IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Особый интерес с точки зрения автоматизации процесса производства серной кислоты и исследования представляет сушильно-абсорбционное отделение. Несмотря на то, что это две отдельные стадии процесса переработки газа на заводах серной кислоты, ввиду тесной связи между этими процессами (наличие между сушильным и абсорбционным отделением непрерывных потоков кислот) и идентичности их аппаратуры схемы их автоматизации объединены.

Возможные варианты автоматизации управления сушильно-абсорбционным отделением сернокислотных производств зависят от технологической схемы и вида выпускаемой продукции. В данном случае мы рассматриваем процесс производства, в котором осуществляется выпуск двух продуктов - купоросное масло, производимое в заданном количестве, а остальная продукция идет в виде олеума. 

По имеющимся статическим характеристикам процесса  можем сделать вывод, что основным параметром, определяющим ход технологического процесса в сушильно-абсорбционном отделении, является концентрация орошающих кислот. Как для процесса сушки, так и для процесса абсорбции существуют оптимальные концентрации кислот, при которых эти процессы протекают с максимальной скоростью, и обеспечивается наибольшая степень абсорбции используемого газа. Оптимальные концентрации кислот достигаются принудительным распределением потоков кислот по циркуляционным сборникам сушильных башен и абсорберов. Поэтому наша основная задача - разработать систему автоматического регулирования концентрации кислот.

Рассматриваемый объект управления подвергается действиям возмущений, основными из которых являются изменения концентрации серного ангидрида в газе, степень абсорбции в олеумном абсорбере и температура перед сушильной башней. Устранение влияния возмущающих факторов на заданный режим реализуется путем управления клапанами и задвижками, установленными на технологических трубопроводах и газоходах.

Для измерения концентрации кислот, поступающих на орошение сушильной башни  и абсорберов предложено использовать средства измерения, основанные на кондуктометрическом методе. Этот метод анализа основан на измерении электрической проводимости растворов при изменении их концентрации. Электропроводность в значительной степени зависит от физико-химических свойств растворителя и растворенного вещества - концентрации и подвижности, находящихся в растворе ионов, заряда ионов, температуры и многих других факторов.  В настоящее время наибольшее распространение получили бесконтактные высокочастотные приборы с измерительной ячейкой индуктивного типа.  

Средство измерения встраивается в сборник кислоты. При отклонении контролируемого параметра от заданного значения  вырабатывается управляющее воздействие, которое посылается на соответствующий клапан, с целью увеличения или уменьшения подачи того или иного потока в сборник.  В результате работы предполагается реализовать комплексную автоматизацию сушильно-абсорбционного отделения на базе современных средств контроля технологических параметров и микропроцессорного контроллера.

Библиографический список

1. Фиалко Г.М. Автоматизация производства серной кислоты. - М: Машиностроение, 1964г. - 351 с.
2. Бернштейн И.М. Автоматизация управления сернокислотным производством. - М: Химия, 1975 г. - 112-113, 122 с.
3. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - М: Машиностроение, 1983 г. - 223 с.

Код для цитирования: Скопировать