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JPS623082B2 - - Google Patents
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JPS623082B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS623082B2
JPS623082B2 JP56124817A JP12481781A JPS623082B2 JP S623082 B2 JPS623082 B2 JP S623082B2 JP 56124817 A JP56124817 A JP 56124817A JP 12481781 A JP12481781 A JP 12481781A JP S623082 B2 JPS623082 B2 JP S623082B2
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JP
Japan
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gas
reduction tower
amount
tower
reduction
Prior art date
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JP56124817A
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Japanese (ja)
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JPS5826009A (en
Inventor
Yoshio Sato
Tadayoshi Saito
Hiroshi Matsumoto
Masahide Nomura
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、SO2還元塔のガス成分制御方法に係
り、特にボイラの負荷変動により排ガスのSO2
分濃度が変化する場合−すなわち、還元塔に流入
するSO2ガス量が変化する場合に適用するに好適
な、SO2還元塔のガス成分制御方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower, particularly when the SO 2 component concentration in exhaust gas changes due to boiler load fluctuations - that is, the SO 2 gas flowing into the reduction tower The present invention relates to a method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower, which is suitable for application when the amount changes.

最初に、従来のSO2還元塔の機器構成を第1図
に従つて説明する。
First, the equipment configuration of a conventional SO 2 reduction tower will be explained with reference to FIG.

図において、1はSO2還元塔、2はガス混合
器、3はガス成分分析器、4は空気流量調節器、
5はバイパスガス量調節器、6,7はSO2還元塔
1内のガス温度検出器、8は制御装置である。
In the figure, 1 is an SO 2 reduction tower, 2 is a gas mixer, 3 is a gas component analyzer, 4 is an air flow rate regulator,
5 is a bypass gas amount regulator, 6 and 7 are gas temperature detectors in the SO 2 reduction tower 1, and 8 is a control device.

作動時には、SO2、H2O等を含む流入ガスは
SO2還元塔1内に送られ、還元塔1内でカーボン
と接触し、後述するような還元その他の反応を繰
り返す。そして、SO2還元塔1の出口では、
CO2、S2、H2S、H2、SO2(未反応量)等を含む
ガスとなる。
During operation, the incoming gas containing SO 2 , H 2 O, etc.
The SO 2 is sent into the reduction tower 1, where it comes into contact with carbon and undergoes reduction and other reactions as described below. And, at the exit of SO 2 reduction tower 1,
The resulting gas contains CO 2 , S 2 , H 2 S, H 2 , SO 2 (unreacted amount), etc.

このガスは、ガス混合器2で、SO2還元塔1を
バイパスして来たガスと混合され、クラウス反応
炉へ送り込まれる。良く知られているように、ク
ラウス反応炉は、SO2とH2Sを供給され、S2
H2Oに分離反応させるものである。そして、この
反応をさせるためには、SO2とH2Sの比が1対2
の割合であるのが望まれる。
This gas is mixed with the gas that has bypassed the SO 2 reduction tower 1 in the gas mixer 2 and sent to the Claus reactor. As is well known, the Claus reactor is supplied with SO 2 and H 2 S,
This is a separation reaction into H 2 O. In order for this reaction to occur, the ratio of SO 2 and H 2 S must be 1:2.
It is desirable that the ratio be as follows.

このような装置で、ガス混合器2の出口での、
ガスの成分は次のようにして制御される。まず、
空気流量調節器4を介してSO2還元塔1へ空気を
送り込み、SO2還元塔内のカーボンを燃焼させ、
塔1内で還元反応が進みやすい温度まで上昇させ
る。
In such a device, at the outlet of the gas mixer 2,
The composition of the gas is controlled as follows. first,
Air is sent to the SO 2 reduction tower 1 via the air flow regulator 4 to burn carbon in the SO 2 reduction tower,
The temperature is raised within the column 1 to a point at which the reduction reaction can easily proceed.

