CN103464032B - 一种多组分溶液配制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多组分溶液配制系统，包括依次设置的：溶解槽、调整槽和储藏槽。本发明的有益效果是：1、对不同组分物质进行单独初溶，以防止混合溶解时产生的相互干扰；2、可以适应不同物质对溶解的特殊要求，搅拌、温度、浓度、不同溶剂的选择都可以单独对应，能使物料溶解更加充分完全；3、便于实现不同溶液混合的操作，比如浓度控制、混合先后次序的控制、搅拌条件的选择、温度的控制等；4、对各组分浓度控制精度的提高，使出来的物料质量更高。

Description

一种多组分溶液配制系统

技术领域

本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种多组分溶液配制系统。

背景技术

目前，溶液的配制操作，基本是由一台反应釜来单独完成配制操作。但在配制多组分溶液，特别是当存在如下情形之一（或多个）时：

1、其中一个（或多个）组分溶解温度不同；

2、其中一个（或多个）组分需采用特定溶剂进行溶解；

3、其中一个（或多个）组分在高浓度时易与其他组分发生化学反应或形成不需要的产物；

4、各组分需要在特定浓度下进行混合。

采用一台反应釜进行溶液配制就很难实现，容易存在部分物料无法完全溶解、多种溶质相互影响、无法同时满足多种溶质溶解或者反应，只能单独多次配制的情况，甚至配制失败。这样即增加了生产成本，也降低了工作效率。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种多组分溶液配制系统，包括依次设置的：溶解槽、调整槽和储藏槽，所述溶解槽、调整槽、和储藏槽均设置有控制装置，所述控制装置包括：温度控制单元、搅拌控制单元，以及计量控制单元，所述计量控制单元设置在所述溶解槽、调整槽和储藏槽之间。

本发明采用以上技术方案，其优点在于，可以方便的进行多种难溶解物质配制的自动控制。整个系统匹配自动控制系统，主要用于控制搅拌机转速、输送流量和各个槽体的温度，以达到自动控制。

优选的，所述溶解槽至少设置为1个，并且可以根据所需处理的组分数量，任意增加。

优选的，所述控制装置采用PLC或者上位机。

优选的，所述温度控制单元包括探头、加热源、冷却源和用于控制所述加热源的控制器，或其它形式的温度感应装置。

优选的，所述探头采用热电阻或者热电偶。

优选的，所述加热源采用蒸汽、电和热煤油中的至少一种，所述冷却源为水冷，或根据所需处理的组分特性，选择其他冷源。

优选的，搅拌控制采用变频器控制其转速。

优选的，所述搅拌控制单元采用搅拌浆，所述搅拌浆选用三叶式、框式、锚式中的一种，或其任意组合。

优选的，计量控制单元包含，探测器、控制器和执行器。

优选的，所述探测器采用称重模块或者流量计。

本发明还提供了采用多组分溶液配制系统的方法：分别在溶解槽和溶剂槽内配制相应的溶液，分别达到适合的混合条件后加入到调整槽进行混合搅拌，得到所需要的溶液。

本发明的有益效果：

1.可以方便的进行多种难溶解物质同时配制的自动控制。

2.本系统针对不同组分物质进行单独初溶，以防止混合溶解时产生的相互干扰；

3.可以适应不同物质对溶解的特殊要求，搅拌、温度、浓度、不同溶剂的选择都可以单独对应，能使物料溶解更加充分完全；

4.可以实现不同溶液混合的操作，比如浓度控制、混合先后次序的控制、搅拌条件的选择、温度的控制等；

5.对各组分浓度控制精度的提高，使出来的物料质量更高。

附图说明

图1是本发明温控系统的一种实施例的结构示意图。

图2是本发明计量系统的一种实施例的结构示意图。

图3是本发明溶液配制过程的一种实施例的结构示意图。

图4是本发明配置好的溶液的保存过程中的一种实施例的结构示意图。

图5是本发明多种溶质的溶剂配制过程的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

实施例1

如图1所示，为多组分溶液配制系统的温控系统，包括依次设置的溶解槽10、保温层11、温度探头12、加热冷却盘管13、搅拌机14。

开始调制溶液的时候，溶液被导入到溶解槽10，搅拌机14可以保证溶解槽10内温度均匀，通过温度探头12探测槽体内的温度，和设定的温度相比，来控制通入盘管的蒸汽(热煤油)或者冷水的量以控制温度的恒定。

实施例2

如图2所示，为多组分溶液配制系统的计量系统，包含溶解槽10、称重模块15、自动控制阀16。

通过自动控制阀16添加纯水或液体的溶质、称重单元15来测量持续的添加到溶解槽10内的质量以达到控制纯水的添加量。

实施例3

如图3所示，为多组分溶液配制系统的计量系统，包含溶解槽10，保温层11、温度探头12、加热冷却盘管13、搅拌机14，称重模块15、自动控制阀16。

配制溶液时，首先在溶解槽10内添加溶剂和溶质、通过称重模块15和自动控制阀16控制最终添加的量，添加的过程中可以考虑到溶质的特性从而通过温控系统来控制，设置加温还是冷却。以达到最好的溶解,或者达到我方所需要的温度。

