RU2310607C2 - Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production - Google Patents
Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310607C2 RU2310607C2 RU2005121509/15A RU2005121509A RU2310607C2 RU 2310607 C2 RU2310607 C2 RU 2310607C2 RU 2005121509/15 A RU2005121509/15 A RU 2005121509/15A RU 2005121509 A RU2005121509 A RU 2005121509A RU 2310607 C2 RU2310607 C2 RU 2310607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminate solution
- pulp
- seed
- decomposer
- particles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для управления инерционными процессами, у которых выходной параметр нелинейно, преимущественно экстремально связан с входными параметрами. Одним из таких процессов в производстве глинозема является процесс разложения (декомпозиции) алюминатного раствора с выделением в твердую фазу гидроксида алюминия.The present invention relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used to control inertial processes in which the output parameter is nonlinear, mainly extremely connected with the input parameters. One of such processes in the production of alumina is the decomposition (decomposition) of an aluminate solution with the release of aluminum hydroxide into the solid phase.
Аппаратурно процесс декомпозиции осуществляется в батарее последовательно соединенных баковых аппаратов (декомпозерах), в каждом из которых осуществляется перемешивание раствора. В отдельные декомпозеры (обычно в головные аппараты батареи) подается «затравка» - пульпа, содержащая твердые частицы гидроксида алюминия, на которых осуществляется осаждение гидроксида из раствора. По мере перехода раствора из предыдущего декомпозера в последующий декомпозерная пульпа обогащается твердой фазой гидроксида алюминия. После выхода пульпы из последнего декомпозера твердая фаза отделяется от маточного раствора (фильтруется) и является продукционным гидроксидом, поступающим на дальнейшую переработку для получения глинозема. Часть продукционного гидроксида отделяется и в качестве затравки возвращается в процесс декомпозиции. Такой процесс является инерционным и время пребывания пульпы в батарее составляет 30-60 часов.The hardware decomposition process is carried out in a battery of tank devices connected in series (decomposers), in each of which the solution is mixed. In separate decomposers (usually in the head units of the battery) a “seed” is fed — a pulp containing solid particles of aluminum hydroxide, on which the hydroxide is precipitated from the solution. As the solution moves from the previous decomposer to the next decomposer, the pulp is enriched in the solid phase of aluminum hydroxide. After the pulp leaves the last decomposer, the solid phase is separated from the mother liquor (filtered) and is production hydroxide, which is sent for further processing to obtain alumina. Part of the production hydroxide is separated and returned as a seed to the decomposition process. Such a process is inertial and the residence time of the pulp in the battery is 30-60 hours.
На условия разложения алюминатного раствора, выделения в твердую фазу кристаллов гидроксида алюминия и их рост влияют: состав входного алюминатного раствора (содержание в нем каустической щелочи и растворенного гидроксида алюминия), его температура, количество подаваемой затравки, температура декомпозерной пульпы, интенсивность перемешивания, длительность пребывания пульпы в батарее декомпозеров.The conditions for the decomposition of an aluminate solution, the precipitation of aluminum hydroxide crystals into a solid phase, and their growth are affected by the composition of the input aluminate solution (the content of caustic alkali and dissolved aluminum hydroxide in it), its temperature, the amount of seed supplied, the temperature of the decomposed pulp, the intensity of mixing, the length of stay pulps in the battery of decomposers.
Обычно целью управления процессом декомпозиции является получение максимального количества продукционного гидроксида, в котором содержание частиц крупной (обычно более 40-45 мк) фракции не менее заданного значения (обычно 80-90%).Usually, the goal of controlling the decomposition process is to obtain the maximum amount of production hydroxide in which the content of particles of a large (usually more than 40-45 microns) fraction is not less than a given value (usually 80-90%).
Указанный параметр экстремально зависит от параметров процесса декомпозиции: количества, состава и температуры входного алюминатного раствора, количества подаваемой затравки и температуры в декомпозерах.The specified parameter is extremely dependent on the parameters of the decomposition process: the amount, composition and temperature of the input aluminate solution, the amount of seed and the temperature in the decomposers.
