CN103592156A - 一种聚合釜pH值检测取样组件 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种聚合釜pH值检测取样组件；取样口设置在过虑器出口处，入口截止阀与取样口相连，压力取样器一端与入口截止阀相连，另一端与流通支架入口相连；流通支架的出口与出口截止阀相连；流通支架一端为敞口法兰，另一端为传感器安装口，pH变送器通过传感器安装口的安装固定端盖固定在流通支架上；出口截止阀出口通过回流管线与终止罐相连；压力取样器一端带有安装法兰，另一端被封死，压力变送器安装在压力取样器上；pH变送器与pH控制器连接，pH控制器连接控制阀、流量变送器，控制阀一端与流量变送器连接，一端与聚合釜联通；本组件维护量小、维护方便、故障率低、拆卸方便，传感器检测膛被聚合物堵死的几率大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测易结巴聚合釜pH值的检测取样组件。
背景技术
本发明以日本横河pH8EFP型在线pH分析仪检测技术为依据，结合聚合物特点，对背景技术叙述如下：
1.生产工艺说明：
在腈纶丝生产中，氧化剂、还原剂、混合单体、BME这四种物料送入聚合反应器，在62℃的温度下发生化学反应,生成聚合物后，在釜顶部经溢流进入反应终止罐。在终止罐用水把浓度为20％的聚合物稀释到15％，为了防止聚合物残余单体在输送管路及终止罐内继续发生反应而生成分子量不是52000左右的聚合物，需在聚合釜溢流口加入一定量的氢氧化钠使反应停止，聚合釜溢流聚合物的pH值为1-2。加入氢氧化钠以后，终止罐的pH值要控制在3-4，因此需对终止罐的pH值进行检测和控制。由于聚合物为稠粘白色聚合物，并且极易在其它物体表面结巴，特别是在聚合物反应不好或终止罐pH值控制不好时，更容易结巴，这就给终止罐的pH检测带来一定的困难。
2.pH传感器安装方式：
（1）最初的检测安装方法是：在反应终止罐内壁有一个隔离膛，底部敞开并与罐内部空间相连。膛底位于罐的2/3高度处。膛顶与罐顶上部相连，罐顶开口有一安装法兰。pH传感器装在一个直径为40mm的套管内，套管顶部也有一安装法兰。传感器在套管的底部,传感器通过法兰进行固定。
（2）由于原始安装方法在检测时存在一系列问题，后又改为如下安装方式：在终止罐出料泵出口的付线上安装流通支架。流通支架为标准型，它是pH计的一个附件。流通支架直径为φ40，长为200mm。传感器安装在流通支架内。
3.背景技术存在的问题
由于聚合物具有易结巴的特点，以上两种检测安装方法在实际应用中均存在问题。具体内容如下：
（1）pH传感器顶端有两个玻璃电极，它们浸在聚合物中，检测pH值时，聚合物极易在其上面结巴，因此，传感器需经常校验和清洗。由于传感器是通过罐顶的法兰和螺栓安装固定，因此在拆卸校验时极为不便。
（2）聚合物在终止罐检测膛内壁和传感器的套管上经常出现厚厚的结巴并且很硬，它把传感器牢牢地固定在检测膛内，造成检测传感器由于不能极时抽出校验而使控制系统不能正常投入自动，使生产受到影响。
（3）传感器通过标准流通支架安装在付线后，出现的问题是：
1）流通支架膛体太小，传感器与膛壁之间间隙太小，聚合物在膛内稍有结巴，传感器就无法及时抽出校验。
2）传感器的承受压力极限是5Kg，由于付线内压力达到5Kg以上。因此，经常出现聚合物经玻璃电极的螺纹处渗入传感器膛内，造成电极短路，而使传感器损坏。传感器检测的介质压力应在2Kg以内，而付线压力无法进行控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合釜pH值检测取样组件，应用本组件可使pH传感器不被所结的疤固定在流通支架内，同时也避免因介质压力过大而损坏传感器。