これにより、還元塔1内では、(1)式ないし(4)式
で C+SO2→1/2S2+CO2 ……(1) C+H2O→CO+H2 ……(2) CO+H2O→CO2+H2 ……(3) H2+1/2S2→H2S ……(4) 示すような反応が起る。これにより、入力ガスに
含まれるSO2およびH2Oは、S2およびH2Sに変化
することになる。
As a result, in the reduction tower 1, according to formulas (1) to (4), C+SO 2 →1/2S 2 +CO 2 ...(1) C+H 2 O→CO+H 2 ...(2) CO+H 2 O→CO 2 +H 2 ...(3) H 2 +1/2S 2 →H 2 S ...(4) The reaction shown occurs. As a result, SO 2 and H 2 O contained in the input gas are changed to S 2 and H 2 S.

ここで、前記の各反応は、瞬時に完了するので
はなく、温度やガス成分分圧により反応速度が決
まり、塔内のガスの滞留時間によつても変化す
る。
Here, each of the above-mentioned reactions is not completed instantaneously, but the reaction rate is determined by temperature and gas component partial pressure, and also changes depending on the residence time of the gas in the column.

このようなSO2還元塔のガス成分制御方法とし
ては、流入空気量の制御によつて、還元塔1内の
温度を一定に制御し、還元塔1内でのS2回収率を
最大とすることが知られている。
As a method for controlling the gas components of such an SO 2 reduction tower, the temperature inside the reduction tower 1 is controlled to be constant by controlling the amount of inflowing air, and the S 2 recovery rate inside the reduction tower 1 is maximized. It is known.

前述のような制御を行なつた場合は、還元塔1
の出口でのH2SとSO2の比を所定値(2対1)に
保持することができなくなる。
When the above-mentioned control is performed, reduction tower 1
It is no longer possible to maintain the ratio of H 2 S and SO 2 at a predetermined value (2:1) at the outlet of the reactor.

このために、従来は、ガス成分分析器3によつ
てH2SとSO2の成分量を検出し、一方、第1図中
に示したように、ガス混合器2およびバイパスガ
ス量調整器5を設け、流入ガスのバイパス量を調
整することによつて、クラウス炉へ送られるH2S
とSO2の比を所定値(2対1)に保持するように
していた。
For this purpose, conventionally, the component amounts of H 2 S and SO 2 are detected by a gas component analyzer 3, and on the other hand, as shown in FIG. 5, and by adjusting the bypass amount of the inflow gas, the amount of H 2 S sent to the Claus reactor is
and SO 2 was maintained at a predetermined value (2:1).

しかし、このような制御方法では、ガス成分分
析器3での分析結果を得るのに比較的長時間(現
状では10分程度)を要し、応答速度がおそいた
め、流入ガスのバイパス量調整が適確に行なえな
い欠点があつた。また、流入する排ガス流量が変
化した時、還元塔1内に滞留する時間が正確に把
握できないため、反応量の正確な把握ができず、
正確なガス成分量の制御ができないという欠点を
持つていた。
However, with this control method, it takes a relatively long time (currently about 10 minutes) to obtain the analysis results from the gas component analyzer 3, and the response speed is slow, making it difficult to adjust the bypass amount of inflow gas. There was a drawback that it could not be done properly. In addition, when the flow rate of the inflowing exhaust gas changes, the residence time in the reduction tower 1 cannot be accurately determined, making it impossible to accurately determine the reaction amount.
This method had the disadvantage of not being able to accurately control the amount of gas components.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
なくし、還元塔内の正確な滞留時間と温度から反
応量を推定し、正確なガス成分制御を可能とする
SO2還元塔のガス成分制御方法を提供するにあ
る。
The purpose of the present invention is to eliminate such drawbacks of the conventional technology, estimate the reaction amount from accurate residence time and temperature in the reduction column, and enable accurate gas composition control.
The present invention provides a method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower.

本発明は、還元塔の流れに沿つた2点以上のガ
ス温度検出値から、SO2還元塔内の温度分布を推
定すると共に、ガス流量から還元塔内の滞留時間
を推定し、この2つの推定値から流入ガスに含ま
れるSO2の成分濃度を正確に推定しながら、操作
量(空気量)を制御するところが特徴である。
The present invention estimates the temperature distribution inside the SO 2 reduction tower from gas temperature detection values at two or more points along the flow of the reduction tower, and estimates the residence time inside the reduction tower from the gas flow rate. The feature is that the operation amount (air amount) is controlled while accurately estimating the component concentration of SO 2 contained in the inflow gas from the estimated value.

