• Готовые работы
• Схемы автоматизации
• Реакторы

Реактор очистки хвостовых газов (селективной очистки) в производстве азотной кислоты. Функциональная схема автоматизации

Общая задача управления технологическим процессом формируется обычно как задача максимизации некоторого критерия при выполнении ограничений на технологические параметры, установленные регламентом. Решение такой задачи очень трудоемко, а иногда практически невозможно ввиду большого числа факторов, влияющих на ход процесса. Поэтому весь процесс разбивают на отдельные участки.

В данном разделе дипломного проекта рассматривается участок селективной очистки хвостовых газов производства азотной кислоты. Автоматизации подлежит следующий участок технологической схемы.

Хвостовые газы из абсорберов проходят через рекуператор и нагреваются за счет тепла нитрозных газов, поступающих в абсорбер.

Из рекуператора часть хвостовых газов поступает во встроенный теплообменник реактора селективной очистки, где нагреваются за счет тепла очищенного газа (реакция поглощения NO идет со значительным выделением тепла) и смешивается с газом, идущим на очистку в обход внутреннего теплообменника.

После очистки весь газ проходит внутренний теплообменник реактора, отдает часть тепла газу, поступающему на очистку, и выходит сброс в атмосферу.

В качестве объекта управления процессом очистки хвостовых газов принята установка, состоящая из рекуператора и реактора селективной очистки со встроенным теплообменником.

Показателем эффективности процесса является концентрация оксида азота в газе на выходе из аппарата.

Оксид азота NO эффективно поглощается катализатором в определенном диапазоне температур (от 700 °С до 800 °С), поэтому задачей регулирования процесса является подержание заданной температуры хвостовых газов перед катализатором.

Так как процесс очистки идет с выделением тепла, то газ перед катализатором можно нагревать газом, прошедшим очистку. Технологические расчеты показывают, что если весь поступающий на очистку газ пропустить через внутренний теплообменник аппарата, то перед катализатором очищаемый газ окажется перегретым и повышение температуры во время реакции может вызвать разрушение катализатора. Поэтому необходимо часть газа направлять в обход теплообменника.

Если при соблюдении всех норм технологического режима концентрация оксида азота в хвостовых газах после реактора окажется выше допустимой, то это означает, что либо катализатор вышел на стадию насыщения и требует замены, либо есть нарушения в технологическом режиме до реактора селективной очистки. Эти случаи являются аварийными, для них предусмотрена соответствующая сигнализация.

Дополнительно выполняется контроль и регистрация температуры хвостовых газов до и после внутреннего теплообменника реактора, до и после рекуператора. Выполняется контроль и регистрация температуры нитрозных газов до и после рекуператора.

Для безопасности контролируется давление внутри аппарата и при превышении заданного предела выдается сигнализация.

Расход газа, подлежащего очистке, не является параметром контроля и регулирования так как смесь поступает в реактор с адсорбера нитрозных газов.