Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов

 

Изобретение относится к способу контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, может быть использовано в химической промышленности и позволяет обеспечить непрерьшность контроля. Измеряют концентрацию фтора в фосфоритах датчиком (Д) 18, а в продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата 1 и во фторированной воде - по величине расхода буферного раствора в измерительной ячейке (электроды 5, измеритель-.. ный прибор 7, регулятор 8, связанный с клапаном 9 на линии буферного раствора ) . Степень обесфторивания расплава кормовых фосфатов определяют с помощью измерителя 20. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УЬЛИН

09) (11) (5g 4 С 05 В 1/00, G 05 D 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 г (Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к способу контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, может быть использовано в химической промышленности и позволяет обеспечить непрерывность контроля. Измеряют концентрацию фтора в фосфоритах датчиком (Д) 18, а в продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата 1 и во фторированной воде — по величине расхода буферного раствора в измерительной ячейке (электроды 5, измеритель-, ный прибор 7, регулятор 8, связанный с клапаном 9 на линии буферного раствора). Степень обесфторивания расплава кормовых фосфатов определяют с по- g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРЕтений и ОтнРьГГий (21) 3929782/23-26 (22) 12.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. 1Г 1 (71) Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром" (72) И.П.Гайдабура, В.К.Гаркун и Т.А.Попова (53) 66.012.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1156743, кл. В 04 С 11/00, 1983.

Окнина И.А. и др. Определение фтора в аппатитовом и фосфоритовом концентратах, — В сб.: Промышленность минеральных удобрений и серной кислоты; М.: НИИТЭХИМ, 1975, вып. 6, с. 19-22. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ ОБЕСФТОРИВАНИЯ КОРМОВЫХ ФОСФАТОВ мощью измерителя 20. 1 э.п. ф-лы, С:

1281555

Для реализации способа контроля концентрации фтора в воде предусмотрена аналогичная измерительная ячейка, куда подают воду, охладившую расплав кормовых фосфатов и отобравшую от них часть фтора.

Для преобразования сигналов по расходам буферных растворов в сигна.лы концентрации фтора в продуктах сгорания С„, и фторированной воде gg

С предусмотрены фунциональные преобразователи 15 и 16 соответственно.

Для Оценки суммарной концентрации фтора во фторированной воде и продуктах сгорания предусмотрены сумматор

17, а для определения разности между концентрацией фтора в фосфоритах, замеряемой датчиком 18, и суммарной концентрацией фтора в продуктах

Изобретение относится к способам контроля процессов термохимического обесфторивания кормовых фосфатов в теплотехнологических аппаратах, например циклонных агрегатах и вращаю- 5 щихся печах, и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности контроля.

На чертеже представлена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа.

Технологическая часть схемы включает в себя энерготехнологический an!

5 парат 1 для обесфторивания кормовых фосфатов, гран-желоб 2 для транспортировки расплавленного кормового фосфата в гранбассейн 3. Измеритель содержания фтора имеет проточную изме20 рительную ячейку 4, в которую помещены электроды 5 (фторселективный и электрод сравнения) и к которой подведены трубопроводы подачи буферйого раствора и анализируемых продуктов сгорания через барботажное устройство 6.

Электроды 5 связаны электрической цепью с измерительным прибором 7 и

1 регулятором 8, соединенным с управ ляющим клапаном 9 на линии буферного раствора.

Для измерения и регулирования расхоДа продуктов сгорания в схеме предусмотрены ротаметр 10 и регулятор

11, связанный с управляющим клапаном 12, а для определения расхода буферного раствора — ротаметры 13 и 14 ° сгорания во фторированной воде предусмотрено вычитающее устройство 19, для фиксирования степени обесфторивания расплава кормовых фосфатов (концентрация фтора в конечном продукте) служит измеритель 20.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При реализации данного способа используют следующие зависимости.

При увеличении концентрации фтора в исследуемом растворе в 3 раза раствор в измерительной ячейке должен быть разбавлен буфером в 3 раза больше. Покажем в математической форме переход к линейной зависимости измеряемой величины (расход буферного раствора) от концентрации фтора в исследуемом растворе. .Пусть — заданная постоянная концентрация фтора в измерительной ячейке, достигаемая путем изменения расхода буферного раствора при изменении концентрации фтора в анализируемом растворе; G — постоянный расход анализируемого вещества через аналитическую ячейку; Сч — концентрация фтора в анализируемом растворе; — расход буферного раствора (изменяемая автоматически величина, тогда

Cv Go

Сд=- — — — (постоянная величина), БЧЯ отсюда (С о+С Бч У) ° С о С, С =--- — --- — --= С +G

С, 0 699G °

Для рассматриваемых процессов

С сЕ С вЂ . и может быть исключено.

CD Со

Получают уравнение прямой линии в координатах СБч, С „.

По данному способу регистрация

ЭДС с помощью потенциометра заменяется регистрацией концентрации фтора по расходомеру буферного раствора с равномерной шкалой, проградуированной по концентрации фтора в анализируемом растворе. Таким образом, концентрация фтора определяется по аВтоматически изменяющейся величине расхода буферного раствора при постоянстве концентрации фтора в измерительной ячейке (постоянство ЭДС).

При изменении концентрации фтора в анализируемом растворе, поступающем в ячейку с датчиками (электроды), расход буферного раствора изменяется так, чтобы вернуть ЗДС ячейки (а эна1281555 чит и концентрацию раствора в ячейке) к исходной величине.