Известны способы управления процессом декомпозиции, включающие измерение и стабилизацию темепературного режима и стабилизацию затравочного отношения - соотношения расходов затравки к алюминатному раствору (см. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. Издательство «Металлургия», М., 1970, с.307-308).Known methods for controlling the decomposition process, including measuring and stabilizing the temperature and temperature and stabilizing the seed ratio, are the ratios of the costs of the seed to the aluminate solution (see Metallurgy Handbook for Non-Ferrous Metals. Alumina Production. Metallurgy Publishing House, Moscow, 1970, pp. 307-308 )
Практика показывает, что указанный способ не позволяет получать продукционный гидроксид с заданной крупностью, поскольку влияние неконтролируемых (или не учитываемых) возмущений (изменение состава алюминатного раствора, колебания температурного режима и пр.) приводят к волнообразному изменению крупности продукционного гидроксида, причем периодичность этих колебаний составляет 2-3 месяца.Practice shows that this method does not allow to obtain production hydroxide with a given size, because the influence of uncontrolled (or not taken into account) disturbances (changes in the composition of aluminate solution, temperature fluctuations, etc.) lead to a wave-like change in the size of production hydroxide, and the frequency of these fluctuations is 2-3 months.
Известны способы управления процессом разложения алюминатного раствора, включающие смешивание алюминатного раствора и затравки и подачу затравочной суспензии в разные стадии процесса декомпозиции, измерение потоков алюминатного раствора, содержания гидроксида алюминия в затравочной суспензии и его грансостава и изменение потоков затравочной суспензии в зависимости от отклонения грансостава от заданного значения (см. а.с. СССР №93029067 от 03.06.1993, а.с.№96124203 от 25.12.1996). Задачей таких способов является получение продукционного гидроксида «песочного» типа (с повышенным содержанием частиц крупной фракции).Known methods for controlling the decomposition of an aluminate solution, including mixing the aluminate solution and the seed and feeding the seed suspension at different stages of the decomposition process, measuring the flux of the aluminate solution, the content of aluminum hydroxide in the seed suspension and its grain composition, and changing the flow of the seed suspension depending on the deviation of the grain composition from a given values (see AS of the USSR No. 93029067 dated 06/03/1993, A.S. No. 96124203 of 12/25/1996). The objective of such methods is to obtain a production sand-type hydroxide (with a high content of coarse particles).
Недостатком указанных способов является плохая стабилизация заданного грансостава продукционного гидроксида вследствие того, что не учитывается влияние температуры на процесс декомпозиции.The disadvantage of these methods is the poor stabilization of a given composition of the production hydroxide due to the fact that the influence of temperature on the decomposition process is not taken into account.
Известен способ управления процессом декомпозиции (см. а.с. СССР №2051099 от 02.08.1991), согласно которому алюминатный раствор смешивают с затравкой и полученную суспензию направляют в две параллельно работающие при разных температурах батареи, измеряют грансостав гидроксида алюминия в затравочной суспензии и при отклонении его от заданного значения изменяют направление подачи полученной суспензии в параллельно работающие батареи.A known method of controlling the decomposition process (see USSR AS No. 2051099 dated 08/02/1991), according to which the aluminate solution is mixed with the seed and the suspension obtained, are sent to two batteries operating at different temperatures in parallel, the size of the aluminum hydroxide in the seed suspension is measured, and deviating it from a predetermined value changes the direction of supply of the resulting suspension in parallel working batteries.
Указанный способ также не приводит к стабилизации грансостава продукционного гидроксида.The specified method also does not lead to stabilization of the composition of the production hydroxide.