第2図に、本発明を実施するのに好適なSO2
元塔の概略構成を示す。図中の、第1図と同一の
符号は同一または同等部分をあらわしているの
で、その説明は省略する。
FIG. 2 shows a schematic configuration of an SO 2 reduction column suitable for carrying out the present invention. The same reference numerals in the figure as in FIG. 1 represent the same or equivalent parts, so the explanation thereof will be omitted.

なお、ガス混合器2およびバイパスガス量調節
器5を鎖線で示しているのは、これらが本発明の
実施のためには、理論上は不要であることをあら
わしている。
Note that the gas mixer 2 and the bypass gas amount regulator 5 are shown with chain lines to indicate that these are theoretically unnecessary for carrying out the present invention.

本発明の作動原理を理解するために、まず、前
にあげた(1)式及び(4)式の反応速度を調べると、化
学平衡の法則より、それぞれの反応速度r1,r2
次の(5)式および(6)式で示される。
In order to understand the operating principle of the present invention, first examine the reaction rates of equations (1) and (4) listed above. According to the law of chemical equilibrium, the reaction rates r 1 and r 2 of each are as follows. This is shown by equations (5) and (6).

r1=k1e-E1/RT〔PSO2〕(m2/sec) ……(5) r2=k2e-E2/RT〔PH2〕〔PS21/2(m2/sec) ……(6) こゝで、 k1、k2:反応速度定数 E1、E2:活性化エネルギ R:気体定数 T:絶対温度 〔PSO2〕、〔PH2〕、〔PS2〕:SO2、H2、S2の各分
圧 従つて、還元塔1内におけるSO2およびH2Sの
各反応量は、次の(7)式および(8)式で示すことがで
きる。
r 1 = k 1 e -E1/RT [P SO2 ] (m 2 /sec) ...(5) r 2 = k 2 e -E2/RT [P H2 ] [P S2 ] 1/2 (m 2 / sec) ...(6) Here, k 1 , k 2 : Reaction rate constant E 1 , E 2 : Activation energy R : Gas constant T : Absolute temperature [P SO2 ], [P H2 ], [P S2 ]: Partial pressure of SO 2 , H 2 , and S 2 Therefore, the reaction amounts of SO 2 and H 2 S in the reduction column 1 can be expressed by the following equations (7) and (8). .

こゝで、 Fg:トータルガス流量 A:塔の断面積 l:塔の高さ したがつて、還元塔に流入したガスに含まれて
いたSO2の量をFSO2で示すと、このSO2は FSO2−Δ(SO2) となつて還元塔1から流出することが分る。した
がつて、流出されたガス中に含まれるSO2とH2S
の比は、(9)式で示されることになる。
Here, Fg: Total gas flow rate A: Cross-sectional area of the tower l: Height of the tower Therefore, if the amount of SO 2 contained in the gas that flowed into the reduction tower is denoted by F SO2 , then this SO 2 It can be seen that F SO2 −Δ(SO 2 ) flows out from the reduction tower 1. Therefore, SO 2 and H 2 S contained in the effluent gas
The ratio of is given by equation (9).

SO2/H2S=FSO2−Δ(SO)/Δ(HS)……
(9) 前述のように、SO2還元塔1の出口でのSO2
H2Sの比は1/2となることが必要である。(9)式
の比を1/2にするためには、(10)式が成立するよ
うに 塔内の温度Tを決めれば良いことが分る。
SO 2 /H 2 S=F SO2 -Δ(SO 2 )/Δ(H 2 S)...
(9) As mentioned above, the SO 2 and
The ratio of H 2 S needs to be 1/2. In order to reduce the ratio of equation (9) to 1/2, make sure that equation (10) holds true. It turns out that it is sufficient to determine the temperature T inside the tower.

ここで、塔内の温度を平均温度〒で代表される
ことにすれば、 ∫ Adx=V であるから、(10)式は(11)式のように変形できる。
Here, if the temperature inside the column is represented by the average temperature 〒, then ∫ l 0 Adx=V, so equation (10) can be transformed into equation (11).

こゝで、 V:塔内容積 従つて、(11)式を満足する平均温度〒rを求め、
〒rを設定値または目標値として、塔内の平均温
度が〒rに一致するように空気量を調節すれば良
いことが分る。
Here, V: Internal volume of the column. Therefore, find the average temperature 〒r that satisfies equation (11),
It can be seen that by setting 〒r as a set value or target value, the amount of air can be adjusted so that the average temperature inside the column matches 〒r.

