Дукенбаева М.О., Адилбеков М.А.
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИВОТОЧНЫМ ТЕПЛООБМЕННЫМ АППАРАТОМ С ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются задача повышение качества процесса управления системой автоматического управления теплообменным аппаратом за счет известныхэ решений управления теплообменниками, а также его анализа как объект управления
Ключевые слова:
высокоэффективные, кожухотрубные, теплообменники, анализ
Рассмотрены применение теплообменного аппарата для получения серной кислоты методом мокрого катализа. Метод мокрого катализа является одним из основных методов получения серной кислоты из сероводорода и состоит из трех этапов: сжигание сероводорода, окисления диоксида серы, который образуется на катализаторе, и конденсации серной кислоты [1]. В настоящее время широко применяют схему производства серной кислоты, предложенную Haldor Topsoe A/S, изображенную на рис. 1. При очистке горючих газов обычно получают концентрированный сероводородный газ (до 90%), поэтому в печах, где он сжигается, выделяется большое количество тепла. В связи с этим при сжигании в печь вводят большой избыток воздуха или располагают в ней змеевики котла-утилизатора. На этапе сжигания сероводорода получаем диоксид серы. Из печи газ при температуре около 1000 °С поступает в котел-утилизатор, где тепло газа используется для получения пара. Охлажденный газ при температуре 400-420 °С поступает в контактный аппарат. В связи с тем, что процессы в аппарате экзотермические, газ охлаждают между слоями для того, чтобы сдвинуть равновесие в нужном направлении. После стадии конверсии газ охлаждается до температуры ниже 300 °С, при этом реагирует с парами воды с образованием газообразной серной кислоты (кислый газ). После охладителя кислого газа, газообразная серная кислота поступает в кожухотрубный противоточный конденсатор - теплообменник (рис. 2). Теплообменник является вертикально расположенным корпусом с трубами с падающей пленкой из боросиликатного кислотоупорного ударопрочного стекла [2]. Технологический газ проходит внутри труб, охлаждаемых снаружи атмосферным воздухом, поэтому возникает высокое пересыщение паров серной кислоты. Серная кислота конденсируется в трубах, стекает вниз и собирается в нижней части конденсатора. Готовая кислота прозрачная и имеет концентрацию ~98%. Очищенный газ выходит из конденсатора при температуре около 90-110°С и направляется непосредственно в трубу. Часть исходного горячего воздуха используется для организации горения в печи, а оставшаяся часть, может выводиться в трубу для увеличения поднимающей силы газа или может использоваться для подогрева питательной воды котла. Особенность процесса Topsoe заключается в том, что при его реализации не образуется сернокислотного тумана, поэтому отпадает необходимость в установке туманоограничителя после теплообменника. Таким образом, с учетом реальных условий работы, все существенные факторы, влияющие на процесс теплообмена, разбиваются на следующие группы [2]
Номер журнала Вестник науки №6 (39) том 2
Ссылка для цитирования:
Дукенбаева М.О., Адилбеков М.А. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИВОТОЧНЫМ ТЕПЛООБМЕННЫМ АППАРАТОМ С ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ // Вестник науки №6 (39) том 2. С. 253 - 257. 2021 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/4624 (дата обращения: 24.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2021. 16+