Известен способ автоматического регулирования процессом декомпозиции алюминатного раствора (см. а.с. СССР №1348299 от 08.08.1985), согласно которому стабилизируют каустический модуль в растворе декомпозерной пульпы изменением температурного режима, а затравочное отношение - изменением весового расхода затравочного гидроксида, измеряют состав пульпы на выходах верхнего и нижнего уровней последнего декомпозера и грансостав в суммарном выходном потоке и изменяют расход пульпы с верхнего уровня декомпозера в зависимости от отклонения грансостава суммарного выходного потока от заданного.A known method for automatically controlling the decomposition of an aluminate solution (see AS USSR No. 1348299 dated 08/08/1985), according to which the caustic module is stabilized in a solution of decomposed pulp by changing the temperature regime, and the seed ratio is changed by changing the weight flow rate of the seed hydroxide, the composition of the pulp is measured at the outputs of the upper and lower levels of the last decomposer and grain composition in the total output stream and change the pulp consumption from the upper level of the decomposer depending on the deviation of the grain size va sum output stream from the specified value.
Недостатком указанного способа является необходимость применения декомпозеров с верхней и нижней разгрузкой и невозможность получения максимального в конкретных условиях содержания частиц заданной фракции в продукционном гидроксиде.The disadvantage of this method is the need for decomposers with upper and lower discharge and the inability to obtain the maximum in specific conditions the content of particles of a given fraction in the production hydroxide.
В качестве прототипа принимаем способ управления процессом декомпозиции, изложенный в сборнике «Производство глинозема» (Труды ВАМИ №77, Ленинград, 1971, с.181-186).As a prototype, we take the method of controlling the decomposition process described in the collection “Alumina Production” (Transactions of YOU №77, Leningrad, 1971, p.181-186).
Согласно прототипу в процессе декомпозиции стабилизируют температуру входного алюминатного раствора и величину затравочного отношения. При этом применяют математическую модель процесса декомпозиции, определяющую влияние возмущений процесса (количество и состав входного алюминатного раствора, температурный режим) на выходной показатель процесса. В качестве выходного показателя принят каустический модуль декомпозерной пульпы (содержание гидроксида алюминия), величина которого должна быть максимальна при заданной крупности частиц гидроксида. С помощью математической модели рассчитывают заданные значения температуры входного алюминатного раствора и величины затравочного отношения. Для повышения точности управления периодически измеряют величину выходного параметра (содержание гидроксида алюминия) и корректируют коэффициенты математической модели. Указанный прием направлен на компенсацию неточностей применяемой математической модели, погрешностей измерений (контрольно-измерительных приборов и химических методов анализа), изменений характеристик объекта управления во времени (зарастание аппаратуры, инкрустация теплопередающих поверхностей), неконтролируемых возмущений (изменение уровня в декомпозерах, изменение условий перемешивания и пр.).According to the prototype in the process of decomposition stabilize the temperature of the input aluminate solution and the value of the seed ratio. In this case, a mathematical model of the decomposition process is used, which determines the influence of process disturbances (the amount and composition of the input aluminate solution, temperature) on the output indicator of the process. The caustic module of the decomposer pulp (aluminum hydroxide content), the value of which should be maximum at a given particle size of the hydroxide, was adopted as an output indicator. Using a mathematical model, the set temperatures of the input aluminate solution and the seed ratio are calculated. To increase the control accuracy, the value of the output parameter (aluminum hydroxide content) is periodically measured and the coefficients of the mathematical model are adjusted. The specified technique is aimed at compensating for inaccuracies in the applied mathematical model, measurement errors (instrumentation and chemical analysis methods), changes in the characteristics of the control object over time (overgrowing equipment, inlay of heat transfer surfaces), uncontrolled disturbances (level changes in decomposers, changes in mixing conditions and etc.).
Однако как показывает практика, применение этих способов не позволяет получить максимально возможное в конкретных условиях содержание в продукционном гидроксиде твердой фракции заданного грансостава.However, as practice shows, the application of these methods does not allow to obtain the maximum possible in specific conditions the content in the production hydroxide of the solid fraction of a given grain size.
