【技术实现步骤摘要】
用于二氧化氯生产方法的高级控制策略专利
本专利技术涉及二氧化氯，特别是用于纸浆漂白的二氧化氯的制备方法，更具体地说涉及这种制备方法的控制。专利技术背景商业上，在纸浆厂现场制备二氧化氯作为纸浆的漂白剂使用。在现有技术中已经描述了各种不同的制备方法，并已在商业上使用。通常，该方法根据下列反应式进行： 一种常见的方法包括所谓的单容器法(SVP)，其中二氧化氯由含水酸性反应介质或发生器液体(其在低于大气压下在反应区域中保持在沸点温度)形成。二氧化氯以与水蒸气的气体混合物形式离开该发生器，并被吸收到吸收塔的冷凝水中，而来自该工艺的副产物盐沉淀在发生器中，并从这里被除去。继续加入补充氯酸盐和酸以便在发生器液体中保持稳定状态。循环回路中供应蒸汽的再沸腾器用于维持发生器液体处于其沸点温度。在该方法中，可以通过使用被认为与该方法中的副产物氯反应的还原剂例如甲醇和过氧化氢就地产生氯离子，在这种情况下获得基本上无氯的二氧化氯。另外，也可以加入氯离子作为还原剂，在这种情况下获得混有大量氯的二氧化氯。在二氧化氯的生产方法中二个主要的控制变量是发生器液体中酸的当量浓度和氯酸盐的摩尔浓度。不幸的是，商业上不能获得测量这些主要控制变量的可行的在线仪器，因此，目前操作者必须依靠通常间隔2小时进行的人工实验室化验结果，以指导其调节操作变量(即酸和氯酸盐的进料速度)来保持二氧化氯的生产在所需的水平。该控制由于发生器液体水平的波动(其导致发生器液体类在实验室化验间隔中浓缩或稀释)而进一步复杂化，并因此难以使用常规控制策略来控制这些变量。在大多数的二氧化氯工厂中发现的现代化控制体...
【技术保护点】
一种在目标生产率下制备二氧化氯的连续方法，其包括：在低于一大气压的压力下，在反应介质的沸点温度下，使用还原剂和硫酸还原反应区域的含水酸性反应介质中的氯酸根离子，从反应介质中除去包含水蒸气和二氧化氯的气体混合物，将所述的气体混合物 吸收到吸收区的冷凝水中以产生产物二氧化氯的水溶液，从反应区域中除去用过的反应介质和副产物结晶硫酸盐的浆料，从用过的反应介质中分离出结晶的硫酸盐作为副产物，向用过的反应介质中加入补充量的氯酸根离子、还原剂和硫酸以形成补充进料， 使用加入再沸腾器的蒸汽蒸发由所有来源供给该工艺的水，将补充进料循环到反应区域中，以及在作为由操作者输入实施计算机控制的计算机程序的唯一数据的所需二氧化氯生产率的基础上，由计算机控制该工艺。
【技术特征摘要】
US 2000-3-17 60/190,0191.一种在目标生产率下制备二氧化氯的连续方法，其包括：在低于一大气压的压力下，在反应介质的沸点温度下，使用还原剂和硫酸还原反应区域的含水酸性反应介质中的氯酸根离子，从反应介质中除去包含水蒸气和二氧化氯的气体混合物，将所述的气体混合物吸收到吸收区的冷凝水中以产生产物二氧化氯的水溶液，从反应区域中除去用过的反应介质和副产物结晶硫酸盐的浆料，从用过的反应介质中分离出结晶的硫酸盐作为副产物，向用过的反应介质中加入补充量的氯酸根离子、还原剂和硫酸以形成补充进料，使用加入再沸腾器的蒸汽蒸发由所有来源供给该工艺的水，将补充进料循环到反应区域中，以及在作为由操作者输入实施计算机控制的计算机程序的唯一数据的所需二氧化氯生产率的基础上，由计算机控制该工艺。2.权利要求1的方法，其中所述的氯酸根离子由氯酸钠提供。3.权利要求2的方法，其中所述的计算机控制操作包括：连续监视二氧化氯水溶液的目标生产率在其中的变化，连续监视向该工艺中的氯酸钠、还原剂、硫酸、再沸腾器蒸汽和冷凝水的进料速度，以及根据改变的目标生产率修改上述所有料流的初始设定值。4.权利要求3的方法，其中所述的计算机控制操作包括：连续监控二氧化氯水溶液的生产率偏离目标生产率的偏差，以及修改还原剂的进料速度以便保持该生产率在其目标值。5.权利要求1的方法，其中通知最大允许二氧化氯产物的溶液浓度和最大允许温度。6.权利要求4的方法，其包括：连续监控所有材料的进料规格标准，以及以目标生产率为基础并相应于材料规格标准的改变修改所述加入料进入反应区的相应进料速度的设定值。7.权利要求4的方法，其包括：连续监控氯酸钠溶液的物理性能、温度和密度，并且，在该基础上，设立测定氯酸钠溶液体积浓度的在线虚拟氯酸盐溶液分析仪。8.权利要求7的方法，其中在氯酸钠浓度是约450至约750g/L时该在线虚拟氯酸盐溶液分析仪的精确度是约±0.3％。9.