实施例4

如图4所示，为多种溶质的溶剂配配置好的溶液的保存过程的一种实施例的结构示意图。

包含储藏槽30，以及相配套的保温层31、温度探头32、加热冷却盘管33、搅拌机34，输送泵15、过滤器36。阀门A37，阀门B38。

溶液配制好以后，通过控制系统输送到储藏槽30，为了防止溶液低温析出，需要进行温度控制，通过保温层31保温，温度探头32探测温度，加热冷却盘管33加热或者冷却，搅拌机34保证物质均匀。同时为了防止叫搅拌的死角，可以通过由输送泵15、过滤器36、阀门A37组成的小循环系统来使溶液保持循环状态。如果需要使用，关闭阀门A37，打开阀门B38，直接将溶液输送到需要使用溶液的单元（例如生产线）或者储藏槽等待使用。

实施例5

如图5所示，为多种溶质的溶剂配制过程的一种实施例的结构示意图。包含溶解槽10和10'，以及相配套的保温层11和11'、温度探头12和12'、加热冷却盘管13和13'、搅拌机14和14'，称重模块15和15'、自动控制阀16和16'。调整槽20以及相配套的保温层21、温度探头22、加热冷却盘管23、搅拌机24，称重模块25和自动控制阀26。

实施例6

配制刚果红染色液1000Kg。其中含组分A（刚果红，质量分数为0.5%）和组分B（生物酶，促染剂，质量分数为0.001%）。组分A在配制过程中需升温至90-95℃，强烈搅拌下溶解2小时，以保证溶解完全。组分B在溶解过程中最高温度不能超过35℃，并且搅拌强度适中，配制时间不超过1小时，以保证其生物活性。组分A必须在组分B失去生物活性之前（一般是组分B配成溶液后30分钟内）与之混合（混合温度不超过50℃），否则将无促染效果。

首先在溶解槽10内通过控制系统添加245Kg纯水，打开温度控制系统和搅拌，添加5kg组分A，控制温度90-95℃，经2小时后，配制得到质量分数为2%的组分A溶液（此时溶液温度90-95℃）。

在组分A即将配制完成前1小时，在溶解槽10'内通过控制系统增加250Kg水。根据工艺设置好温度和搅拌速度。添加0.01Kg组分B。控制温度不超过35℃，经1小时后，与组分A同时完成配制。

通过控制系统提前在调整槽20内添加500Kg水（室温，约25℃）。打开搅拌机14，将配制好的A溶液加到调整槽20，混合搅拌10min后，此时溶液温度约35-40℃。打开搅拌机14，将配制好的B溶液加到调整槽20，混合搅拌10min完成配制，得到含组分A（质量分数为0.5%）和组分B（质量分数为0.001%）两种组分的水溶液1000Kg。

对照例：

采购一个反应釜进行上述溶液的配制。

由于生物酶对温度和活性对时间的要求，必须先配制组分A，并且需要一个具有降温功能的中间储罐，同时由于组分A溶液的降温时间决定了组分B溶液的配制时间，因此，常常会造成组分B溶液配制完成了，但组分A溶液的温度还没降下来，无法进行下一步的混合而造成配制失败，或者必须等组分A溶液的温度降下来再去进行组分B溶液的配制，造成配制效率低下。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种采用多组分溶液配制系统的方法，其特征在于，多组分溶液配制系统包括依次设置的：溶解槽、调整槽和储藏槽，所述溶解槽、调整槽和储藏槽均设置有控制装置，所述控制装置包括：温度控制单元、搅拌控制单元，以及计量控制单元，所述计量控制单元设置在所述溶解槽和调整槽之间，以及调整槽和储藏槽之间；

所述溶解槽至少设置为2个；所述温度控制单元包括探头、加热源、冷却源和用于控制所述加热源的控制器；所述探头采用热电阻或者热电偶；

所述方法包括以下几个步骤：配制刚果红染色液1000kg：其中含组分A，即：刚果红，质量分数为0.5%和组分B，即：生物酶作为促染剂，质量分数为0.001%；组分A在配制过程中需升温至90-95℃，强烈搅拌下溶解2小时，以保证溶解完全;组分B在溶解过程中最高温度不能超过35℃，并且搅拌强度适中，配制时间不超过1小时，以保证其生物活性；组分A必须在组分B失去生物活性之前，与之混合，混合温度不超过50℃；

首先在溶解槽内通过控制装置添加245kg纯水，打开温度控制单元并搅拌，添加5kg组分A，控制温度90-95℃，经2小时后，配制得到质量分数为2%的组分A溶液，此时溶液温度90-95℃；

在组分A即将配制完成前1小时，在溶解槽内通过控制装置增加250kg水；添加0.01kg组分B；控制温度不超过35℃，经1小时后，与组分A同时完成配制；

通过控制装置提前在调整槽内添加500kg水；打开搅拌机，将配制好的A溶液加到调整槽，混合搅拌10min后，此时溶液温度35-40℃；打开搅拌机，将配制好的B溶液加到调整槽，混合搅拌10min完成配制，得到含组分A，质量分数为0.5%和组分B质量分数为0.001%两种组分的水溶液1000kg。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制装置采用PLC或者上位机。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热源采用蒸汽、电和热煤油中的至少一种，所述冷却源为水冷源。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌控制单元采用变频器控制其转速。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搅拌控制单元采用搅拌桨，所述搅拌桨选用三叶式、框式、锚式中的一种。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计量控制单元包含：探测器、控制器和执行器，所述探测器采用称重模块或者流量计。