Задачей изобретения является поддержание экстремального показателя качества готового продукта - содержания заданной фракции гидроксида алюминия, что позволит повысить технико-экономические показатели как процесса декомпозиции, так и всего гидрохимического цикла производства глинозема.The objective of the invention is to maintain an extreme quality indicator of the finished product - the content of a given fraction of aluminum hydroxide, which will improve the technical and economic indicators of both the decomposition process and the entire hydrochemical cycle of alumina production.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в способе управления процессом декомпозиции алюминатного раствора в производстве глинозема, осуществляемого в батарее последовательно соединенных аппаратов - декомпозеров, снабженных устройствами охлаждения исходного алюминатного раствора и декомпозерной пульпы, устройствами классификации декомпозерной пульпы на выходе батареи на крупную продукционную и мелкую фракции по размеру твердых частиц в пульпе, с подачей исходного алюминатного раствора в головной декомпозер, мелкой и части крупной фракции - в качестве потоков затравки - в декомпозеры головной части батареи, включающем измерение расхода входного потока алюминатного раствора, расхода потока затравки, температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы, содержания оксида алюминия и каустической щелочи в алюминатном растворе, содержания частиц заданного класса в продукционном гидроксиде, стабилизацию расхода потоков затравки, температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы и изменение на каждом шаге управления заданных стабилизируемых значений, определяемых с помощью математической модели процесса декомпозиции в зависимости от измеренного содержания частиц заданного класса в продукционном гидроксиде, заданные для стабилизации на каждом шаге управления значения расхода потоков затравки и температуры входного алюминатного раствора и декомпозерной пульпы определяют с помощью аппроксимированной математической модели, состоящей из последовательного соединения линейного динамического звена, входами которого являются измеренные значения всех указанных параметров, и линейного статического звена, определяющего прогнозируемое значение скорости изменения содержания частиц заданного класса крупности в продукционном гидроксиде, усредняют и центрируют измеренные значения всех параметров, в зависимости от которых и от прогнозируемого значения скорости изменения содержания частиц заданного класса крупности определяют и устанавливают заданные для стабилизации на данном шаге управления значения параметров.The achievement of the technical result is ensured by the fact that in the method for controlling the decomposition of the aluminate solution in the production of alumina, carried out in a battery of series-connected devices - decomposers equipped with cooling devices for the initial aluminate solution and decomposer pulp, devices for classifying decomposed pulp at the output of the battery into large production and fine fractions by the size of the solid particles in the pulp, with the feed of the initial aluminate solution into the head decomposer, and parts of the coarse fraction, as seed streams, to decomposers of the head of the battery, including measuring the input flow rate of the aluminate solution, the flow rate of the seed stream, temperature of the aluminate solution and decomposer pulp, the content of alumina and caustic alkali in the aluminate solution, the content of particles of a given class in production hydroxide, stabilization of the flow rate of seed streams, temperature of aluminate solution and decomposed pulp and change at each control step of the specified stabilizers values determined using a mathematical model of the decomposition process depending on the measured content of particles of a given class in the production hydroxide, set for stabilization at each control step, the values of the flow rate of seeds and temperature of the input aluminate solution and decomposer pulp are determined using an approximated mathematical model consisting of serial connection of a linear dynamic link, the inputs of which are the measured values of all of these pairs meters, and a linear static link that determines the predicted value of the rate of change in the content of particles of a given particle size in the production hydroxide, average and center the measured values of all parameters, depending on which and on the predicted value of the rate of change in the content of particles of a given particle size, set and stabilize are determined and set at this control step parameter values.
При отклонении прогнозируемого значения скорости изменения содержания частиц заданного класса крупности на данном шаге управления от нулевого значения на величину, равную или более 5% от его значения на предыдущем шаге управления, величину управляющих воздействий на данном шаге управления устанавливают пропорционально величине и знаку отклонения.If the predicted value of the rate of change in the particle content of a given particle size class at this control step deviates from zero by an amount equal to or more than 5% of its value at the previous control step, the magnitude of the control actions at this control step is set in proportion to the magnitude and sign of the deviation.
