В. Потапов - Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства
Горение в печи контролируется по цвету пламени и температуре, определяемой посредством специальных приборов.
Анализ газа обычно производится аппаратом Рейха (рис. 34), который состоит из поглотительного сосуда А, аспиратора Б и мерного цилиндра В, соединенных между собой резиновыми трубками с зажимами. Перед анализом аспиратор Б доверху наполняют водой и проверяют плотность всех зажимов, так как при малейшей неплотности результаты анализа будут неверными. Далее при закрытом зажиме на трубке газохода выпускают избыток воды из аспиратора Б.
После этого в поглотительный цилиндр пипеткой вводят 100 мл воды, 10 мл 0,1 н. раствора йода и 1 мл крахмального раствора. В отверстие газохода вставляют специальную пробку с резиновой трубкой, открывают зажимы и газ пропускается через водный раствор при непрерывном встряхивании поглотительного цилиндра А до полного обесцвечивания жидкости.
Рис. 34. Аппарат Рейха:
А — поглотительный сосуд; Б — аспиратор; В — мерный цилиндр.
При поглощении SO2 в сосуде происходит следующая реакция
SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI
После обесцвечивания зажим перед газоходом закрывают и в поглотительный сосуд вводят 10 мл 0,1 н. раствора йода, затем снова открывают зажим и газ засасывается до появления первого пузырька в поглотительном сосуде. Под отводную трубку аспиратора подставляют мерный цилиндр для воды и пропускают газ через аппаратуру до полного обесцвечивания раствора йода. Скорость поступления газа регулируют при помощи зажима. Замеряют количество вытекшей воды и температуру газового пространства в аспираторе и по таблице 14 определяют процент SO2 в газе.
Для определения состава SO3 в газе используют тот же метод только вместо йода берется 0,1 н. раствор NaOH и индикатор фенолфталеин. Процент SO3 находится также по табл. 14.
Определение содержания SO2 в газе, %Таблица 14.
Давление и разрежение в системе измеряется тягомером (изогнутая стеклянная трубка, заполненная жидкостью, один конец которой соединяется с газоходом, а второй конец остается открытым). По разности уровней в обеих коленах тягомера определяется величина давления или разрежения.
Наличие сублимированной серы определяется путем введения внутрь газохода толстостенной пробирки, в которую при помощи двух трубок пропускают воду. Белый налет на наружной поверхности пробирки свидетельствует о наличия сублимированной серы.
Наличие пыли в газе определяется путем введения внутрь газохода фарфоровой палочки, на которой оседает пыль.
Состав известкового молока и других растворов основания может определяться ареометром, который представляет собой запаянную стеклянную трубку с грузом на нижнем конце. Трубка, погруженная в исследуемую жидкость, налитую в сосуд, находится в вертикальном положении. По шкале (в единицах удельного веса или в градусах Боме), нанесенной на корпусе ареометра, определяют показания прибора, так как в зависимости от плотности раствора степень погружения трубки различна.
Состав башенной кислоты определяют при помощи ареометра. По табл. 15, согласно показаниям ареометра, определяют содержание извести.
Другие способы определения состава кислоты и основания производятся химическим путем — титрованием.
Зависимость между составом кислоты и ее плотностьюТаблица 15.
Количество выработанной кислоты определяется по показаниям уровнемеров в емкостях или расходомеров на трубопроводах.
Прозрачность кислоты определяют высотой столба жидкости, налитой в цилиндр, под который подложен четкий печатный шрифт с размером букв 5 мм. Максимальная высота столба кислоты, выраженная в линейных сантиметрах, при которой можно прочесть шрифт, определяет степень прозрачности. Удовлетворительной для башенной кислоты считается прозрачность 12–20 см.
Большую помощь кислотчику в работе оказывает использование методов автоматического контроля и регулирования.
Автоматический контроль и регулирование
Автоматизация цеха включает в себя автоматический контроль, управление и регулирование.