ところが、ここで問題となるのは、流入ガスに
含まれるSO2の量FSO2を直接測定できないこと
である。そこで、FSO2を間接的に推定する必要
がある。
However, the problem here is that the amount of SO 2 contained in the inflow gas F SO2 cannot be directly measured. Therefore, it is necessary to estimate F SO2 indirectly.

ここで、ガス成分分析器3で測定したSO2量を
SO2aであらわし、塔内に流入するガス中に含ま
れるSO2の濃度をρSO2とし、バイパス弁5から
流入するガス量をF′gとすると、(12)式および
(13)式が成り立つ。
Here, the amount of SO 2 measured by the gas component analyzer 3 is expressed as F SO2a , the concentration of SO 2 contained in the gas flowing into the tower is ρ SO2 , and the amount of gas flowing in from the bypass valve 5 is F' If g, then equations (12) and (13) hold true.

ここで、 FSO2=Fg・ρSO2 ……(13A) であるから、(13)式で求めたρSO2を(13A)式
に代入し、FSO2を推定することができる。
Here, since F SO2 =Fg·ρ SO2 (13A), F SO2 can be estimated by substituting ρ SO2 obtained by equation (13) into equation (13A).

以上の解析により、具体的な制御方式は次のよ
うにすれば良いことが分る。すなわち、まず平均
温度〒を仮定し、(13)式により流入ガスのSO2
の濃度ρSO2を求める。
The above analysis shows that the specific control method should be as follows. That is, first, assuming the average temperature 〒, the SO 2 of the incoming gas is determined by equation (13).
Find the concentration ρ SO2 .

つぎに、(13A)式により、FSO2をFg・ρSO2
によつて推定演算し、さらに(11)式を利用して塔内
の平均温度〒を算出する。ここで(11)式から得られ
た平均温度がさきに仮定した値に等しければ、こ
れを塔内平均温度に目標値〒rとして設定する。
Next, by equation (13A), F SO2 is Fg・ρ SO2
Estimation calculation is performed by , and the average temperature inside the column is calculated using equation (11). Here, if the average temperature obtained from equation (11) is equal to the value assumed earlier, this is set as the target value 〒r for the average temperature in the column.

このとき、もしも両者が一致しないときは、
(13)式で仮定した平均温度〒を微小量だけ補正
して、同様の計算を行ない−いわゆる収斂計算法
によつて前記塔内温度の目標値〒rを決定する。
At this time, if the two do not match,
The average temperature 〒 assumed in equation (13) is corrected by a minute amount, and similar calculations are performed to determine the target value 〒r of the temperature inside the column by the so-called convergence calculation method.

なお、この場合、塔内平均温度の仮定は、現在
または直前の塔内温度の実測値に基づいて行なわ
れるのが普通である。
In this case, the average temperature in the column is usually assumed based on the current or previous measured value of the temperature in the column.

それ故に、仮に(11)式から得られる平均温度が
(13)式の演算の際に仮定した平均温度〒とくい
違つたとしても、その差は僅少であり、収斂計算
法によつて、比較的簡単に塔内温度の目標値〒r
を決定することができる。
Therefore, even if the average temperature obtained from equation (11) differs from the average temperature assumed when calculating equation (13), the difference is small and the comparison can be made using the convergence calculation method. Easily set the target value of the temperature inside the column〒r
can be determined.

前述のようにして目標値〒rが決定されたなら
ば、温度検知器6,7を利用して平均温度を求
め、これが〒rに一致するように空気流量調節器
4を、例えばフイードバツク制御すれば良い。
Once the target value 〒r has been determined as described above, the average temperature is obtained using the temperature detectors 6 and 7, and the air flow rate regulator 4 is controlled, for example, by feedback, so that the average temperature matches 〒r. Good.

以上に詳述したように、本発明のSO2還元塔成
分制御方法では、 (イ) (13)式を用いて、流入ガス中のSO2の濃度
ρSO2を演算する。なお、このとき、塔内の平
均温度〒は、現在または直前の塔内温度実測値
に基づいて、これに近い値を仮定する。
As detailed above, in the SO 2 reduction column component control method of the present invention, the concentration ρ SO2 of SO 2 in the inflow gas is calculated using equation (a) (13). In addition, at this time, the average temperature inside the column is assumed to be a value close to the current or previous actual measurement value of the temperature inside the column.

