ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 1
шивание реактивной бумажки; по интенсивности окрашивания су дят о количестве мышьяка.
Влажность газа определяют, поглощая пары воды фосфорным ангидридом в двух последовательно соединенных U-образных труб ках, наполненных смесью асбестовой ваты с фосфорным ангид ридом.
Для определения содержания серной кислоты в отходящих га зах контактных систем газ пропускают через влажную гигроскопи
ческую вату. Серный |
ангидрид образует с |
парами воды туман |
|||
H2S 0 4, который улавливается ватой |
вместе |
с |
брызгами кислоты |
||
и каплями тумана, содержащимися в газе. |
При этом |
частично |
|||
улавливается и SO2. Вату промывают водой и определяют в раство |
|||||
ре сначала количество |
сернистого |
ангидрида— титрованием рас |
|||
твором иода, затем общую кислотность — титрованием |
щелочью; |
по разности находят общее количество серной кислоты в газе в виде тумана и паров H2S 0 4.
Концентрацию БОзИтуман H2S 0 4 в отходящих газах автомати чески определяют при помощи туманомера типа АФТ-3, пределы измерений которого 0—1 г/м3 H2S 0 4. Для этого пробу газа пропу скают над водой; серный ангидрид, соединяясь с парами воды, обра зует туман серной кислоты, концентрацию которого измеряют туманомером.
Содержание окислов азота в отходящих газах башенных систем определяют колориметрическим методом. Так как окислы азота различаются по окраске (N 02— темно-бурый газ, N0 — бесцвет ный), сравнивая цвет анализируемого газа с цветом газа в эталон ных трубках, определяют содержание N 02 в газе. Для определения окиси азота пробу газа выдерживают в трубке в течение 10 мин, за это время происходит окисление N 0 до N 02. Затем вновь опреде ляют содержание N 02 сравнением с цветом газа в эталонных труб ках и вычисляют общее содержание окислов азота. Количество N0 находят по разности между результатами первого и второго опре делений.
§ 62. Автоматизация производства
Полная автоматизация цеха, производящего контактную серную кислоту из колчедана по классической схеме (см. рис. 44), затруд нительна из-за громоздкости аппаратурного оформления и необходи мости часто ремонтировать такие аппараты, как холодильники, на сосы и др. Экономически наиболее эффективна автоматизация кон тактных систем, более простых по аппаратурному оформлению, так как в них отсутствует промывное отделение и можно упростить про цесс окисления S 0 2 и абсорбции S 03. Такими системами являются системы, работающие на природной сере, сероводороде, концентри рованном сернистом ангидриде.
При автоматизации процесса тщательно продумывают количест во контролируемых параметров, сокращая их до минимума, но так, чтобы иметь все необходимые параметры, определяющие режим
2 0 0
системы. Этого требует экономическая сторона вопроса, так как установка приборов контроля и регулирования связана с большими капитальными затратами.
Автоматизация обжига колчедана. Одним из важнейших показа телей производства серной кислоты является постоянство объема обжигового газа и концентрации SO2 в нем. Постоянство объема га за поддерживают путем подачи в печь постоянного количества воз духа. Труднее достигнуть стабильности содержания S 0 2 в газе. Это связано с количеством поступающего в печь сырья (загрузкой), сте пенью его измельчения, содержанием в нем серы, влаги, условиями обжига и пр.
