из колонны 1, блок 9 расчета степени очистки в реакторе 3, блок 10 расчета содержани  оксидов азота в отход щих из реактора 3 хвостовых газах, схему 11 сравнени , блок 12 соотношени  и клапан 13 подачи аммиака в реактор 3 каталитической очистки.4 and 5 of the temperature of the media, respectively, in column 1 and reactor 3, sensor (flow meter) 6 of flow rate Q of the gas phase in column 1, sensor 7 of nitrogen oxides in the tail gas 3 leaving the reactor, unit 8 for calculating the composition of gases at the outlet of column 1 , unit 9 for calculating the degree of purification in reactor 3, unit 10 for calculating the content of nitrogen oxides in the tail gas leaving the reactor 3, comparison circuit 11, ratio unit 12 and valve 13 for supplying ammonia to the catalytic purification reactor 3.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

Нитрозные газы после окислени  на предыдущей стадии поступают при температуре 300-340° С в теплообменник 2, где охлаждаютс  до температуры 20-40° С, и далее поступают в нижнюю часть абсорбционной колонны 1. Объем поступающих нит- розных газов замер ют расходомером 6. В верхнюю часть колонны 1 пода ют в качестве орошени  слабый раствор азотной кислоты. На змеевики, расположенные на тарелках колонны 1, подают захоложенную воду дл  сн ти  тепла реакций, протекающих в колонне 1. Температуру процесса в колонне 1 замер ют датчиком 4 и сигнал Т2 подают в блок 8 расчета состава газовой фазы на выходе из колонны 1. Блок 8 формирует сигнал /3 содержани  оксидов азота в газовой фазе согласно зависимостиAfter oxidation, nitrous gases at the previous stage enter at a temperature of 300–340 ° C to heat exchanger 2, where they are cooled to a temperature of 20–40 ° C, and then go to the bottom of the absorption column 1. The volume of incoming nitrose gases is measured by a flow meter 6. A weak solution of nitric acid is fed to the top of column 1 as reflux. The coils located on the plates of column 1 are fed with cooled water to remove the heat of the reactions occurring in column 1. The process temperature in column 1 is measured by sensor 4 and the signal T2 is fed to block 8 for calculating the composition of the gas phase at the outlet of column 1. Block 8 forms a signal / 3 of nitrogen oxides in the gas phase according to

,8« . Т2а87- 1,9. ,,eight" . T2a87-1.9. ,

Сигнал /3, поступа  в блок 12 соотношени , воздействует на клапан 13 подачи аммиака в реактор 3, определ   таким образом соотношение пор дка 1,1.The signal / 3, entering into the ratio block 12, acts on the valve 13 for supplying ammonia to the reactor 3, thus determining a ratio of the order of 1.1.

Температуру Т1 ведени  процесса в реакторе 3 замер ют датчиком 5 и подают в блок 9 расчета степени очистки в реакторе 3. В блок 9 завод т также сигнал Q расхода газовой фазы от датчика 6. На основании сигналов Т1 и Q блок 9 вырабатывает сигнал степени очистки согласно зависимостиThe process temperature T1 in the reactor 3 is measured by the sensor 5 and fed to the purification degree calculation unit 9 in the reactor 3. In block 9, the gas phase flow rate signal Q from the sensor 6 is also input. Based on the T1 and Q signals, unit 9 generates a purification degree signal according to dependence

a (0,37« . Т1-1,98) + 0.25 Т1 +100,2.a (0.37 ". T1-1.98) + 0.25 T1 +100.2.

На основании сигнала / содержани  оксидов азота в газовой фазе, подаваемой в реактор 3 каталитической очистки и сигнала степени очистки в этом реакторе блок 10 вырабатывает сигнал расчетной величины содержани  оксидов азота в отход щих из реактора 3 газах по формулеBased on the signal / content of nitrogen oxides in the gas phase supplied to the catalytic purification reactor 3 and the degree of purification signal in this reactor, unit 10 generates a signal of the calculated content of nitrogen oxides in the 3 gases leaving the reactor according to the formula

(лг -дООО-Д) (NQ)pac4. Я 100(lg -DOOO-D) (NQ) pac4. I'm 100

и далее расчетную величину подают на первый вход схемы 11 сравнени , на второй вход которой подают сигнал реального содержани  оксидов азота в отход щих газах, замер емый датчиком 7. При превышенииand then the calculated value is fed to the first input of the comparison circuit 11, to the second input of which a signal of the actual content of nitrogen oxides in the exhaust gases is measured, measured by the sensor 7. When exceeding