(ロ) 前記(イ)で求めた濃度ρSO2を用いて、(13A)
式から、流入ガス中のSO2量FSO2を演算す
る。
(b) Using the concentration ρ SO2 determined in (a) above, (13A)
From the formula, calculate the SO 2 amount F SO2 in the inflow gas.

(ハ) 前記(ロ)で求めたSO2量FSO2を(11)式に代入
し、塔内平均温度〒を演算する。
(c) Substitute the SO 2 amount F SO2 determined in (b) above into equation (11) to calculate the average temperature in the column 〒.

(ニ) 前記(ハ)で求めた平均温度が、先に仮定した塔
内平均温度と等しくなければ、仮定した塔内平
均温度を少しずつ変化させて、前記(イ)〜(ハ)の演
算をくり返し−すなわち、収斂計算法によつて
−両者が等しくなるようにする。
(d) If the average temperature obtained in (c) above is not equal to the previously assumed average temperature in the column, gradually change the assumed average temperature in the column and perform the calculations in (a) to (c) above. Iterate - that is, by convergence calculation - until they are equal.

(ホ) 以上のようにして、求められた塔内平均温度
を目標値として、塔内平均温度実測値が目標値
に等しくなるように、空気流量調節器4の開度
を制御して空気供給量を調節する。
(E) Using the average temperature inside the tower determined as above as a target value, the opening degree of the air flow rate regulator 4 is controlled so that the actual value of the average temperature inside the tower becomes equal to the target value, and air is supplied. Adjust the amount.

という工程によつて、SO2還元塔1の出口におけ
るSO2成分とH2S成分との比を、常に1対2に保
つようにしている。
Through this step, the ratio of the SO 2 component to the H 2 S component at the outlet of the SO 2 reduction tower 1 is always maintained at 1:2.

したがつて、本発明の制御方法を適用すれば、
流入ガスをバイパスして還元塔1の出口側へ供給
する必要がなくなり、理論的にはガス混合器2と
バイパスガス量調節器5を省略することができ
る。
Therefore, if the control method of the present invention is applied,
There is no need to bypass the inflow gas and supply it to the outlet side of the reduction tower 1, and theoretically the gas mixer 2 and the bypass gas amount regulator 5 can be omitted.

また、本発明では、流入ガスの量に基づいて還
元塔内の温度を制御するので、制御の応答時間が
従来例に比べて短かくなり、クラウス反応炉へ供
給されるSO2とH2Sとの成分比の制御が、より確
実となる利点がある。
In addition, in the present invention, since the temperature inside the reduction tower is controlled based on the amount of inflow gas, the control response time is shorter than in the conventional example, and the SO 2 and H 2 S supplied to the Claus reactor are reduced. This has the advantage that the component ratio can be controlled more reliably.

しかし、実際には、塔内平均温度の目標値〒r
と実際の平均温度〒との間には偏差があることも
ある。特に、流入ガスの量が急激に増大するよう
な過渡時には、温度偏差が大きくなり、還元塔出
口における成分比を所定値に保つことが困難とな
る。
However, in reality, the target value of the average temperature inside the column 〒r
There may be a deviation between the actual average temperature and the actual average temperature. Particularly during a transient period when the amount of inflowing gas increases rapidly, the temperature deviation increases and it becomes difficult to maintain the component ratio at the outlet of the reduction tower at a predetermined value.

第2図に、鎖線で示しているガス混合器2およ
びバイパスガス量調節器5は、本発明の制御方法
を実施した時に、過渡的に生じる温度偏差に起因
して生ずるSO2やH2Sの成分偏差を補償するため
に、予備的に設備されるものである。これらのバ
イパスガス流量制御系は、次のように調節され
る。
In FIG. 2, the gas mixer 2 and the bypass gas amount regulator 5, which are indicated by chain lines, are used to remove SO 2 and H 2 S that are generated due to transient temperature deviations when the control method of the present invention is implemented. This is a preliminary provision to compensate for component deviations. These bypass gas flow control systems are adjusted as follows.

