Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
На основе этих принципов разработана [77] автоматическая система регулирования баланса воды в жидкостном рецикле. Непрерывные замеры показателя преломления карбаматного раствора, осуществляемые с помощью соответствующего прибора, могут быть преобразованы в пропорциональный сигнал (пневматический, электрический и т. п.), передаваемый на регулирующий клапан, который должен быть установлен на линии поступления газов дистилляции (потока с колеблющимся содержанием воды) в абсорбер-конденсатор. Таким образом, в зависимости от состава рециркулируемого раствора автоматически увеличивается или уменьшается поступление воды в зону абсорбции-конденсации газов дистилляции, и тем самым поддерживается требуемое оптимальное соотношение CO2 : H2O.
В схеме автоматического управления системой жидкостного рецикла (рис. 111.8) предусмотрено три ступени дистилляции плава синтеза со следующими параметрами:
Ступень I и III
Р, МПа........ 2,059 0,206 0,054
і, 0C......... 155 127 121
Газы дистилляции III ступени конденсируют в соответствующем абсорбере-конденсаторе 7. Давление в аппарате регулируют изменением температуры, поскольку от последней зависит упругость паров над образуемым раствором. Для регулирования температуры предусмотрено изменение подачи охлаждающей воды с помощью специального клапана. Изменение давления в аппарате 7 обусловливает соответствующее изменение давления в зоне дистилляции III ступени, вследствие чего изменится количество водяных паров в газах дистилляции и конечная концентрация раствора карбамида. Давление в аппарате дистилляции III ступени можно также регулировать непосредственно клапаном на линии отводимых из иего газов. В этом случае давление в конденсаторе 7 может поддерживаться постоянным и более низким, чем в аппарате 4. Водный РУАС из конденсатора 7 через клапаи, регулирующий уровень, передают в конденсатор 6. Взаимосвязь между конденсатором 6 и аппаратом 3 аналогична изложенной для III ступени дистилляции. Раствор из конденсатора 6 отводят в абсорбер-кондеисатор 5 (промывную колонну), куда также подают газы дистилляции I ступени. В этом газовом потоке наряду с парами H2O и продуктами диссоциации карбамата аммония содержится также основное количество избыточного NH3, не прореагировавшего в зоне синтеза. Давление в системе абсорбции-дистилляции I ступени стабилизируют с помощью клапана на сдувках инертных примесей из конденсатора возвратного аммиака 8. Раствор из абсорбера-конденсатора 5 подают в колонну синтеза / насосом 12, производительность которого автоматически регулируется в зависимости от уровня в аппарате 5.
Состав рециркулируемого РУАС и соотношение CO2: H2O в нем зависит от количества водяных паров, поступающих с газами дистилляции в абсорберы-
;арбамида
Рис. III.8. Схема автоматического управления системой жидкостного рецикла:
1 — колонна синтеза: 2,3,4 — аппараты дистилляции I, II, III ступеней; 5,6,7 — конденсаторы газов дистилляции /, //, /// ступеней; s — аммиачный конденсатор; 9 — подогреватель; 10 — 12 — насосы; ИУ — измеритель уровня; P — регулятор; К — кок« центратомер (рефрактометр).
конденсаторы всех трех ступеней. Общее количество карбамата аммония в рециркулируемом растворе зависит от хв и от количества H2NCOONH4 в плаве синтеза. Если, например, хв возрастет, в плаве синтеза и, соответственно, в рециркулируемом растворе снизится количество карбамата аммония. В этом случае, чтобы соотношение CO2 : H2O сохранить неизменным, необходимо снизить количество водяных паров в газах дистилляции. Практически достаточно регулирования количества испаряемой воды на II и III ступенях дистилляции или даже иа одной из них. Для этого следует увеличить давление в аппаратах соответствующих ступеней, что, согласно схеме, вызовет подачу импульса на уменьшение расхода охлаждающей воды в конденсаторах. Понижение хв приведет, соответственно, к обратным результатам. При любом изменении количества жидкой фазы в абсорберах-конденсаторах будет срабатывать система автоматического регулирования уровня и, соответственно, будет изменяться количество рециркулируемого раствора.
Предназначенный для определения показателя преломления раствора рефрактометр рекомендуют [77] устанавливать на линии передачи рециркулируемого раствора в колонну синтеза. Показание рефрактометра преобразуется в соответствующий пропорциональный сигнал, воздействующий на один или оба регулирующих клапана на линиях охлаждающей воды и (или) на один или оба клапана иа линиях газов дистилляции II и III ступени. В результате поддерживается постоянным соотношение CO2 : H2O в карбаматном растворе, рециркулируемом в колонну синтеза. Возможны различные варианты работы упомянутых клапанов, однако наиболее просто и эффективно использовать клапаны на линиях охлаждающей воды. Менее надежным, хотя и возможным, является регулирование давления в конденсаторах и, соответственно, в аппаратах дистилляции с помощью клапанов на линиях сдувочных газов из упомянутых конденсаторов.
Рассмотрим случай, когда хв не изменяется, но меняется содержание воды в плаве после дистилляции вследствие, например, изменения температуры в аппаратах дистилляции. Так, если температура повысится, увеличится отгонка паров воды из плава синтеза. Содержание воды в рециркулируемом растворе увеличится,