реального сигнала над расчетным схема 11 сравнени  выдает в блок 12 соотношени  корректирующей сигнал, под действием которого в блоке 12 измен етс  соотношение подачи МНз :{МОх, увеличива сь вплоть до 1.15 в зависимости от степени рассогласовани . При меньшем значении реального сигнала по сравнению с расчетным соотношение NOx корректируетс  соответственно в сторону уменьшени .The actual signal above the calculated comparison circuit 11 generates a corrective signal in block 12, under the action of which, in block 12, the feed ratio of the IV: {MOh changes, increasing up to 1.15 depending on the degree of mismatch. With a smaller value of the actual signal compared to the calculated ratio, the NOx ratio is adjusted accordingly downwards.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет повысить точность регулировани  подачи аммиака и снизить за счет этого расход аммиака на 15-16 %, а также минимизировать сум- марное количество аммиака и оксидов азота в атмосферных выбросах.Thus, the proposed method, in comparison with the known method, allows to increase the accuracy of controlling the supply of ammonia and thereby reduce the consumption of ammonia by 15-16%, as well as minimize the total amount of ammonia and nitrogen oxides in atmospheric emissions.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ автоматического управлени  процессом очистки хвостовых газов от оксидов азота в производстве слабой азотной кислоты на установке, включающей в себ  последовательно соединенные абсорбционную колонну и реактор каталитической очистки, путем регулировани  подачи орошени  в абсорбционную колонну в зависимости от нагрузки колонны по газовой фазе, регулировани  подачи аммиака в реактор и измерени  расхода нитрозных газов в абсорбционную колонну и содержани  оксидов азота в отход щих из реактора хвостовых газах, отличающийс  тем. что, с целью снижени  удельного расхода аммиака, суммарного содержани  аммиака и оксидов азота в атмосферных выбросах, дополнительно измер ют температуры сред в реакторе и абсорбционной колонне, по измеренному значению температуры среды в абсорбционной колонне рассчитывают содержание оксидов азота в газе на выходе абсорбционной колонны, по измеренным значени м температуры в реакторе и расхода нитрозных газов в абсорбционную колонну рассчитывают степень очистки газов в реакторе, по рассчитанным значени м содержани  оксидов азота в газе на выходе абсорбционной колонны и степени очистки газов в реакторе вычисл ют оптимальное содержание оксидов азота в отход щих из реактора хвостовых газах, сравнивают его с измеренным значением и в зависимости от полученного отклонени  корректируют подачу аммиака в реактор.The invention The method of automatically controlling the process of cleaning tail gas from nitrogen oxides in the production of weak nitric acid in a plant that includes series-connected absorption column and catalytic cleaning reactor, by adjusting the supply of reflux to the absorption column, depending on the load of the column in the gas phase, adjusting the flow ammonia into the reactor and measurement of the consumption of nitrous gases in the absorption column and the content of nitrogen oxides in the tail hectares leaving the reactor ah, wherein. that, in order to reduce the specific consumption of ammonia, the total content of ammonia and nitrogen oxides in atmospheric emissions, the temperatures of the media in the reactor and the absorption column are additionally measured, the content of nitrogen oxides in the gas at the outlet of the absorption column is calculated from the measured temperature of the medium in the absorption column the measured values of temperature in the reactor and the flow rate of nitrous gases in the absorption column are used to calculate the degree of purification of gases in the reactor, based on the calculated values of the content of nitrogen oxides in the gas at the outlet of the absorption column and the degree of gas purification in the reactor calculates the optimal content of nitrogen oxides in the tail gas leaving the reactor, compares it with the measured value and, depending on the deviation, corrects the flow of ammonia into the reactor. В атн.In vol. Л,L, ОрошениеIrrigation утзахолож.loose SodaSoda INHOINHO
SU894677068A 1989-04-11 1989-04-11 Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides SU1664740A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894677068A SU1664740A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894677068A SU1664740A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1664740A1 true SU1664740A1 (en) 1991-07-23

Family

ID=21440913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894677068A SU1664740A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1664740A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114515499A (en) * 2022-02-21 2022-05-20 新泰市日进化工科技有限公司 Intelligent ammonia-containing tail gas recovery control system and method for acid sprayer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1435532.кл. С 01 В 21/38. 1987. Патент US № 3977836. кл. 23-232R. 1976. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114515499A (en) * 2022-02-21 2022-05-20 新泰市日进化工科技有限公司 Intelligent ammonia-containing tail gas recovery control system and method for acid sprayer
CN114515499B (en) * 2022-02-21 2023-04-07 新泰市日进化工科技有限公司 Intelligent ammonia-containing tail gas recovery control system and method for acid sprayer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114072377B (en) Preparation of urea solution and facility for preparing urea solution
SU1664740A1 (en) Method of automatic process control for cleaning effluent gases from nitrogen oxides
RU2026811C1 (en) Nitrous rail gases low-temperature catalytic purification process control method
SU1555323A1 (en) Method of controlling process of propylene hydroformylation in unit
SU980611A3 (en) Method for controlling production of sulfuric acid by the nitrose method from flow of off-gas containing sulfur dioxide
SU1439096A1 (en) Method of producing controlling synthesis process in carbamide production
SU580891A1 (en) Absorption process regulating method
SU1518295A1 (en) Method of automatic control of process of catalytic purification of waste gases in production of unconcentrated nitric acid
SU1375311A1 (en) Method of automatic control of temperature conditions of catalyst layer in reactor
SU822878A1 (en) Method of automatic control of chemosorption process
SU1118619A2 (en) Device for automatic control of waste water neutralization process
SU1364357A1 (en) Method of controlling the process of absorption-desorption
SU1212452A1 (en) Method of automatic control of sublimation of salicyclic acid
SU1699901A1 (en) Method of control of sulfuric acid concentration process in mass-exchange column
SU1435532A1 (en) Method of automatic control of temperature duty of reactor for catalytic cleaning of tail gases from nitrogen oxides
SU1593691A1 (en) Method of cleaning gaseous mixture from nitrogen oxides
SU318546A1 (en)
SU1011517A1 (en) Method for automatically controlling regeneration of ammonia in distillation column
SU202891A1 (en) METHOD OF MANUFACTURE OF SULFUR ACID
SU1668393A1 (en) Method of automatic control of continuous microorganism growing process
SU822879A1 (en) Method of automatic control of absorption process
SU1680619A1 (en) Method for controlling catalytic purification of nitrose gases in production of weak nitric acid
SU1214589A1 (en) Method for automatic controlling of ammonia absorption process in soda productionprocess
RU2056412C1 (en) Method of controlling process for preparing caprolactam by reaction of regrouping of cyclohexanoneoxime
RU2127222C1 (en) Method of controlling the process of production of concentrated nitric oxide