すなわち、目標平均温度を〒r、実際の平均温
度を〒aとすると、(14)式であらわされるΔFS
O2分だけ、還元塔1の出口側において、SO2が不
足することになる。そこで、バイパス流量制御系
を介して、 この不足分に相当するSO2を補給してやる必要
がある。
That is, if the target average temperature is 〒r and the actual average temperature is 〒a, then ΔF S expressed by equation (14)
There will be a shortage of SO 2 on the outlet side of the reduction tower 1 by the amount of O 2 . Therefore, via the bypass flow control system, It is necessary to replenish SO 2 to compensate for this shortage.

F′g=ΔFSO2/ρSO2 ……(15) すなわち、(15)式より求まるF′gを目標にバ
イパスガス量調節器5を制御する必要がある。こ
こで、SO2が不足した場合は以上の考えで補償で
きるが、SO2が過剰になつた時は制御不能とな
る。それ故に、バイパスガス流量制御系による補
償を確実に行なうためには、(9)式に示すSO2
H2Sとの比をあらかじめ、1対2以上に設定して
おく必要がある。
F'g=ΔF SO2SO2 (15) That is, it is necessary to control the bypass gas amount regulator 5 with F'g determined from equation (15) as the target. Here, if SO 2 is insufficient, it can be compensated for using the above idea, but if SO 2 becomes excessive, it becomes uncontrollable. Therefore, in order to ensure compensation by the bypass gas flow rate control system, the SO 2 and
It is necessary to set the ratio with H 2 S to 1:2 or more in advance.

以上に説明した制御方法は、制御装置8Aで実
現される。
The control method described above is realized by the control device 8A.

第3図は、以上に説明した本発明の制御方法の
アルゴリズムを、ブロツク線図で説明したもので
ある。このアルゴリズムは、マイクロコンピユー
タ等で容易に実現できる。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the algorithm of the control method of the present invention described above. This algorithm can be easily implemented using a microcomputer or the like.

図において、まずブロツク100は、還元塔1
内の実測された温度、ガス成分分析器3で得られ
た成分等を計算機に入力する機能である。ブロツ
ク101では、塔内の平均温度を仮定し、(13)
式を利用して流入ガス中のSO2濃度ρSO2を推定
し、さらに、(13A)式によつて流入SO2量FSO2
を推定・演算する。
In the figure, the block 100 first includes the reduction tower 1
This is a function to input the actually measured temperature inside the gas, the components obtained by the gas component analyzer 3, etc. into the computer. In block 101, assuming the average temperature inside the column, (13)
The SO 2 concentration ρ SO2 in the inflow gas is estimated using the formula, and the inflow SO 2 amount F SO2 is further calculated using the formula (13A).
Estimate and calculate.

次に、ブロツク102では、(11)式を利用し
て塔内の目標温度〒rを求める。なお、この場
合、(11)式から求めた塔内平均温度(目標値)
がさきに仮定した値と異なるときは、前記仮定値
を少し変化させて、前記101および102の機
能をくり返し実行させる。両者の値が等しくなつ
たとき、塔内目標温度〒rを確定し、ブロツク1
03へ進む。
Next, in block 102, the target temperature in the column r is determined using equation (11). In this case, the average temperature in the column (target value) obtained from equation (11)
If the assumed value is different from the previously assumed value, the assumed value is slightly changed and the functions 101 and 102 are repeatedly executed. When the two values become equal, the target temperature in the column r is determined and block 1
Proceed to 03.

ブロツク103では、この目標温度〒rに塔内
の温度〒aが一致するように、公知の比例・積分
制御等の適宜のアルゴリズムを実施し、空気流量
調節器4の開度目標200を決定する。
In block 103, an appropriate algorithm such as known proportional/integral control is executed so that the temperature inside the column 〒a matches this target temperature 〒r, and a target opening degree 200 of the air flow rate regulator 4 is determined. .

次に、必要があれば、ブロツク104で、過渡
的な温度偏差による外乱を補償するため、(14)、
(15)式を利用してF′gを求める。さらに、ブロ
ツク105では、バイパスガス流量がこのF′gに
一致するようにバイパスガス量調節器5の開度目
標201を決定する。
Next, if necessary, in block 104, (14),
Find F′g using equation (15). Furthermore, in block 105, a target opening 201 of the bypass gas amount regulator 5 is determined so that the bypass gas flow rate matches this F'g.

