[发明专利]采用DCS控制的硫磺制酸装置和生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用DCS控制的硫磺制酸装置和生产方法，属于化工技术领域。

背景技术

目前，现有的小型化工厂因原有的硫酸生产装置存在环保安全隐患、设备老化、生产工艺落后等问题，系统有待改造。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种采用DCS控制的硫磺制酸装置和生产方法。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种采用DCS控制的硫磺制酸装置，包括装置部分和控制系统，其特征在于：装置部分包括依次连接的硫磺进料装置、熔硫槽、液硫过滤器、硫磺泵、焚硫炉、吸收转化锅炉、酸泵循环、循环酸槽；所述硫磺进料装置设置有硫磺进料阀门，焚硫炉通过焚硫炉进料泵进料；

所述控制系统包括：监控单元、联锁单元、通讯单元和先进控制单元；

监控单元用于实现数据采集和数据处理功能；包括：工艺流程、实时数据、趋势曲线显示；历史数据存储、历史趋势记录；报表、报警记录和打印；硬件设备的运行状态监控及故障诊断；

联锁单元用于实现焚硫炉进料泵和硫磺进料阀门联锁、余热锅炉汽包液位、压力报警联锁、循环酸槽液位报警联锁；

    通讯单元通过ModBus数据通讯，集成一套OPC服务器软件AdvOPCServer；

先进控制单元采用自适应PID控制器实现对锅炉汽包液位的控制；维持汽包水位在工艺要求范围内。

作为优选方案，所述先进控制单元采用三冲量调节系统或单冲量调节系统；三冲量调节系统是依据汽包水位、蒸汽流量、给水流量三个信号，通过计算出装置的给水调节阀开度来控制液位的大小，同时，设置余热锅炉汽包水位单变量自动调节系统，调节目标是锅炉汽包水位，调节手段为改变锅炉给水量，维持汽包水位在工艺要求范围内；单冲量调节系统通过改变锅炉给水流量调节锅炉汽包水位。

一种硫磺制酸生产方法，包括以下步骤：原料固体硫磺通过硫磺进料装置加入到熔硫槽，经熔硫槽熔硫成为液态硫磺，液态硫磺通过液硫过滤器过滤，经硫磺泵送至焚硫炉，液态硫磺在焚硫炉生成高温炉气，炉气经两次转化吸收，得到：22%发烟硫酸、98.5％硫酸和104.5%发烟硫酸、106%发烟硫酸，循环酸被送至相应阳极保护冷却器或烟酸冷却器中冷却，冷却后引出部分做成品酸送往成品酸贮罐，其余由相应酸泵循环串酸；

106%发烟硫酸经过预热器－高位槽－加热器，与炉气换热升温后进入升膜式SO₃蒸发器；蒸发的气态被冷凝成液体SO₃，作为成品或配置成65%发烟硫酸；

22%发烟硫酸换热降温后，用水冷却之后，22%发烟硫酸一部分作为配置65%发烟硫酸的原料，另一部分返回106%发烟硫酸塔子槽；

液体SO₃一部分流入压料罐，用氮气液体SO₃压送至贮罐，再由贮罐输送给运输槽车；另一部分与22%发烟硫酸混合生成65%发烟硫酸；然后65%发烟硫酸进行自循环均匀酸浓后送往贮罐或下游车间。

有益效果：本发明提供的采用DCS控制的硫磺制酸装置，采用集散控制系统，新型信号处理技术、高速网络通信技术和可靠成熟的先进控制算法，具有高速可靠的数据输入输出运算、过程控制等功能；用以提高生产质量，保证生产安全。 

附图说明

图1为本发明中DCS控制系统的示意图；

图2为本发明中硫磺制酸生产方法工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

一种采用DCS控制的硫磺制酸装置，包括装置部分和控制系统，装置部分包括依次连接的硫磺进料装置、熔硫槽、液硫过滤器、硫磺泵、焚硫炉、吸收转化锅炉、酸泵循环、循环酸槽；所述硫磺进料装置设置有硫磺进料阀门，焚硫炉通过焚硫炉进料泵进料；

所述控制系统包括：监控单元、联锁单元、通讯单元和先进控制单元；

监控单元用于实现数据采集和数据处理功能；包括：工艺流程、实时数据、趋势曲线显示；历史数据存储、历史趋势记录；报表、报警记录和打印；硬件设备的运行状态监控及故障诊断；

联锁单元用于实现焚硫炉进料泵和硫磺进料阀门联锁、余热锅炉汽包液位、压力报警联锁、循环酸槽液位报警联锁；

    通讯单元通过ModBus数据通讯，集成一套OPC服务器软件AdvOPCServer；

先进控制单元采用自适应PID控制器实现对锅炉汽包液位的控制；维持汽包水位在工艺要求范围内。