CN102553489B - 糖厂磷酸自动配酸方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种糖厂磷酸自动配酸方法及装置，首先将已知浓度值的浓磷酸，通过控制主机启动浓磷酸泵把浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱中，控制稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值，加入配比水控制主机打开排酸电磁阀把配比好的稀磷酸便排入到待生产备用的稀磷酸储箱中，并且稀磷酸储箱液位计也实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值，控制主机根据蔗汁流量值、磷酸稀释值和加入蔗汁中磷酸精确控制蔗汁中加入的磷酸量，解决了以往糖厂依靠人工配比磷酸的不准确性，实现了糖厂磷酸自动化配酸，保证了磷酸添加的准确性、及时性和稳定性，给企业提高了效率。
Description
技术领域
本发明属于化工、轻工和食品生产过程的自动控制领域，特别是关于糖厂磷酸自动配酸方法及装置。
背景技术
磷酸是化工、轻工和食品生产过程经常用到的原料，主要用于物料酸性的调节，有的用作澄清剂，例如甘蔗糖厂或甜菜糖厂使用了磷酸用于上浮澄清工艺，磷酸上浮澄清工艺是利用蔗汁中的蔗脂、蔗蜡、淀粉、果胶、部分多糖类和多酚类物质等一些有机物质在低温的条件下不溶解的特性，在混合汁中加入磷酸、少量的石灰乳、絮凝剂和气泡，利用凝聚、上浮、吸附的作用在中性的条件下先除去大量的有机非糖份；然后利用碳酸法澄清工艺，除去糖汁内的色素和其他的非糖份。
在甘蔗制糖生产过程中，磷酸与石灰反应产生的磷酸钙的量是否稳定不但影响胶体、非糖分和色素的去除率，还影响亚硫酸的形成效果，并且磷酸钙对絮凝和沉淀有促进的作用，长期以来，糖厂磷酸的配比主要依靠人工配比，并按定量固定阀位或开泵度添加磷酸量。现在糖厂对工艺要求越来越高，这种控制方式难以保障磷酸添加的准确性、及时性和稳定性。
由于糖厂糖汁采用磷酸上浮澄清工艺是近年来我们国家首创的工艺，所以在检测和自动控制方面还没有较成熟的技术，有的糖厂是按照传统的蔗汁酸度(pH值)的方法来检测磷酸加入是否合适，如果预灰后的蔗汁颜色较深，用传统的滴定方法来判断其pH值的方法很难得到准确的数值，自动控制磷酸加入量也没见报道。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足而专门研制的一种糖厂磷酸监测和自动配酸方法及装置。解决了以往糖厂依靠人工配比磷酸的不准确性，实现了糖厂磷酸自动化配酸，保证了磷酸添加的准确性、及时性和稳定性，给企业提高了效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
糖厂磷酸自动配酸方法是将已知浓磷酸的浓度值，通过控制主机启动浓磷酸泵把浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱中，同时配酸液位计实时连续测量稀磷酸配比箱内的液位值，控制主机接收到配酸液位计测量稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值达到一定液位值后，浓磷酸泵停止泵浓磷酸，同时控制主机记录测量到的稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值，并且控制主机根据原来记录的浓磷酸液位值和需要配比出来的稀磷酸浓度设定值运算得出应该加入配比水和浓磷酸的总液位值(稀磷酸配比箱的横截面不变的情况下，液位值与体积成正比关系)，在浓磷酸泵停止后，控制主机打开加水电磁阀，开始向稀磷酸配比箱加入配比水，同时配酸液位计实时连续测量稀磷酸配比箱内的液位值，直至液位值达到控制主机运算得出的总液位值，控制主机关闭加水电磁阀，配比水停止加入到稀磷酸配比箱中，这样稀磷酸配比箱内的稀磷酸便是按浓磷酸的体积和控制主机运算得出的一定体积的配比水配比而成。稀磷酸配比完成后，控制主机打开排酸电磁阀把配比好的稀磷酸便排入到待生产备用的稀磷酸储箱中，并且稀磷酸储箱液位计也实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值，如果稀磷酸储箱内的液位值过高，排酸电磁阀关闭。正常使用中，稀磷酸储箱液位计实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值，如果稀磷酸储箱内的液位值低于主机的设定值，以上配酸过程重新开始。