При отклонении прогнозируемого значения скорости изменения содержания частиц заданного класса крупности на данном шаге управления от нулевого значения на величину менее 5% от его значения на предыдущем шаге управления, величину управляющих воздействий на данном шаге управления устанавливают пропорционально знаку отклонения на постоянных значениях, выбранных из диапазона 0,5-1,0°С по температуре и 5-10% от номинального потока по расходу затравки.If the predicted value of the rate of change in the particle content of a given particle size class at this control step deviates from zero by less than 5% of its value at the previous control step, the amount of control actions at this control step is set proportionally to the deviation sign at constant values selected from the
Применение математической модели, состоящей из последовательного соединения линейного динамического звена и статического звена, позволяет достичь следующих целей:The use of a mathematical model consisting of a series connection of a linear dynamic link and a static link allows us to achieve the following goals:
- учесть инерционность объекта в линейном динамическом звене;- take into account the inertia of the object in a linear dynamic link;
- учесть экстремальный характер зависимости выходного параметра процесса от входных параметров.- take into account the extreme nature of the dependence of the output process parameter on the input parameters.
Используемое статическое звено является линейным, прогнозирует скорость изменения содержания частиц заданной крупности в продукционном гидроксиде и заменяет обычно применяемое нелинейное статическое звено, описывающее зависимость выходного параметра процесса декомпозиции от входных параметров (возмущений и управлений).The used static link is linear, predicts the rate of change in the content of particles of a given size in the production hydroxide and replaces the commonly used non-linear static link, which describes the dependence of the output parameter of the decomposition process on the input parameters (disturbances and controls).
Таким образом, получаем математическую модель стандартной структуры, в которой оба последовательно соединенных звена являются линейными и для которой можно синтезировать алгоритм оптимального управления, т.е. рассчитать и реализовать на каждом шаге управления оптимальные при измеренных значениях параметров (контролируемых возмущениях и реализованных управлениях) управляющие воздействия (заданные значения температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы, расхода затравки), которые обеспечивают получение максимально возможного содержания в продукционном гидроксиде частиц заданного класса крупности.Thus, we obtain a mathematical model of a standard structure in which both series-connected links are linear and for which the optimal control algorithm can be synthesized, i.e. calculate and implement at each control step the optimal control actions for the measured parameter values (controlled disturbances and implemented controls) (set temperature values of the aluminate solution and decomposed pulp, seed consumption), which ensure the maximum possible content of particles of a given size class in the production hydroxide.
Исходя из условий задачи, такое управление обеспечивается стабилизацией прогнозируемого значения скорости изменения содержания данного класса частиц (выход статического звена) на нулевом уровне.Based on the conditions of the problem, such control is provided by stabilization of the predicted value of the rate of change in the content of a given class of particles (static link output) at zero level.
Усреднение и центрирование измеренных значений параметров позволяет нивелировать измерительные погрешности.Averaging and centering of the measured parameter values makes it possible to level the measurement errors.
Коэффициенты математической модели обычно идентифицируют по фактическим данным процесса декомпозиции, что обеспечивает учет изменения свойств объекта управления и влияния неконтролируемых возмущений. При этом период времени, за который проводится идентификация, должен быть больше, чем время инерции процесса, что обеспечивает учет изменения свойств объекта за время пребывания алюминатного раствора в батарее декомпозеров.The coefficients of the mathematical model are usually identified by the actual data of the decomposition process, which ensures that changes in the properties of the control object and the influence of uncontrolled disturbances are taken into account. In this case, the period of time for which identification is carried out should be longer than the inertia time of the process, which ensures that the changes in the properties of the object during the stay of the aluminate solution in the decomposer battery are taken into account.
По другому варианту способа управления при отклонении прогнозируемого значения параметра на данном шаге управления от нулевого значения на величину, равную или более 5% от его значения на предыдущем шаге управления, величину управляющих воздействий на данном шаге управления устанавливают пропорционально величине и знаку отклонения.According to another variant of the control method, when the predicted value of the parameter at this control step deviates from zero by an amount equal to or more than 5% of its value at the previous control step, the amount of control actions at this control step is set proportionally to the value and sign of the deviation.