Исследуемую среду (продукты сгорания) и буферный раствор подают в проточную измерительную ячейку. Величину подачи исследуемой среды устанавливают на постоянном уровне, контролируя ее расход ротаметром 10 и компенсируя его регулятором 11, которому устанавливают задание стабилизиро- 10 вать значение расхода продуктов сгорания на уровне максимальной чувствительности электродов 5 с помощью управляющего клапана 12. При этом технически несложно в проточной измерительной ячейке 4 приготовить раствор с оптимальной для измерения концентрацией контролируемого фтора. В случае изменения концентрации .фтора в продуктах сгорания расход буферного 20 раствора изменяют с помощью автоматической системы регулирования (5 - 9) так, чтобы концентрация фторид-ионов в ячейке 4 была на уровне, оптимальном для измерения. Сигнал ЭДС пары электродов 5 поступает на измерительный. прибор 7, выход которого соединен с регулятором 8,, управляющим клапаном 9. Последний устанавливает расход буферного раствора на таком значении, -З0 чтобы концентрация контролируемого иона в измерительной ячейке 4 поддерживалась на заданном уровне.

Искомое значение концентрации анализируемого вещества в растворе (фто- 35

pa) Ск, определяют по величине расхода буферного раствора, измеряемого ротаметром 14, поскольку указанный расход прямо пропорционален выходному сигналу регулятора 8. Сигнал рас- 40 хода буферного раствора от ротаметра 14 поступает на функциональный преобразователь 15, который реализует функцию (при постоянном расходе анализируемой среды). 45

С„=К С„ где С вЂ” концентрация анализируемо"л

ro вещества;

К вЂ” коэффициент линейной зависимости; 50

С вЂ” расход буферного раствора.

Аналогичным образом определяют концентрацию фтора С во фторированх ной воде. 55

Суммарное значение концентрации

С фтора в воде и продуктах сгорания ойределяют сумматором 17 (C =C +С ) кг а концентрацию фтора в кормовых фосфатах С определяют при помощи вычитающего устройства 18 (С .о С -С„ ).

Пример. Определяют степень обесфторирования кормовых фосфатов следующим образом.

Для определения концентрации фтора (F) в продуктах сгорания 1 л/мин дымовых газов с содержанием F

50 мг/м барботируют через кювету, в «оторую встроены фторселективный электрод и электрод сравнения. В кювету подают 0,25 л/мин буферного раствора (рН 5,8-6,0). Степень поглощения фтора 0,95. Концентрация фториона в кювете поддерживается на уров-2 не 1 10 г-ион/л. При изменении концентрации в газе до 500 мг/м для поддержания концентрации фтора и ЭДС пары на постоянном уровне требуется расход буферного раствора 2,5 л/мин.

Для данного примера

Ск 200 Gg где С вЂ” расход буферного раствора, л/мин;

С„ — концентрация фтора в газе. м /M3

Погрешность измерения по предлагаемому способу вследствие нестабильности коэффициента абсорбции, изменяющегося в зависимости от расхода на +0,57, и неточности работы автоматической системы стабилизации (+1,0Е) концентрации фтора в кювете, не превышает +1,57.

Для определения концентрации фтор-, иона в жидкости, охлаждающей расплав кормовых фосфатов, 0,0 1 л/мин воды, содержащей 20 мг/л фтор-иона, смешивают с 1 л/мин буферного раствора в измерительной ячейке, в которую встроены фторселективный электрод и электрод сравнения (хлорсеребряный).

Концентрация ионов фтора в ячейке при этом поддерживается на уровне 1Х

110 r-ион/л. При уменьшении концентрации ионов фтора в воде до

5 мг/л для поддержания постоянной концентрации фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 0,25 л/мин. При увеличении концентрации ионов фтора в воде до 100 мг/л для поддержания постоянной концентрации фтор-иона в измерительной ячейке требуется расход буферного раствора 5 л/мин. Для данного примера

С„=20 0, 1281555

Формула изобретения

1. Способ контроля степени обесфторивания кормовых фосфатов, полуСоставитель Г.Огаджанов

Редактор Н.Гунько Техред Л.Олейник Корректор М.Самборская

Заказ 7203/19. Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 где G> — расход буферного раствора, л/мин;

С вЂ” .концентрация фтор-иона в воде, мг/л.

Относительная погрешность измерения по данному способу составляет

1,0 .

Оценив С и С„ при помощи функ1 2 циональных преобразователей 15 и 16, на сумматоре 17 определяют С„=C + х„

+С, а при помощи блока 18 определяют разность между концентрацией фтора в исходном фосфорите С и суммарной концентрацией фтора в газах и в охлаждающей расплав жидкости С> которая и определяет концентрацию фтора. в конечном продукте (расплаве) кормового фосфата

С „=C„„-С„.

Предлагаемый способ определения степени обесфторивания кормовых фосфатов позВоляет осуществить непрерывный автоматический контроль анализируемого вещества, что увеличивает точность контроля в 4 раза. чаемых в энерготехнологическом аппарате, путем обработки фосфоритов высокотемпературным потоком продуктов сгорания топлива с последующим охлаж5 дением полученного расплава водой, отстоем смеси в гранбашне и измерения концентрации фтора в продукте, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности конт-, роля, измеряют концентрацию фтора в фосфоритах, продуктах сгорания на выходе энерготехнологического аппарата и фторированной воде на выходе гранбассейна и определяют концентрацию фтора в конечном продукте по разности между концентрацией фтора в фосфоритах и суммарной концентрацией, фтора в продуктах сгорания и фторированной воде.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, стабилизируют

25 значения концентрации фтора в измерительных ячейках путем изменения подачи в них буферного раствора и определяют концентрацию фтора в продуктах сгорания и фторированной воде по величине расхода буферного раствора в измерительные ячейки.