SU734143A1 - Способ регулировани процесса предварительной карбонизации аммонизированного рассола в производстве соды - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматизации твхнопогичеоких процессов и может быть использовано в химической промышленности в производстве; кальцинированной соды аммиачным методом. Известен способ автоматического ре-. гулировани  процесса предЬарйтельной Kafv бонизации аммонизированного рассоле в производстве соды путем регулировани  подачи уклекислого газа и основного потока частично карбонизированного рассола в промыватель газа колонны в зависимости от объемного расхода 1ОО%-но углекислоты, поступающей на группу карбонизационнык колонн, с коррекцией подачи основного потока частично карбонизованного рассола в промыватель газа колонны по предельному значению уровн  жидкости в сборнике KLj . Недостатком данного способа  вл етс  то, что он не учитывает измене1гае температурного режима в колоннах, в то врем  как процесс карбонизации протекает с выделением тепла. Отсутствие контрол  за температурным режимом в случае повышени  температуры частично карбонизованного рассола приводит : неоправданному перерасходу углекислоты, подаваемой в колонну jH к уносу аммиака, а в случае понижени  температуры снижаетс  степень карбонизации рассола, Известен также способ автоматического регулировани  процесса предварительной карбонизации аммонизированного рассола в производстве соды путем изменени  подачи углекислого газа в колонну предварительной карбонизации и промыватель газа колонн в зависимости от величины рН частично карбонизированного рассола на выходе прбмывател  газа колонн, регулировани  подачи охлаждающей воды   исходного аммонизированного рассола в колонну предварительной карбонизации и контрол  температуры частично карбонизированного рассола на выхода промьшател  газа колонн и изменени  подачи малого патока частично карбонизированного рассола в промыватепь газа колонн в зависимости от темпера туры рассола из промыватеп  2j

Недостаток данного способа заключаетс  в том, что при воздействии на малый поток частично карбонизованного pacco/la стабилизируют:,, температуру рассола только в потоке, выход щем из промьшател  газа колонн, что позвол ет использовать лишь косвенный параметр регулировани  -рН прокарбонизованного расола дл  стабилизации концентрации углекислого газа в частично карбонизовав- ном рассоле, но при этом не обеспечиваетс  стабилизаци  температурного рё(им процесса предкарбонизации в промывател газа колонн и вообще отсутствуют какиелибо регулирующие воздействи , направ- ЯБШ аые на стабилизацию температурного режима процесса предкарбонизации в самой колонне предкарбонизации,

В св зи с этим в данном способе неизбежен повышенный унос аммиака (до 15%) и углекислоты, не вступившей в реакцию.

Целью изобретени   вл етс  снижение уноса аммиака и повышение степени использовани  углекислоты.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что подачу охлаждающей воды регулирую в зависимости от разности температур частично карбонизированногр рассола на выходе колонны предварительной карбонизации и исходного аммонизированного рассола с коррекцией по величине рН частично карбонизированного рассола на Выходе промьшател  газа колонн, а подачу углекислого газа в промыватель газа колонн регулируют в зависимости от концентрации углекислоты в отход щем газе, причем подачу углекислого газа скачкообразно измен ют при достижении значени  температуры частично карбонизированного рассола на выходе промьшател  газа колонн своего предельного значени .

На чертеже представлена схема реализации способа.

Исходный аммонизированный рассол поступает в верхнюю часть колонны 1 предварительной карбонизации (КЛПК), Проход  КЛПК, аммонизированньй поглощает углекислоту из газа, подаваемого в нижнюю часть КЛПК, за счет чего происходит частичное насыщение аммонизированного рассола углэ|кислотой .

В КЛПК происходит одновременно два процесса; отмывка отложений бикарбоната натри  ; и насыщение аммонизированного рассола углекислотой, сопровождаю щеес  с выделением тепла.