Автоматически регулируют концентрацию S 0 2 в сернистом газе при помощи газоанализатора, измеряющего концентрацию серни стого ангидрида и посредством соответствующих устройств воздей ствующего на питатель колчедана, изменяя таким образом его ко
личество, |
поступающее в |
|
|
|
|||||
печь. |
|
|
концентрацию |
|
|
|
|||
Иногда |
|
|
|
||||||
S 0 2 |
в |
газе |
регулируют |
|
|
|
|||
путем изменения |
количе |
|
|
|
|||||
ства |
подаваемого в печь |
|
|
|
|||||
колчедана |
по температу |
|
|
|
|||||
ре в печи или |
газа после |
|
|
|
|||||
печи, |
так как |
концентра |
|
|
|
||||
ция сернистого ангидрида |
|
|
|
||||||
и температура |
газа |
вза |
|
|
|
||||
имно связаны. Однако та |
Рис. 95. Схема автоматического регулирова |
||||||||
кое регулирование менее |
|||||||||
точно, чем непосредствен |
ния печи обжига в кипящем слое: |
||||||||
но по концентрации |
газа, |
/ — тарельчатый |
питатель; 2 — привод питателя; |
||||||
3 — редуктор; |
4 — промежуточный |
транспортер; |
|||||||
так как |
его |
температура |
5 — печь; 6 — диафрагма; 7, II, 12 — регуляторы; |
||||||
8 — регулирующая заслонка; 9 — котел-утилизатор; |
|||||||||
зависит |
не только от со |
10 — газоанализатор на |
S 0 2 |
||||||
держания |
S 0 2, |
но |
и от |
|
|
|
|||
температуры |
поступаю |
|
|
|
|||||
щего |
в печь воздуха, |
влажности колчедана и пр. Кроме того, вслед |
ствие разогрева футеровки печи и газоходов изменение |
температу |
ры газа несколько отстает от изменения концентрации |
в нем S 0 2, |
что также влияет на точность регулирования. В печах кипящего слоя на зависимость между температурой и концентрацией газа влияют помещенные в печи охлаждающие элементы.
Схема автоматизации печи КС, работающей на колчедане, по казана на рис. 95. Постоянство объема газа достигается следую щим образом. Импульс от диафрагмы 6, при помощи которой из меряют количество поступающего в печь воздуха, через регуля тор 7 воздействует на заслонку 8, регулирующую количество по
ступающего воздуха. Постоянная концентрация S 0 2 |
в обжиговом |
газе обеспечивается благодаря тому, что импульс от |
газоанализа |
тора 10, установленного после котла-утилизатора 9, |
воздействует |
через регулятор 12 на скорость вращения тарельчатого питателя 1
201
(при помощи вариатора или регулирующего реостата). Постоянное разрежение в верхней части печи (1—4 мм вод. ст.) поддерживается регулятором 11, который соответственно изменяет положение регу лирующего элемента (например, заслонки) перед газодувкой (на гнетателем). Отклонения концентрации S 02 при этой схеме регули рования в среднем составляют ±0,5% (рис. 96).
Автоматизация промывного отделения. В промывном отделении кислота, накапливающаяся в мокрых электрофильтрах и увлажни тельной башне, передается последовательно во вторую, а из нее в
первую промывную башню. Концентрация кислот |
увлажнительной |
|||||||
и второй промывной башен определяется |
концентрацией |
кислоты |
||||||
|
в первой башне, температур |
|||||||
|
ным режимом, |
особенностя |
||||||
|
ми аппаратов и некоторыми |
|||||||
|
другими условиями. При ав |
|||||||
|
томатизации промывного от |
|||||||
|
деления |
в |
зависимости |
от |
||||
|
концентрации |
кислоты |
в |
|||||
|
первой |
промывной |
башне, |
|||||
|
измеряемой |
концентратоме- |
||||||
|
ром, изменяется количество |
|||||||
|
воды, поступающей в сбор |
|||||||
|
ник |
увлажнительной |
(или |
|||||
Часы |
второй |
промывной) |
башни. |
|||||
Рис. 96. Картограмма концентрации S02 |
Температурный |
режим под |
||||||
в обжиговом газе при регулировании за |
держивается |
|
автоматиче |
|||||
грузки печи посредством автоматического |
ским регулированием |
коли |
||||||
газоанализатора |
чества воды, |
охлаждающей |
||||||
|
поверхность |
холодильников |
||||||
кислоты. Схема проста, но обладает большой |
инерционностью, |
не |
||||||
оказывающей, правда, существенного влияния |
на |
режим, |
так как |
отклонение от нормы получающихся колебаний концентрации кис лоты не превышает 2—3%.
