SU997765A1

SU997765A1 - Способ управлени процессом растворени солей

Info

Publication number: SU997765A1
Application number: SU813328559A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Тимофеев; Александр Дмитриевич Школьников; Евгений Александрович Высоцкий
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии
Priority date: 1981-08-03
Filing date: 1981-08-03
Publication date: 1983-02-23

Description

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами растворения солей с подводом тепла в процесс ;за счет растворения, в частности, к технике управления процессами перера:ботки минерального сырья, и может быть :использовано в конверсионном производстве калийного бесхлорного удобрения — сульфата калия для получения раствора ;хлористого калия заданной концентрации. Известен способ регулирования процесса растворения путем стабилизации температуры в зоне растворения изменением подачи острого пара и стабилизации концентрации полезного компонента в растворе За счет изменения расхода сырья на растворение.

При этом концентрацию полезного компонента определяют косвенно - по удельному весу раствора [1].

Известен также способ автоматического управления процессом растворения солевых руд, согласно которому при регулировании температуры раствора руды вводят коррекцию по скорости растворения руды [2].

Однако эти способы не могут быть использованы для приготовления раствора хлористого калия для условий конверсионного производства, так как в этих способах стабилизируют температуру в реакторе с помощью подвода в реактор тепла, что не может исполь5 эоваться для определения концентрации раствора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ регулирования процесса раствореIQ ния путем регулирования расхода поступающего растворителя по температуре смеси в реакторе [3J.

Недостатком известного способа является то, что регулирование количества подаваемого растворителя может 15 быть осуществлено только при поддержании постоянными температур растворителя и растворяющихся компонентов, что невозможно в случае изменения температуры входных потоков, так как 2θ температура раствора зависит не только от теплового эффекта растворения, но и от температур исходных’ реагентов .

Целью изобретения является стаби25 лизация концентрации раствора и улучшение технико-экономических показателей процесса за счет повышения каг чества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, 30 _что согласно способу расход раствори теля корректируют по температурам ,растворителя и растворяющегося вещества, поступающих в реактор.

На фиг._; 1 показана схема, автома.тизированной системы управления, реализующей предлагаемый способ? на фиг. 2 - блок-схема алгоритма расчета задания по расходу вода? на фиг. 3 - зависимость температуры раствора хлористого калия от температуры япдм и концентрации раствора. ’

Система содержит датчик 1 температуры воды, датчик 2 температуры хлористого калия, датчик 3 температуры раствора хлористого калия, датчик 4 расхода воды, регулятор 5 расхода во-15 да, вычислительное устройство 6.-.

Способ осуществляется следующим образом.

В процессе растворения непрерывно контролируется температура растворения в реакторе, расход растворителя, температура растворителя ,и растворяющегося вещества на.входе в процесс. С учетом запаздывания по входным параметрам: температуре растворителя и 25 температуре соли, рассчитывается концентрация раствора в реакторе, сравнивается с заданным значением концентрации, вычисляется задание по расходу растворителя и осуществляется ре- 3Q гулирующее воздействие по расходу растворителя за счет изменения задания контуру стабилизации расхода растворителя .

Концентрацию раствора хлористого калия определяют по_: косвенным параметрам по формуле д _ -fOQ· С л _f !

температура' раствора хлористого калия в реакторе, °C? температура, вода и хлористого калия, °C? интегральная теплота растворения хлористого калия, Дж/г? теплоемкости вода, хлористо. го калия, раствора при средних значениях температур, Дж/г · I гр.

В блоке 7 алгоритма выполняются операции первичной обработки информации: накопление, усреднение, проверка на достоверность параметров зует параметров числяется фактическая концентрация раствора по косвенным параметрам по формуле (1) ., В блоке 10 вычисляется величина отклонения дфактической концентрации А от заданного значения А. В логическом блоке 11 проводится проверка величины отклонения Δ по модулю в случае,если отклонение небольшое(условие ’’Нет’¹.), то задание по расходу вода остается неизменным, в слу- ¢5 где ¢ЧЧ t^, t₃, G. Блок 8 реалифункцию запаздывания для . t_t, · . В блоке 9 вы чае, если отклонение больше заданного значения А - (условие ''Да'¹).

В блоке 12 рассчитывается новое задание по расхбДу вода /то формуле где задание по концентрации раствора?

задание по расходу вода

С₄( —

Задание по расходу вода преобразуется в стандартный токовый или пневматический сигнал и передается в качестве задания в автоматическую систему стабилизации расхода вода.

Сигналы с автоматических датчиков 1-4 поступают в вычислительное устройство 6, туда же поступает задание по ' концентрации раствора А. В вычислительном устройстве 6 решается система уравнений, согласно приведенному алгоритму, находится задание по расходу вода G+ в'процессе при текущих возмущениях^Γπο_χ6₄ , t^, t_%, G₄ . Найденный расход G^ преобразуется в корректирующий сигнал, который подается в виде уставки на регулятор 5 расхода воды.

Предлагаемый способ управления позволяет регулировать концентрацию раствора с точностью 0,5 мае. % хлористого калия и тем самым избежать брака в приготовлении раствора заданной концентрации ристого калия на

Экономический: способа на одном

120 тыс. т сульфата калия соста83 тыс. руб.

и перерасхода хлорасстояние.