Дл  охлаждени  рассола в нижнюю часть КЛПК подают охлаждающую, воду. Частично карбонизованный рассол, вьнщедший нз КЛПК, поступает в верхнюю

часть промьюател  2 газа колонн (ПГКЛ) в нижнюю часть которого поступает углекислый газ (в том числе из осадительньрс карбонизационных колонн). В КЛПК происходит донасыщение частично карбонизованного аммонизированного рассола углекислотой перед подачей его в оса- дительные карбонизационные колонньи Система регулировани  расхода частично карбонизованного рассола в ПГЛК, включает

датчик 3 уровн  в сборнике ПГКЛ, регул тор 4, датчик 5 расхода и регулирующий орган 6. Система регулировани  подачи углекислого газа в ПГКЛ включает датчик 7 расхода, регул тор 8 и регули-

рующий орган 9. В эту же систему входит датчик 1О рН частично карбонизованного рассола, преобразователь 11, датчик 12 температуры частично карбонизованного рассола на выходе ПГКЛ, датчик 13

концентрации углекислоты в отход щих из ПГКЛ, газах, логическое устройство 14 и блок 15 согласовани  сигналов.

Система регулировани  подачи углекислого газа В КЛПК включает датчик

16 расхода, регул тор 17 и регулирующий орган 18. Заданием регул тору 17 может быть либо выходной сигнал преобразовател  11 рН-метра 10, установленного на выходе из ПГКЛ, либо сигнал

аналогичного преобразовател  19 рН метра 20 (на чертеже показан пунктиром ), установленного на вьпсоде частично карбонизованного рассола из КЛПК.

Система регулировани  подачи охлаждающей воды в КЛПК. ьключает датчик 21 температуры исходного аммонизированного рассола, датчик 22 температуры частично карбонизованного рассола, вы .ход щего из КЛПК, сумматор 23, регул тор 24 и регулирующий орган 25,

Способ осуществл ют следующим образом .

Изменение подачи углекислого газа в промьшатвль газа колонн (ПГКЛ) приведет к отклонению рН частично карбони- зованного рассола (увеличению или умень- щению) от заданного значени . Это от клонение воспринимавт датчик 1О. В затично карбонизованного рассола с помощью преобразовател  11 и блока 15 измен ют задание регул тору 8, измен ющему положение регулирующего органа 9, и тем самым измен ют подачу углекислого газа в промыватель газа колонн (ПГКЛ), восстанавлива  задангное значение рН частично карбонизованного рассола на выходе из ПГКЛ.

Концентрацию углекислоты в отход щ из ПГКЛ газе воспримают датчик 13, а температуру частично карбонизованного рассола на выходе из ПГКЛ измер ют датчиком 12 и их сигналы сравнивают в логическим устройстве 14 с заданием, При отклонении концентрации углекислоты в отход щем газе с помощью логического устройства 14 и блока 15 корректируют задание регул тору 8 и соотве- 20 тственно подачу углекислого газа в Так как содержание углекислоты в отход щем газе характеризует процесс поглощени  газа жидкостью и степень насыщени  последней свидетельствует о завыщенном или заниженном количестве газа , подаваемого -в ПГКЛ, то изменение подачи углекислоты в зависимости от содержани  углекислоты в отход щем газе позволит обеспечить подачу необходимого количества газа дл  достижени  заданной степени насыщени . Процесс поглощени  аммонизированным рассолом углекислоты сопровождает с  вьщелением тепла и приводит при достаточно высокой подаче газа к увеличению температуры частично карбонизованного рассола, что ухудшает процесс насыщени  аммонизированного рассола и сопровождаетс  увеличением уноса аммиака . Во 51збежание этого в описьшае-. мом способе при.температуре рассола, выход щего из ПГКЛ, равной  ли превыщающей заданную с помощью логического устройства 14 и согласующего блока 15 дополнительно скачком измен ют задание регул тору 8 и соответственно подачу углекислого газа в ПГКЛ, Дополнительное воздействие на расход углекислоты при достижении температурой частично карбонизованного рассола заданного значени  предотвратит .чреэ-: мерный разогрев частично карбонизованного рассола и тем самым позволит предотвратить унос аммиака. Подачу углекислого газа в КЛПК также измен ют в зависимости от величины

либо выход щего из ПГКЛ, либо выход щего из КЛПК с помощью регул тора 17 и регулирующего органа 18, дл  того чтобы поддерживать требуемое значение рН рассола.