Указанный прием позволяет устанавливать такую величину управляющего воздействия, которая превышает влияние неконтролируемых возмущающих параметров.The specified technique allows you to set a value of the control action, which exceeds the influence of uncontrolled disturbing parameters.
Еще по одному варианту способа управления при отклонении прогнозируемого значения параметра на данном шаге управления от нулевого значения на величину менее 5% от его значения на предыдущем шаге управления величину управляющих воздействий на данном шаге управления устанавливают пропорционально знаку отклонения на постоянных значениях, выбранных из диапазона 0,5-1,0°С по температуре и 5-10% от номинального потока по расходу затравки.According to another variant of the control method, when the predicted parameter value at this control step deviates from zero by less than 5% from its value at the previous control step, the amount of control actions at this control step is set proportionally to the deviation sign at constant values selected from
Такой прием позволяет устанавливать мощность управляющих воздействий, которая обеспечивает возможность оценивания параметров состояния объекта управления.This technique allows you to set the power of the control actions, which provides the ability to evaluate the state parameters of the control object.
На фиг.1 представлена система управления, которая позволяет реализовать предлагаемые способы управления.Figure 1 presents a control system that allows you to implement the proposed control methods.
Алюминатный раствор 1 через теплообменное устройство 2 поступает в головные декомпозеры 3 батареи декомпозиции. В эти же декомпозеры подается затравка 4. Декомпозерная пульпа 5 через теплообменное устройство 6 поступает в хвостовые декомпозеры 7 батареи декомпозиции, после чего классифицируется в классификаторе 8. Крупная фракция продукционного гидроксида через распределительную емкость 9 поступает на дальнейшую переработку. Часть крупной фракции 10 совместно с мелкой фракцией гидроксида 11 подается в головные декомпозеры батареи в качестве затравки.The aluminate solution 1 through a heat exchanger 2 enters the head decomposers 3 batteries decomposition. Seed 4 is fed into the same decomposers. Decomposed pulp 5 enters the tail decomposers 7 of the decomposition battery through a heat exchanger 6 and is then classified in
Для измерения расходов алюминатного раствора (блок 12) и затравки (блок 13) могут быть применены электромагнитные расходомеры, например, типа ИР. Измерение температуры алюминатного раствора (блок 14) и декомпозерной пульпы (блок 15) может быть осуществлено с помощью термометров сопротивления, например, типа ТСМ. Измерение состава входного алюминатного раствора (содержание гидроксида алюминия и каустический модуль) осуществляется периодически химическими методами лабораторного анализа отобранных проб (блок 16). Измерение грансостава продукционного гидроксида (содержание твердой фракции заданного класса крупности) осуществляется периодически лабораторными методами физического анализа отобранных проб (блок 17). Регуляторы P1, P2, Р3 являются соответственно стабилизаторами заданного значения расхода затравки, температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы и могут быть реализованы любым типом стандартных ПИД-регуляторов (или программой в программируемом контроллере, например, типа Simatic S-7). Расход затравки изменяется регулирующим органом 18 (например, регулирующим клапаном), а температура алюминатного раствора и декомпозерной пульпы - соответственно регулирующими клапанами 19 и 20, установленными в трубопроводах охлаждающей среды 21. Блок 22 является вычислительным блоком, на входы которого поданы сигналы об измеряемых параметрах (состав алюминатного раствора, расходы алюминатного раствора и затравки, температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы, грансостав продукционного гидроксида), а выходом - заданные значения расхода затравки и температуры алюминатного раствора и декомпозерной пульпы. В блоке 22 осуществляется расчет по формулам математической модели, а также усреднение и центрирование всех измеренных параметров. Блок 22 может быть реализован программой в контроллере или персональном компьютере, снабженном устройствами ввода и