最後に、ブロツク106で、計算機の出力とし
て、これら2つの(調節器4,5の)弁の開度目
標200,201を、それぞれ該当する調節弁へ
出力して、それぞれの流量制御を、公知の適宜な
手法によつて実行する。
Finally, in block 106, the opening degree targets 200 and 201 of these two valves (of regulators 4 and 5) are outputted to the corresponding control valves as outputs of the computer, and the flow rate control of each is performed using a known method. Execute by appropriate method.

又、(8)式における反応速度定数k2は、圧力、温
度によつても変化する。それ故に、ガス成分分析
器3の結果(H2Sガス量)にしたがつて、これを
補正することが望ましい。
Furthermore, the reaction rate constant k 2 in equation (8) also changes depending on pressure and temperature. Therefore, it is desirable to correct this according to the result (H 2 S gas amount) of the gas component analyzer 3.

第4図は、k2補正のアルゴリズムを示したもの
である。基本的には、n組のガス温度平均値〒
i、ガス流量FgiおよびH2Sガス量測定値FH2Sai
(ここで、前記iは1〜n)のデータの回帰分析
によりk2を推定する。
FIG. 4 shows the algorithm for k2 correction. Basically, the average gas temperature of n groups is
i, gas flow rate Fgi and H2S gas amount measurement value F H2Sai
(Here, the above i is 1 to n). k2 is estimated by regression analysis of the data.

第4図で、ブロツク300は、このn組のデー
タの収集機能を示す。次に、ブロツク301で
は、n組のデータから、(16)式に示す評価基準
Jを導入する。
In FIG. 4, block 300 represents the collection function of this n set of data. Next, in block 301, evaluation criterion J shown in equation (16) is introduced from n sets of data.

そして 前記評価基準Jを最小にするk2を求める。すな
わち、∂J/∂k2=0とおき、整理すると、
(17)式が得られ、これからk2が求められる。
and Find k 2 that minimizes the evaluation criterion J. That is, by setting ∂J/∂k 2 = 0 and rearranging,
Equation (17) is obtained, and k 2 can be found from this.

最後に、ブロツク302においては、以上のよ
うにして求まつたk2で、(11)式のk2を修正す
る。
Finally, in block 302, k 2 in equation (11) is corrected using k 2 found in the above manner.