Одновременно при изменении величины рН соответственно измен ют расход охлаждающей воды в КЛПК с помощью регул тора 24 и регулирующего органа 25. Разогрев газо-жидкостной среды, который имеет место в КЛПК, приводит к изменению степени насьш1ени  частично карбонизованного рассола (практикой уотановлено , что наиболее эффективно процесс отмьшки, бикарбоната натри  протекает при степени насьоцени  частично карбонизованного рассола 55 -6О и соответственно к ухудшению процесса отмывки бикарбоната. натри  и увеличению количества вьщуваемого аммиака. Во избежание этого в описьшаемом способе поачу о.хлаждающей воды в КЛПК коррекируют rto разности температур исходного ммонизированного рассола и рассола на ьгходе из КЛПК и определ ют эту разность с помощью еумматорй 23 -и датчиов температуры 2 1 и 22, Подача охлаждающей воды в КЛПК по вел11чине рН частично карбонизованного рассола, позвол ет стабилизировать температурный режим в КЛПК Е состватствэнно снизить количество вьщуваемого аммиака и более эффективно вести процесс отмьшки бикарбоната натри . Пример. Задаиньй режим процесг-са предварительной карбоиизадки ха вкт&ризуетс  следующими парам трами. Расход углекислого газа ВцКЛГК HMVr4000 РН частично карбонизованного рассола9,3 Концентраци  углекислоты в газе, выход щем из ПГКЛ, %3 Температура частично карбонизованного рассола, выход щего из ПГКЛ, С Температура частично кйрбонизованного рассола, выход щего из КЛПК, С Температура исходного аммонизированного рассола, °С Концентраци  углекислоты в отход щем газе, %

77

Укос аммиака, не более,%12

Степень насыщени  частично карбонизованного рассола на выходе из ПГКЛ , % СО 70-72

При уменьшении расхода углекислого газа, например, до ЗООО им /г, рН частично карбонизованного рассола увеличитс  до 9,8 н сигнал от датчика рН 1О через преобразователь и блоки 11, 15, : регул тор 8 и регулирующий орган 9 увличит количество подаваемого углекислого газа в ПГКЛ до 400О . Это приведет к снижению рН до требуемого значени  9,3, что соответствует степени насьпцени  частично карбонизованного рассола 70% СО. Аналогично при увеличении концентрации углекислоты в от ход щем из ПГКЛ газе свыше 10% либо при увеличении температуры частично ка бонизированного рассола, выход щего из ПГКЛ, до 45С,с помощью преобразовател  и блока 14, 15, регул тора 8 и исполнительного механизма 9 уменьшают количество подаваемого газа в ПГКЛ до 2800 , что приведет к снижению концентрации углекислого газа до 4% и температуры частично карбонизированного рассола до ,

При увеличении рН частично карбонизированного рассола до 9,8 сигнал от датчика 10 через преобразователь 11, регул тор 17 и регулирующий орган 18 увеличит количество подаваемого углекислого газа в КЛПК до 4ООО . Одновременно через регул тор 24 и регулирующий орган 25 увеличит расход охлаждающей воды до 65 км/ч, что снизит значение рН до 9,3 и предотвратит увеличение температуры частично карбонизированного рассола в КЛПК. При увеличении разности температур частично карбонизированного рассола и исходного аммонизированного рассола до 8 С сигнал от датчиков 21,22 через сумматор 23, регул тор 24 и регулирующий орган 25 уменьщит расход о.хлаждающей воды до 45 нм / ч к восстановит разность температур 4 С.

Технико-экономическа  эффективность данного способа заключаетс  в том, что, корректиру  подачу углекислоты Б ПГКЛ по содержанию Ср2 в отход щем газе и температуре выход щего рассола из ПГКЛ и регулиру  подачу охлаждающей воды в КЛПК по величине |рН и по раз138

иости температур исходного аммонизированного рассола и рассола на выходе из КЛ ПК предотвращаетс  разогрев жидкости в аппаратах и стабилизируетс  температурный режим процесса предкарбониза- ции и тем самым уменьшаетс  вьщеле- ние аммиака до 7% и повышаетс  степень насыщени  частично карбонизированного рассола до 70-72%,

Claims (1)

1.За вка № 2171801/2.3-26,

от 02, 09,75, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства,

2,Авторское свндетельст во СССР

fe 278653, С 01 D 7/16, 1972 (прототип ).

Ч- yi/iesuc/n. г/71 //1/7 ,

Dca&/JK ap5o-

zajif/

низа ионны KO/JOHH

Kr

У лекис/ biu газ