вывода физических или интерфейсных сигналов. Периодически (на каждом шаге управления) расчетные значения выхода блока 22 поступают в качестве сигналов заданий на входы регуляторов P1, P2 и Р3.To measure the flow rate of aluminate solution (block 12) and seed (block 13), electromagnetic flowmeters, for example, IR type, can be used. The temperature measurement of aluminate solution (block 14) and decomposer pulp (block 15) can be carried out using resistance thermometers, for example, TCM type. The composition of the input aluminate solution (the content of aluminum hydroxide and the caustic module) is measured periodically by chemical methods of laboratory analysis of the samples taken (block 16). The measurement of the composition of the production hydroxide (the content of the solid fraction of a given size class) is carried out periodically by laboratory methods of physical analysis of the samples taken (block 17). Regulators P1, P2, P3 are, respectively, stabilizers of the set value of seed consumption, temperature of aluminate solution and decomposer pulp and can be implemented by any type of standard PID controllers (or by a program in a programmable controller, for example, such as Simatic S-7). The seed flow rate is changed by the regulating body 18 (for example, by the regulating valve), and the temperature of the aluminate solution and decomposer pulp by the regulating
Пример 1 реализации способаExample 1 implementation of the method
Процесс декомпозиции проводят в батарее из 12 декомпозеров, вместимостью 3000 м3 каждый. На входе в батарею установлен водяной теплообменник типа «труба в трубе». Между пятым и шестым декомпозерами также установлен теплообменник такого же типа. На выходе батареи установлен классификатор для разделения декомпозерной пульпы по фракциям: «мелкое» - слив классификатора, «крупное» - нижний продукт классификатора.The decomposition process is carried out in a battery of 12 decomposers, with a capacity of 3000 m 3 each. At the entrance to the battery is installed a water heat exchanger of the "pipe in pipe" type. A heat exchanger of the same type is also installed between the fifth and sixth decomposers. At the output of the battery, a classifier is installed to separate the decomposer pulp into fractions: “small” - discharge of the classifier, “large” - the bottom product of the classifier.
Входной поток алюминатного раствора меняется в диапазоне 640-700 м3/час, состав алюминатного раствора меняется в диапазоне: 140-150 г/л содержание гидроксида, 1,6-1,7 каустический модуль. Температура алюминатного раствора меняется в диапазоне 60-70°С, а температура декомпозерной пульпы - в диапазоне 55-60°С. Расход затравки (затравочное отношение) меняется в диапазоне 1,8-2,1, содержание фракции >45 мк в затравке изменялось в диапазоне 75-85%.The input stream of the aluminate solution varies in the range of 640-700 m 3 / h, the composition of the aluminate solution varies in the range: 140-150 g / l hydroxide content, 1.6-1.7 caustic module. The temperature of the aluminate solution varies in the range of 60-70 ° C, and the temperature of the decomposed pulp in the range of 55-60 ° C. The seed consumption (seed ratio) varies in the range of 1.8-2.1, the fraction content> 45 microns in the seed varied in the range of 75-85%.
Периодичность химического анализа состава алюминатного раствора составляла 4 часа, периодичность физического анализа грансостава продукционного гидроксида - 8 часов.The frequency of the chemical analysis of the composition of the aluminate solution was 4 hours, the frequency of the physical analysis of the granular composition of the production hydroxide was 8 hours.
Результаты работы системы управления процессом декомпозиции (содержание фракции >45 мк в продукционном гидрате) приведены на фиг.2, где: а - результаты работы по способу-прототипу, фактически полученные на интервале времени 64 недели; б - результаты работы по предлагаемому способу управления.The results of the decomposition process control system (fraction content> 45 microns in the production hydrate) are shown in Fig. 2, where: a - the results of the work according to the prototype method, actually obtained on a time interval of 64 weeks; b - the results of the proposed management method.