Автоматический контроль заключается в непрерывной проверке тех или иных показателей, заданных технологическим режимом.
Автоматическое управление выполняет те же задачи, позволяя прекратить действие того или иного оборудования в случае необходимости.
Автоматическое регулирование поддерживает заданные параметры технологического процесса, осуществляет функцию управления и контроля.
К системам контроля и управления относятся визуальный контроль с ручным управлением, осуществляемый показывающими приборами, которые размещаются по месту измерения, централизованная система контроля с ручным управление, выполняемая на расстоянии и передающая показания на расстояние.
Современные контрольно-измерительные приборы, применяемые в кислотных цехах, делятся на следующие группы:
1. Указывающие приборы, требующие непосредственного наблюдения за положением стрелки или другого элемента на шкале.
2. Регистрирующие приборы (самопишущие), ведущие непосредственную запись показаний. В них применяется дисковая диаграммная или ленточная бумага (шириной 100–300 мм), закладываемая в прибор в виде рулонов. На бумаге прочерчивается в результате ведения процесса линия, которая характеризует положение (величину) нужного параметра в определенный момент.
3. Суммирующие или интегрирующие приборы автоматически суммируют показания измеряемой величины за определенный промежуток времени.
4. Специальные приборы, подающие световой или звуковой сигнал при достижении заранее установленного уровня.
5. Регулирующие приборы, автоматически поддерживающие на определенном уровне заданную величину или изменяющие ее по определенному режиму.
6. Приборы телеметрические имеют указывающую и регистрирующую часть на самом приборе и дублирующие показания на вторичном приборе, который находится на значительном расстоянии.
В современных кислотных цехах в связи с непрерывным характером работы предусматривается автоматизированное, централизованное управление на щитах и пультах, которые размещаются в специальном помещении.
На пультах имеется мнемосхема, на которой условными линиями показан весь технологический процесс с сигнальными лампами и ключами управления.
На щитах находятся вторичные приборы, которые регистрируют различные факторы технологического процесса; указатели положения всех основных задвижек и вентилей на газоходах, трубопроводах химикатов, воды и т. д., а также кнопки «пуск» и «стоп» приводов основного технологического оборудования.
Рассмотрим некоторые виды приборов, применяемых в кислотных цехах.
1. Для измерения температуры применяют:
приборы термомонометрические, использующие свойство различных веществ изменять свой объем в зависимости от температуры, — термометры ртутные, жидкостные, газовые;
приборы термоэлектрические, использующие изменение сопротивления и электродвижущей силы при пропускании тока через металлические устройства, которые находятся в контакте с измеряемой средой, — термометры сопротивления, термопары.
2. Для измерения давления применяют:
приборы, использующие разность давления в U-образном сосуде, заполненном жидкостью, возникающей при изменении давления, — тягомеры;
приборы, использующие изменение гибкой мембраны, разделяющей камеры низкого и высокого давления, — дифференциальные манометры.
3. Для измерения концентрации применяют электрические газоанализаторы; индукционные и мембрано-дифференциальные плотномеры.
4. Для измерения расхода жидкости, пара или газа применяют: приборы, измеряющие перепад давления в сужающем устройстве, встроенном в трубопровод. — диафрагмы и трубки Вентури;
приборы, использующие появление электродвижущей силы возникающей при полном заполнении движущимся потоком трубопровода, на котором смонтирован электромагнит, создающий магнитное поле в сечении трубы, типа 4РИ, 5РИ (расходомер индукционный).
5. Для измерения уровня жидкости применяют:
приборы, использующие изменение поплавка в зависимости от уровня жидкости в емкости, — поплавковые уровнемеры;
приборы, измеряющие давление столба жидкости, — пружинные манометры.
6. Для измерения pH применяют приборы, использующие изменение величины потенциала, возникающего на электроде, погруженном в испытываемую среду в зависимости от pH среды, типа ДП-2 (датчики погружного типа) и т. д.