权利要求4的方法，其包括：连续监控反应介质中氯酸钠的质量输入，连续监控通过该工艺氯酸钠的质量消耗，以及修改反应介质中氯酸钠的流量使其与氯酸钠的消耗量相应，从而保持反应介质中氯酸钠浓度基本上稳定。10.权利要求4的方法，其包括：以预期的反应介质组成为基础确定反应介质沸腾温度的设定值，连续监控含水酸性反应介质的温度，连续控制该反应介质的温度以便在反应介质中保持恒定的酸当量浓度，以及连续地由该水溶液的温度和氯酸盐摩尔浓度预测含水酸性反应介质的酸当量浓度。11.权利要求10的方法，其包括：连续测定含水反应介质的温度是否与该温度的设定值不同，以及通过适当地修改该含水反应介质中酸的进料速度来修正该偏差。12.权利要求4的方法，其包括：在连续测定系统质量平衡和自适性收率跟踪的基础上连续控制含水反应介质中的氯酸钠摩尔浓度。13.权利要求4的方法，其包括：实验室周期性化验反应介质中氯酸钠的浓度和监控该实验室化验结果以确定该反应介质中氯酸钠浓度的改变趋势，确定反应介质中的氯酸钠浓度是否已经按照与预定数目的上述周期性实验室化验相同的方向改变，在这种改变已经发生并假定操作者已经选择“ADAPTIVE YIELD(自适性收率)”功能键的情况下，使用一系列的实验室化验开始收率计算以确定适当的自适性收率。14.权利要求4的方法，其包括：实验室周期化验反应介质中的氯酸钠浓度，确定反应介质中的氯酸钠浓度是否已经偏离目标值，并且在这种改变已经发生以及假如操作者已经选择“LAB TEST(实验室化验)”功能开关的情况下，在预定时间内使反应介质中氯酸钠的进料速度一次性偏离以便调节反应介质中氯酸钠浓度至目标值。15.权利要求4的方法，其包括：通过使流入该工艺的水体积和从该反应介质中蒸发的水体积连续平衡来保持反应区域中反应介质水平基本上恒定。16.权利要求4的方法，其包括连续测定和显示反应介质的酸当量浓度。17.权利要求4的方法，其包括连续测定和显示反应介质中氯酸钠的浓度。18.权利要求2的方法，其中所述的还原剂是甲醇。19.权利要求18的方法，其包括：连续监控二氧化氯水溶液的生产率，以及根据甲醇流量的起始设定值，相应于预定范围内的浮动来修改向反应介质中的甲醇进料速度。20.一种在预定生产率下制备二氧化氯的连续方法，其包括：在低于一大气压的压力下，在反应介质的沸点温度下，使用甲醇和硫酸还原反应区域的含水酸性反应介质中的氯酸根离子，从反应介质中除去包含水蒸气和二氧化氯的气体混合物，将所述的气体混合物吸收到吸收区的冷凝水中以产生产物二氧化氯的水溶液，从反应区域中除去用过的反应介质和副产物结晶硫酸钠的浆料，从用过的反应介质中分离出结晶的硫酸钠作为副产物，向用过的反应介质中加入补充量的氯酸钠、甲醇和硫酸以形成补充进料，使用加入再沸腾器的蒸汽蒸发由所有来源供给该工艺的水，将补充进料循环到反应区域中，以及在作为由操作者输入实施计算机控制的计算机程序的唯一数据的所需二氧化氯生产率的基础上，由计算机控制该工艺。21.权利要求20的方法，其中所述计算机程序监控该工艺的参数，其包括-二氧化氯水溶液的生产率-反应区域的压力-反应介质的温度、液体水平和氯酸钠浓度-向二氧化氯吸收步骤的冷凝水流速-向反应介质中的氯酸钠水溶液、硫酸和含水甲醇的流速-向再沸腾器中的蒸汽流速-向该工艺中补充的水的流速-含水氯酸钠进料的密度和温度-含水甲醇进料的密度所述的计算机程序进-步对控制下列流动速度的流量控制器进行修正：-向二氧化氯吸收步骤中的冷凝水流速-向反应介质中含水氯酸钠、硫酸和含水甲醇的流速-向再沸腾器中的蒸汽流速。22.权利要求21的方法，其中所述的计算机程序连续监控二氧化氯水溶液的生产率，并将监测的生产率与目标生产率比较，直至发现由于工艺波动产生的偏差，随后计算机程序开始改变甲醇流速以便使该生产率恢复到目标值。23.权利要求22的方法，其中如下确定酸流量设定值：-测定目前硫酸消耗量、硫酸浓度和目标二氧化氯生产率-计算新的酸流量设定值。24.权利要求22或23的方法，其中如下确定甲醇稀释水设定值：-测定目前甲醇消耗量、甲醇密度和目标二氧化氯生产率，-计算新的甲醇流量设定值，-计算新的甲醇稀释水流量设定值(SP40)。25.权利要求22、23或24的方法，其中如下确...
【专利技术属性】
技术研发人员：濮存民，JB比尔克斯，JJ霍普曼斯，
申请(专利权)人：苏皮尔里尔普拉斯公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。