Автоматизация сушильно-абсорбционного отделения. Как уже упоминалось, сушильная башня относится к отделению очистки га за. Однако в связи с тем, что вода, поглощаемая из газа в сушиль ных башнях, поступает с сушильной кислотой в абсорбционное от деление и идет на образование H2SO4, а для повышения концентра ции сушильной кислоты применяют моногидрат, циклы эти очень тесно связаны. Поэтому, имея в виду взаимную циркуляцию на званных кислот, в производстве часто сушильную башню относят к абсорбционному отделению. Автоматизация предусматривает регу лирование взаимного обмена кислот и откачку на склад продукции.
Схема автоматического регулирования сушильно-абсорбционно го отделения, обеспечивающая автоматическое поддержание тре буемой концентрации кислоты во всей системе, а также автомати ческую выдачу продукции на склад,«следующая. Заданная концен трация олеума поддерживается путем воздействия регулятора 19 (рис. 97) на клапан 4, изменяющий количество моногидрата, кото
202
рое поступает в сборник 9 олеума. Так же регулируется концентра ция моногидрата и сушильной кислоты — регуляторы 16 и 18 воз действуют на клапаны 5 и 6.
Количество олеума, перекачиваемого на склад, |
регулируется |
|
при помощи регулятора 14, |
который воздействует |
на клапан 21. |
В олеумном абсорбере 3 |
поглощается больше SO3, чем требует |
ся для выпуска всей продукции в виде олеума (60—70% S 0 3 вместо необходимых 31%), поэтому для разбавления олеума моногидрата не хватает. Такое несоответствие устраняется благодаря тому, что в результате воздействия регулятора уровня 10 на клапан 8 избы ток олеума перетекает из сборника 9 в сборник И и разбавляется там до концентрации моногидрата.
Если количество влаги, поступающей с газом в сушильную башню, больше, чем не обходимо для выпуска всей продукции в виде олеума, концентрация сушильной кислоты мо жет снизиться до пре дельно допустимого значения (93% H2SO4).
Тогда регулятор кон центрации 16 подает импульс клапану 20 на закрытие, при этом по вышается уровень кис
лоты |
в' |
сборнике |
9. |
Рис. 97. Схема |
автоматизации |
сушильно |
||
Когда уровень кислоты |
абсорбционного отделения: |
|
||||||
/ — сушильная башня; 2 — моногидратный абсор |
||||||||
достигает |
регулятора |
бер; 3 — олеумный абсорбер; 4—8, |
17, |
20, |
21 — регу |
|||
15, |
он |
передает |
им |
лирующие клапаны; |
9, 11, 13 — сборники |
кислоты; |
||
10, 12, 14, 15 — регуляторы уровня; 16, |
18, |
19 — регу |
||||||
пульс на открытие кла |
ляторы концентрации; 22 — диспетчерский пункт |
|||||||
пану 17, |
в результате |
|
|
|
|
|
||
часть продукции будет |
|
|
При недостатке |
|||||
отводиться из системы в виде сушильной кислоты. |
||||||||
воды концентрация сушильной кислоты |
поддерживается на верх |
|||||||
нем допустимом пределе |
(93,5% H2SO4) |
в результате воздействия |
регулятора 16 на клапан 6, регулирующий подачу воды в систему.
В этом случае вся продукция выдается |
в виде олеума через кла |
|||||
пан 21. |
|
|
|
|
|
|
Установленная концентрация |
сушильной |
кислоты |
поддержи |
|||
вается |
путем передачи моногидрата |
из сборника |
И в |
сбор |
||
ник 13 в |
результате воздействия |
регулятора |
уровня 12 на |
кла |
||
пан 7. |
|
|
|
|
|
|
Схема автоматического регулирования не изменяется и в том случае, если степень абсорбции серного ангидрида в олеумном аб сорбере становится менее 31% (например, вследствие нарушения