Для наглядности результаты работы по предлагаемому способу были промоделированы при тех же условиях, что и работа по способу-прототипу. Как видно, среднее увеличение выхода продукционного гидроксида на рассмотренном интервале времени составило более 15%. При этом диапазон изменения задания по расходу затравки (затравочного отношения) составил 1,9-2,0, диапазон изменения задания по температуре алюминатного раствора 5°С, а по температуре декомпозерной пульпы 5°С. Заданные значения изменялись с частотой 1 раз в сутки. Усреднение измеренных значений осуществлялось на интервале времени 5 часов.For clarity, the results of the proposed method were modeled under the same conditions as the work on the prototype method. As can be seen, the average increase in the production hydroxide yield over the considered time interval was more than 15%. In this case, the range of variation of the task for the consumption of seed (seed ratio) was 1.9-2.0, the range of variation of the task for the temperature of the aluminate solution was 5 ° C, and for the temperature of the decomposed pulp 5 ° C. The setpoints changed with a frequency of 1 time per day. The measurement values were averaged over a time interval of 5 hours.
Принятое в описании понятие «номинальный» поток - это значение потока, определяемое технологическим регламентом процесса декомпозиции алюминатного раствора в производстве глинозема и не изменяющееся в процессе управления.The notion of “nominal” flow adopted in the description is the value of the flow determined by the technological regulations of the decomposition of aluminate solution in the production of alumina and not changing during the control process.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121509/15A RU2310607C2 (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121509/15A RU2310607C2 (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005121509A RU2005121509A (en) | 2007-01-20 |
| RU2310607C2 true RU2310607C2 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=37774401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121509/15A RU2310607C2 (en) | 2005-07-04 | 2005-07-04 | Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310607C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795299C1 (en) * | 2022-05-19 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for control of granulometric composition of aluminum hydroxide |
-
2005
- 2005-07-04 RU RU2005121509/15A patent/RU2310607C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Производство глинозема. - Л.: Труды ВАМИ, №77, 1971, с.180-186. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795299C1 (en) * | 2022-05-19 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for control of granulometric composition of aluminum hydroxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005121509A (en) | 2007-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4263010A (en) | Control method and apparatus for crystallizer process control | |
| TWI426950B (en) | Process for continuous production of large crystal products | |
| Ulrich et al. | Problems, potentials and future of industrial crystallization | |
| Sheikhzadeh et al. | Real-time optimal control of an anti-solvent isothermal semi-batch crystallization process | |
| Mesbah et al. | A model-based control framework for industrial batch crystallization processes | |
| Wu et al. | Antisolvent crystallization intensified by a jet crystallizer and a method for investigating crystallization kinetics | |
| Koralewska et al. | Kinetics of reaction-crystallization of struvite in the continuous draft tube magma type crystallizers—influence of different internal hydrodynamics | |
| CN111932391B (en) | Calculation method for particle size distribution data consistency correction in ore crushing or grinding process investigation | |
| RU2310607C2 (en) | Method of control over the process of decomposition of the aluminate solution in the alum earth production | |
| Sander et al. | Pentaerythritol crystallization–Influence of the process conditions on the granulometric properties of crystals | |
| CA2634607C (en) | Method for defining element content and/or mineral content | |
| Planteur et al. | Thermodynamic and crystal growth kinetic study of uranium peroxide | |
| Czapla et al. | Application of a recent FBRM-probe model to quantify preferential crystallization of dl-threonine | |
| RU2359909C2 (en) | Method for control of potassium chloride preparation | |
| RU2404845C2 (en) | Method to control carnallite ore dissolution | |
| Bravi et al. | Size dependency of citric acid monohydrate growth kinetics | |
| RU2795299C1 (en) | Method for control of granulometric composition of aluminum hydroxide | |
| Chu et al. | A dual modifier adaptation optimization strategy based on process transfer model for new batch process | |
| RU2398620C1 (en) | Method to control silvinite ore dissolution | |
| Rohani et al. | Feedback control of crystal size distribution in a continuous cooling crystallizer | |
| Wibowo et al. | Increasing Productivity of Ammonium Sulfate Crystallization Plant via Particle Size Distribution Modeling | |
| Rewatkar et al. | Reactive crystallization of calcium oxalate: Population balance modeling | |
| Rachah et al. | Modeling and control of a semi-batch cooling seeded crystallizer | |
| RU2090504C1 (en) | Method of controlling agitation leaching of silica-containing cake by recycled solution | |
| RU2664501C1 (en) | Method for controlling process of producing carnallite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090705 |