Разработка автоматизированной системы управления процессом сжигания серосодержащих отходов

№86-2,

технические науки

Статья посвящена разработке автоматизированной системы управления процессом сжигания серосодержащих отходов. В статье представленная технологическая схема. Описан подробно весь процесс и сделаны выводы.

Похожие материалы

На многих заводах можно встретить такой процесс как сжигание серосодержащих отходов. Автоматизация данного процесса вещь актуальная, так как способствует улучшению качества продукции и снижению ее себестоимости, но проводить исследования на реальном объекте дорого и небезопасно.

Рассмотрим технологический процесс (Рис. 1):

  1. В печь поступают либо водно-сернистые, либо органические отходы.
  2. Производится розжиг печи.
  3. Осуществляется сжигание серосодержащих отходов.
  4. Производство пара.

К водно-сернистым отходам относят:

  • жидкие серосодержащие отходы из корпуса производства метилмеркаптана;
  • малозагрязнённые воды с производства метилмеркаптана;
  • сброс аммиачного раствора с производства метионата натрия;
  • сброс аммиачного раствора по линии с производства метионата натрия
  • сернистая вода с производства рекуперации серы;
  • промывные воды с производства сульфата натрия.

Органические:

  • лёгкие фракции метилтиопропионового альдегида с производства метилтиопропионового альдегида;
  • тяжёлые фракции метилтиопропионового альдегида c производства метилтиопропионового альдегида;

Рис 1 Технологическая схема

Отходы подаются на сжигание в камеру горения на форсунку печи c помощью насоса. При достижении давления в линии подачи водносернистых отходов 10 кгс/см насос отключается. По мере подачи отходов на пиролиз для поддержания горения необходимо увеличивать температуру в печи. Температура в печи, необходимая для сжигания отходов, создаётся за счёт горения топливного газа, поступающего на установку. При пуске печи температура в камере горения поднимается до 750 — 800°С за счёт горения топливного газа, поступающего на форкамерную горелку через регулирующий клапан.

Давление топливного газа, подаваемого на установку, регулируется в пределах 0,16 — 0,18 МПа. Воздух к пилотной горелке (запальнику) подаётся от заводской сети сжатого воздуха с учетом соотношения газ — воздух 1/2, посредством дросселирования через клапан.

На форкамерной горелке печи постоянно контролируется состояние пламени при помощи детектора пламени, который постоянно продувается воздухом в целях предохранения его от перегрева. Необходимый для горения воздух подаётся в печь турбокомпрессором из атмосферы. Расход воздуха регулируется таким образом, чтобы объёмная доля кислорода в дымовых газах была в пределах от 4 до 10 %. При повышении температуры до 1150°С печь останавливается.

Сжигание серосодержащих отходов:

Температура в камере горения печи перед пережимом поддерживается в пределах от 950 до 1050°С. Температура в камере горения печи регулируется посредством клапана расхода топливного газа. При повышении температуры до 1100°С, а также понижении до 800°С. закрываются клапаны:

  • на линии подачи на сжигание лёгких фракций метилтиопропионового альдегида;
  • на линии подачи на сжигание водно-сернистых отходов; насос- останавливается и закрывается клапан.

Водно-сернистые отходы подаются на сжигание в камеру горения на форсунку печи из сборника c помощью насоса.

При достижении давления в линии подачи водно-сернистых отходов 10 кгс/см2 насос отключается.

Лёгкие фракции метилтиопропионового альдегида подаются на форсунку печи в количестве не более 200 кг/ч.

Тяжёлые фракции метилтиопропиинового альдегида подаются на форсунку печи в количестве не более 400 кг/ч.

Все жидкие отходы, поступающие на сжигание, распыляются в печи паром из сети.

Давление пара, подаваемого на распыление лёгких фракций метилтиопропинового альдегида, регулируется в зависимости от расхода лёгких фракций метилтиопропинового альдегида, и равно от 0,55 до 0,6 МПа (от 5,5 до 6,0 кгс/см ). Давление пара, подаваемого на распыление тяжёлых фракций метилтиопропионового альдегида равно от 0,25 до 0,45 МПа (от 2,5 до 4,5 кгс/см ). Давление пара, подаваемого на распыление водно-сернистых отходов регулируется в пределах от 0,65 до 0,8 МПа (от 6,5 до 8,0 кгс/см ).

Производство пара: горячие дымовые газы, входящие из камеры горения, охлаждаются в котле-утилизаторе печи, при этом получается пар давлением не более 1,30 МПа. Для питания котла-утилизатора печи используется питательная вода. В ёмкость вода из цеха подготовки котловой воды подается через теплообменник в который по межтрубному пространству подаётся пар давлением 1,5 МПа (15 кгс/см ) с выходом конденсата в сеть. На выходе получаем охлажденные дымовые газы, температура которых должна находиться в пределах от 230 до 328 °С.

Утилизация серосодержащих отходов в химической промышленности, методом сжигания в печах, является одним из необходимых процессов при производстве сернистых продуктов.

В технологическом процессе сжигания серосодержащих отходов, контуром управления температурой нагрева печи, играющем важнейшую роль является контур пропорциональной подачи топливного газа и воздуха.

Способов регулирования подачи топлива и воздуха в печь существует достаточное количество, но все они основаны на постоянном поддержании заданного массового расхода газа и воздуха.

Список литературы

  1. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности/ Г.И. Лапшенков, Л.М. Полоцкий. - М.: Химия, 1988. - 288с.
  2. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник/ А.Г. Касаткин - М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 753 с.
  3. Основы автоматики и автоматизации химических производств/ А.В. Казаков, М.В. Кулаков, Ю.К. Мелюшев. - М.: Машиностроение, 1970 г. - 371