эффект от внедрения производстве мощиосТЬЮ вит

Claims

Изобретение относитс к автомати )ческому управлению процессами раство:рени солей с подводом тепла в процес ;за счет растворени , в частности, к Iтехнике управлени процессами перера:ботки минерального сырь , и может быт 1использовано в конверсионном производ :стве калийного бесхлорного удобрени сульфата кали дл получени раствора ;хлористого кали заданной концентраци , Известен способ регулировани про цесса растворени путем стаби.пизации температуры в зоне растворени изменением подачи острого пара и стабилизации концентрации полезного компонента в растворе ia счет изменени расхода сырь на растворение. При этом концентрацию полезного компонента определ ют косвенно - по удельному весу раствора tl. Известен также способ автоматичес кого управлени процессом растворе-ни солевых руд, согласно которому при регулировании температуры раство ра руды ввод т коррекцию по скорости растворени руды 2. Однако эти способы не могут быть использованы дл приготовлени раствора хлористого кали дл условий конверсионного производства, так как в этих способах стабилизируют температуру в реакторе с помощью подвода в реактор-тепла, что не может использоватьс дл определени концентрации раствора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс способ регулировани процесса растворени путем регулировани расхода поступающего растворител по текет.ературе смеси в реакторе 3. Недостатком известного способа вл етс то, что регулирование количества подаваемого растворител может быть осуществлено только при поддержании посто ннь1ми температур растворител и раствор ющихс компонентов, что невозможно в случае изменени температуры входныхпотоков, так как температура раствора зависит не только от теплового зф.фекта растворени , но и от температур исходных реагентов . Целью изобретени вл етс стабилизаци концентрации раствора и улучшение технико-экономических показателей процесса за счет повышени каг чества регулировани . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу .расход растворител корректируют по температурам .растворител и раствор ющегос вещес тва, поступающих в реактор. На фиг.; 1 показана схема, автома , тиэи)2ованной системы управлени , реа лизующей предлагаемый способ; на фиг. 2 - блок-схема алгоритма расчета задани пр расходу водда; на фиг. 3 - зависимость температуры раствора хлористого кали от температуры воды и концентрации раствора. Система содержит датчик 1 темпера туры воды, датчик 2 температуры хлористого кали , датчик 3 температуры раствора хлористого кали , датчик 4 расхода воды, регул тор 5 расхода во ды, вычислительное устройство 6.Способ осуществл етс следующим образом. В процессе растворени непрерывно контролируетс температура растворени в реакторе, расход растворител , температура растворител ,и раствсэр ю щегос вещества If а. входе в процесс. С уч.етом запаздывани по входным параметрам: температуре растворител и температуре соли, рассчитываетс кон центраци раствора в реакторе, срав ниваетс с заданным значением концен трации, вычисл етс задание по расхо ду растворител и осуществл етс регулирующее воздействие по расходу ра творител за счет изменени задани контуру стабилизации расхода.растворител .. Концентрацию раствора хлористого кали определ ют по косвенным параме рам по фБрмуле (00-C(-b-b--tJ (.-Ь1)-Ч( где г- температурка раствора хлористого кали в реакторе, С; температура воды и хлористого кали , С; интегральна теплота раство рени хлористого кали , Дж/ri С,С2,С теплоемкости .воды, хлористо- го кали , раствора при средних значени х температур, Дхс/г гр-. в блоке 7 алгоритма выполн ютс операции первичной обработки информации: накопление, усреднение, ПЕюверка на достоверность параметров t , tj, tj, G. Блок 8 реализует функцию запаздывани дл параметров t, В блоке 9 вычисл етс фактическа концентраци раствора по косвенным параметрам по формуле (1)., В блоке 10 вычисл етс величина отклонени Дфактической К9Н центрации Л от заданного значени А. В логическом блоке 11 проводитс про верка величины отклонени Д по МОДУЛЮ Ъ cлyчJle,ecли отклонение небольшое (у ловие Нет.), то задание по расходу воды остаетс неизменным, в случае , если отклонение больше заданного значени t - (условие Да). В блоке 12 рассчитываетс новое зада ние по расхищу воды /io формуле л,. где 5i - задание по концентрации раствора С(- задание по расходу воды. Задание по расходу воды преобразуетс в стандартный токовый или пневматический сигнал и передаетс в качестве задани в автоматическую систему стабилизации расхода воды. Сигналы с автоматических датчиков 1-4 поступают в вычислительное устройство 6, туда же поступает задание по концентрации раствора А. В вычислительном устройстве б решаетс система уравнений, согласно приведенному алгоритму, находитс задание по расходу воды G/1- в процессе при текущих вoзмyщeии xпOдt , t, t, .G . Найденный расход G преобразуетс в корректирующий сигнал, который подаетс в виде уставКи на регул тор 5 расхода водал. Предлагаемый способ управлени позвол ет регулировать концентрацию раствора с точностью 0,5 мае. % хлористого кали и тем самым избежать брака в приготовлении раствора заданной концентрации и перерасхода хлористого кали на рассто ние. Экономический; эффект от внедрени способа на одном производстве мощностью 120 тыс. т сульфата кали составит 83 тыс. руб. Формула изобретени Способ управлени процессом растворени солей путем регулировани расхода растворител по температуре раствора в реакторе, отличающийс тем, что, с целью стабилизации концентрации раствора и улучше. ни технико-экономических показателей процесса за счет повышени качества регулировани , расход растворител корректируют по температурам растворител и раствор ющегос вещества поступающих в реактор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Опыт автоматического регулировани процесса растворени сильвинита на химической фабрике, ОКБА. Автоматизаци химических производств, вып. 2,1959, с. 46.
2.Авторское свидетельство СССР № 5586Э5, кл. .В 01 F 1/00, 1971.
3.Авторское свидетельство СССР 181836, кл. G05 D 11/16, 1965.

тх тх :тгх тгх тх f -г

LQ wA/Xa

Фиг./

W

К

Опрос датчиков

-г±- tt

A dntfit))

л А

й-А-А

л . Л /-Х , ТТ

Т

JOgo

Температура pacmSoputneAft tj, C

Ф149.3

Концентраци pacm8opayt Qc,% П 16 J8 29 22 2ft 26 ZB