糖厂正常生产时，压榨出来的蔗汁不间断的加入到蔗汁储箱内，蔗汁泵不停泵蔗汁储箱内的蔗汁到下一个工段，其中蔗汁流量计安装在蔗汁泵出口管路或蔗汁进入蔗汁储箱的管路上，蔗汁流量计实时连续检测流过的蔗汁流量，并且控制主机实时连续读取蔗汁流量计的数值。控制主机根据蔗汁流量值、磷酸稀释值和加入蔗汁中磷酸定值运算得出当前计量泵转速值，控制主机给计量泵输出变频信号，计量泵根据主机变频信号转动，从稀磷酸储箱中泵取稀释后的磷酸加入到蔗汁储箱中。根据流量值的变化，控制主机会实时调整计量泵的转速，从而达到在单位体积的蔗汁中精确加入磷酸量。
以上所述的糖厂磷酸自动配酸方法采用的装置，包括浓磷酸储箱、稀磷酸储箱和稀磷酸配比箱，浓磷酸储箱出口安装有浓磷酸泵通过浓酸输送管连接到稀磷酸配比箱，稀磷酸配比箱在高位，稀磷酸储箱在低位，稀磷酸通过管道和排酸电磁阀通到稀磷酸储箱，稀磷酸储箱上有清水管和加水电磁阀，稀磷酸储箱内设有稀磷酸储箱液位计和配酸液位计，稀磷酸储箱与蔗汁储箱之间安装有计量泵，蔗汁进入蔗汁储箱前接有蔗汁泵，蔗汁泵出口接到蔗汁储箱，稀磷酸配比箱内的稀磷酸储箱液位计和配酸液位计安装有传感器，接到控制主机，分别控制浓磷酸泵、加水电磁阀、排酸电磁阀、计量泵和蔗汁泵，完成自动配酸、自动进水、自动计量稀酸和蔗汁的任务。
本发明的有益效果：
1、长期以来，糖厂磷酸的配比主要依靠人工配比，并按定量固定阀位或开泵度添加磷酸量。现在糖厂对工艺要求越来越高，这种控制方式难以保障磷酸添加的准确性、及时性和稳定性，本发明的糖厂磷酸监测和自动配酸方法及装置。解决了以往糖厂依靠人工配比磷酸的不准确性，实现了糖厂磷酸自动化配酸，保证了磷酸添加的准确性、及时性和稳定性，给企业提高了效率。
2、方法简单，操作容易，减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1是本发明糖厂磷酸自动配酸方法及装置流程图。
图中序号和部件名称：
01-浓磷酸储箱，02-浓磷酸泵，03-稀磷酸储箱，04-稀磷酸储箱液位计，05-稀磷酸配比箱，06-加水电磁阀，07-配酸液位计，08-排酸电磁阀，09-计量泵1#，10-控制主机，11-计量泵2#，12-蔗汁储箱，13-蔗汁流量计，14-蔗汁泵。
具体实施方式
如图1所示，本发明的磷酸自动配酸装置包括浓磷酸储箱01、稀磷酸储箱03和稀磷酸配比箱05，浓磷酸储箱01出口有浓磷酸泵02通过浓酸输送管连接到稀磷酸配比箱05，稀磷酸配比箱05在高位，通过管道和排酸电磁阀08通到稀磷酸储箱03，稀磷酸储箱03上有清水管和加水电磁阀06，稀磷酸储箱03内设有稀磷酸储箱液位计04和配酸液位计07，稀磷酸储箱03与蔗汁储箱12之间安装有计量泵09，蔗汁进入蔗汁储箱12前接有蔗汁泵14，蔗汁泵14出口接到蔗汁储箱12，稀磷酸配比箱05内的稀磷酸储箱液位计04和配酸液位计07安装有传感器，接到控制主机10，分别控制浓磷酸泵02、加水电磁阀06、排酸电磁阀08、计量泵09和蔗汁泵14，完成自动配酸、自动进水、自动计量稀酸和蔗汁的任务。
1、自动配酸过程
首先在浓磷酸储箱(01)储存有大量浓磷酸，并且已知浓磷酸的浓度值，控制主机(10)给浓磷酸泵(02)发出启动信号，浓磷酸泵(02)启动后把浓磷酸储箱(01)内的浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱(05)中，同时配酸液位计(07)实时连续测量稀磷酸配比箱(05)内的液位值，控制主机(10)接收到配酸液位计(07)测量稀磷酸配比箱(05)内的浓磷酸液位值达到一定液位值后，控制主机(10)给浓磷酸泵(02)发出停止信号，浓磷酸泵(02)停止泵浓磷酸，同时控制主机(10)记录测量到的稀磷酸配比箱(05)内的浓磷酸液位值，并且控制主机(10)根据原来记录的浓磷酸液位值和需要配比出来的稀磷酸浓度设定值运算得出应该加入配比水和浓磷酸的总液位值(稀磷酸配比箱(05)的横截面不变的情况下，液位值与体积成正比关系)，在浓磷酸泵(02)停止后，控制主机(10)给加水电磁阀(06)发出信号打开加水电磁阀(06)，开始向稀磷酸配比箱(05)加入配比水，同时配酸液位计(07)实时连续测量稀磷酸配比箱(05)内的液位值，直至液位值达到控制主机(10)运算得出的总液位值，控制主机(10)给加水电磁阀(06)发出关闭信号，配比水停止加入到稀磷酸配比箱(05)中，这样稀磷酸配比箱(05)内的稀磷酸便是按浓磷酸的体积和控制主机(10)运算得出的一定体积的配比水配比而成。