以上示したような反応速度定数k2の補正方法を
採用することによつて、塔内の反応量をより一層
正確に推定できるようになる。それ故に、還元塔
出口でのSO2とH2Sの比率を常に所定の値に保つ
ことがより一層確実となる。
By employing the method of correcting the reaction rate constant k 2 as shown above, it becomes possible to estimate the reaction amount in the column even more accurately. Therefore, it becomes even more reliable to always maintain the ratio of SO 2 and H 2 S at a predetermined value at the outlet of the reduction tower.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のSO2還元塔の機器構成を示す概
略図、第2図は本発明のガス成分制御方法を実施
するのに好適なSO2還元塔の概略構成を示す図、
第3図および第4図は本発明の制御アルゴリズム
を示すブロツク線図である。 1……SO2還元塔、2……ガス混合器、3……
ガス成分分析器、4……空気流量調節器、5……
バイパスガス流量調節器、6,7……ガス温度検
出器、8,8A……制御装置。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the equipment configuration of a conventional SO 2 reduction tower, and FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an SO 2 reduction tower suitable for implementing the gas component control method of the present invention.
3 and 4 are block diagrams showing the control algorithm of the present invention. 1... SO 2 reduction tower, 2... gas mixer, 3...
Gas component analyzer, 4...Air flow rate regulator, 5...
Bypass gas flow rate regulator, 6, 7... Gas temperature detector, 8, 8A... Control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 SO2を含むガスを還元塔へ流入させ、流入さ
れたガス中のSO2を還元剤の存在下でH2Sに還元
し、還元塔出口におけるSO2とH2Sとの比を所定
値に保持するSO2還元塔のガス成分制御方法であ
つて、流入ガス量を検出し、前記流入ガス流量、
還元塔の出口におけるSO2量および還元塔内のガ
ス温度から流入ガス中のSO2量を推定演算し、こ
のようにして求めた流入ガス中のSO2量から、還
元塔出口におけるSO2とH2Sとの比を所定値にす
るのに必要な還元塔内のガス温度目標値を決定
し、還元塔内のガス温度が前記目標値に等しくな
るように、還元塔内への流入空気量を制御するこ
とを特徴とするSO2還元塔のガス成分制御方法。 2 還元塔出口におけるH2S量を検出し、これを
用いて還元塔内におけるH2S生成反応の反応速度
定数の補正値を求め、これによつて流入ガス中の
SO2量を補正することを特徴とする前記特許請求
の範囲第1項記載のSO2還元塔のガス成分制御方
法。 3 SO2を含むガス、空気および還元剤を流入さ
れ、その出口においてSO2およびH2Sを生ずる
SO2還元塔と、流入空気流量調節手段と、還元塔
内のガス温度を検出する手段と、流入ガス流量を
検出する手段と、還元塔出口におけるガス成分
(SO2)を分析する手段と、流入ガス流量、還元塔
出口におけるSO2量、および還元塔内のガス温度
を入力されて、流入ガス中のSO2量を推定演算
し、さらに、還元塔出口におけるSO2とH2Sとの
比を所定値にするのに必要な還元塔内のガス温度
目標値を演算し、このために必要な還元塔内への
流入空気量を演算し、かつ前記必要流入空気量が
得られるように、流入空気流量調節手段を制御す
る制御装置とを具備したことを特徴とするSO2
元塔のガス成分制御装置。 4 還元塔出口におけるH2S量を検出し、これを
用いて還元塔内におけるH2S生成反応の反応速度
定数の補正値を求め、これによつて流入ガス中の
SO2量を修正することを特徴とする前記特許請求
の範囲第3項記載のSO2還元塔のガス成分制御装
置。
[Claims] 1 Gas containing SO 2 is flowed into a reduction tower, SO 2 in the flowed gas is reduced to H 2 S in the presence of a reducing agent, and SO 2 and H 2 are exchanged at the exit of the reduction tower. A method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower that maintains a ratio of S to
Estimating the amount of SO 2 in the inflow gas from the amount of SO 2 at the outlet of the reduction tower and the gas temperature in the reduction tower, and calculating the amount of SO 2 at the exit of the reduction tower from the amount of SO 2 in the inflow gas determined in this way. Determine the gas temperature target value in the reduction tower necessary to make the ratio with H 2 S a predetermined value, and adjust the flow of air into the reduction tower so that the gas temperature in the reduction tower becomes equal to the target value. A method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower, characterized by controlling the amount. 2 Detect the amount of H 2 S at the outlet of the reduction tower, use this to determine the correction value of the reaction rate constant of the H 2 S production reaction in the reduction tower, and use this to determine the amount of H 2 S in the incoming gas.
A method for controlling gas components in an SO 2 reduction tower according to claim 1, characterized in that the amount of SO 2 is corrected. 3 Gas containing SO 2 , air and reducing agent are injected, producing SO 2 and H 2 S at the outlet.
an SO 2 reduction tower, an inflow air flow rate adjustment means, a means for detecting the gas temperature in the reduction tower, a means for detecting the inflow gas flow rate, a means for analyzing the gas component (SO 2 ) at the exit of the reduction tower, The flow rate of incoming gas, the amount of SO 2 at the outlet of the reduction tower, and the gas temperature in the reduction tower are input, and the amount of SO 2 in the inflow gas is estimated, and the amount of SO 2 and H 2 S at the exit of the reduction tower is calculated. Calculate the gas temperature target value in the reduction tower necessary to bring the ratio to a predetermined value, calculate the amount of air flowing into the reduction tower necessary for this purpose, and make sure that the necessary amount of air inflow is obtained. 1. A gas component control device for an SO 2 reduction tower, comprising: a control device for controlling an inflow air flow rate regulating means. 4 Detect the amount of H 2 S at the outlet of the reduction tower, use this to determine the correction value of the reaction rate constant of the H 2 S production reaction in the reduction tower, and use this to determine the amount of H 2 S in the inflow gas.
4. The gas composition control device for an SO 2 reduction tower according to claim 3, wherein the SO 2 amount is adjusted.
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