稀磷酸配比完成后，控制主机(10)给排酸电磁阀(08)发出打开信号，稀磷酸配比箱(05)内配比好的稀磷酸便排入到稀磷酸储箱(03)中，并且稀磷酸储箱液位计(04)实时连续测量稀磷酸储箱(03)内的液位值，如果稀磷酸储箱(03)内的液位值过高，排酸电磁阀(08)关闭。
正常使用中，稀磷酸储箱液位计(04)实时连续测量稀磷酸储箱(03)内的液位值，如果稀磷酸储箱(03)内的液位值低于主机的设定值，以上配酸过程重新开始。
2、自动加入磷酸
糖厂正常生产时，压榨出来的蔗汁不间断的加入到蔗汁储箱(12)内，蔗汁泵(14)不停泵，蔗汁储箱(12)内的蔗汁流到下一个工段，其中蔗汁流量计(13)安装在蔗汁泵(14)出口管路或蔗汁进入蔗汁储箱(12)的管路上，蔗汁流量计(13)实时连续检测流过的蔗汁流量，并且控制主机(10)实时连续读取蔗汁流量计(13)的数值。
控制主机(10)根据蔗汁流量值、磷酸稀释值和加入蔗汁中磷酸定值运算得出当前计量泵I#(09)转速值(说明：计量泵II#(11)是备用泵)，控制主机(10)给计量泵1#(09)输出变频信号，计量泵1#(09)根据主机变频信号转动，从稀磷酸储箱(03)中泵取稀释后的磷酸加入到蔗汁储箱(12)中。根据流量值的变化，控制主机(10)会实时调整计量泵1#(09)的转速，从而达到在单位体积的蔗汁中精确加入磷酸量。
Claims (3)
1.一种糖厂磷酸自动配酸方法，其特征在于：将已知浓度值的浓磷酸，通过控制主机启动浓磷酸泵把浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱中，控制稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值，加入配比水控制主机打开排酸电磁阀，将配比好的稀磷酸排入到待生产备用的稀磷酸储箱中，并且稀磷酸储箱液位计也实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值，控制主机根据蔗汁进入蔗汁储箱内流量值、所需磷酸稀释值得到加入蔗汁中加入的磷酸量；
具体步骤为：首先将已知浓度值的浓磷酸，通过控制主机启动浓磷酸泵把浓磷酸泵入到稀磷酸配比箱中，同时配酸液位计实时连续测量稀磷酸配比箱内的液位值，控制主机接收到配酸液位计测量稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值达到一定液位值后，浓磷酸泵停止泵浓磷酸，同时控制主机记录测量到的稀磷酸配比箱内的浓磷酸液位值，并且控制主机根据原来记录的浓磷酸液位值和需要配比出来的稀磷酸浓度设定值运算得出应该加入配比水和浓磷酸的总液位值，在浓磷酸泵停止后，控制主机打开加水电磁阀，开始向稀磷酸配比箱加入配比水，同时配酸液位计实时连续测量稀磷酸配比箱内的液位值，直至液位值达到控制主机运算得出的总液位值，控制主机关闭加水电磁阀，配比水停止加入到稀磷酸配比箱中，稀磷酸配比完成后，控制主机打开排酸电磁阀，将配比好的稀磷酸排入到待生产备用的稀磷酸储箱中，并且稀磷酸储箱液位计也实时连续测量稀磷酸储箱内的液位值；
糖厂正常生产时，压榨出来的蔗汁不间断的加入到蔗汁储箱内，蔗汁泵不停泵蔗汁储箱内的蔗汁到下一个工段，其中蔗汁流量计安装在蔗汁泵出口管路或蔗汁进入蔗汁储箱的管路上，蔗汁流量计实时连续检测流过的蔗汁流量，并且控制主机实时连续读取蔗汁流量计的数值，控制主机根据蔗汁流量值、磷酸稀释值和加入蔗汁中磷酸定值运算得出当前计量泵转速值，控制主机给计量泵输出变频信号，计量泵根据主机变频信号转动，从稀磷酸储箱中泵取稀释后的磷酸加入到蔗汁储箱中，根据流量值的变化，控制主机会实时调整计量泵的转速,精确控制蔗汁中加入的磷酸量。
2.根据权利要求1所述的糖厂磷酸自动配酸方法所采用的装置,其特征在于：包括浓磷酸储箱、稀磷酸储箱和稀磷酸配比箱，浓磷酸储箱出口安装有浓磷酸泵通过浓酸输送管连接到稀磷酸配比箱，稀磷酸配比箱在高位，稀磷酸储箱在低位，稀磷酸通过管道和排酸电磁阀通到稀磷酸储箱，稀磷酸储箱上有清水管和加水电磁阀，稀磷酸储箱液位计设置于稀磷酸储箱内，稀磷酸储箱与蔗汁储箱之间安装有计量泵，蔗汁进入蔗汁储箱前接有蔗汁泵，蔗汁泵出口接到蔗汁储箱，稀磷酸配比箱内的稀磷酸储箱液位计和配酸液位计安装有传感器，接到控制主机，分别控制浓磷酸泵、加水电磁泵、加水电磁阀、排酸电磁阀、计量泵和蔗汁泵。
3.根据权利要求2所述的糖厂磷酸自动配酸方法所采用的装置,其特征在于：计量泵设有主计量泵和备用计量泵。
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