本发明所述的聚合釜pH值检测取样组件，是由入口截止阀、压力取样器、压力变送器、流通支架、pH变送器、出口截止阀和回流管线组成；取样口设置在过虑器出口处，入口截止阀与取样口相连，压力取样器一端与入口截止阀相连，另一端与流通支架入口相连；流通支架的出口与出口截止阀相连；流通支架一端为敞口法兰，另一端为一缩径传感器安装口，pH变送器通过传感器安装口的安装固定端盖固定在流通支架上；出口截止阀出口安装一管径为φ16回流管线,回流管线出口直接与终止罐相连；压力取样器一端带有安装法兰，另一端被封死，单法兰压力变送器安装在压力取样器上，相互用法兰连接，压力变送器与压力显示器连接；pH变送器与pH控制器连接，pH控制器连接控制阀、流量变送器，控制阀一端与流量变送器连接，一端与聚合釜联通，聚合釜与终止罐联通，终止罐通过出料泵与过虑器连接。
发明的取样方法内容如下：
1.取样点确定在过虑器出口管线上。
取样点选在过虑器出口1米远，此出口离终止罐只有3米远，使检测控制便得更灵敏。另外，取样点选在过虑器出口，不选在泵出口，是防止残渣等物质进入取样口。
2.取样出入口加装截止阀
pH传感器需经常拆下进行校验。为了不影响生产，在校验时，要阻止介质流过流通支架，所以要在取样入口加装截止阀。因为介质具有很强的腐蚀性，截止阀材质选为316L。同时要选球形截止阀，不能选针形截止阀，针形截止阀在结巴时很难清理。在流通支架出口要加装一个φ16球形截止阀，以便在拆卸传感器时，防止流通支架上面的介质流出。
3.加装压力取样器和压力变送器
为了防止介质压力过大而使介质从电极渗入传感器内，要对流通支架内的压力进行控制，流通支架内的压力控制在1.2Kg,所以要在取样截止阀出口加装一个压力变送器,对压力进行检测和显示。所选的压力变送器带有现场压力显示，以便于在现场调节控制压力。压力变送器的电源取自控制室计算机，为两线制，所以压力信号也可以在计算机上显示出来。现场介质压力的检测和显示不能选用就地指示压力表。就地指示压力表检测口径小，介质进入压力表内，造成压力表检测管被堵而无法正常显示压力。由于压力变送器为单法兰，检测元件为一个平面，所以容易清洗。
为了安装压力变送器，要设计一个压力取样器，设计的压力取样器的尺寸为：长100mm,直径为φ80，壁厚为5mm。压力取样器一端为开口，口径为φ80，开口安有法兰，法兰对角螺栓孔的间距为150mm。取样器上下带有出入口，口径为φ25，两端口装有法兰，法兰对角螺栓孔的间距为100mm。材质为316L。
4.设计pH传感器流通支架
流通支架尺寸为：长220mm,直径为φ150，壁厚为5mm。流通支架一端为开口，口径为φ150，开口安有敞口法兰，法兰对角螺栓孔的间距为200mm；另一端带有缩径口，径口为φ40，管长40mm，口上带有外螺纹；口上配有传感器安装固定端盖，端盖带有内螺纹，内螺纹与支架上的外螺纹相匹配。端盖中心带有φ15的开口，以便安装传感器；流通支架上下带有介质出入口，下口径为φ25，上口径为φ16。两端口都装有法兰，下口径法兰对角螺栓孔的间距为100mm；上口径法兰对角螺栓孔的间距为80mm。流通支架的材质为316L。
安装传感器时，端盖内要加装四氟垫片，与端盖接触处传感器部位要缠有四氟带，以防止介质泄漏。
由于支架膛空间大，不容易被结巴堵塞。另外，支架一端为敞口，在清巴时，把敞口端法兰卸下后，对膛内很容易清洗。
5.加装取样介质回流管线
回流管线的介质入口管径为φ25，与流通支架出口相连的截止阀出口管径为φ25；回流管线的介质排放口与终止罐上面的开口相连。与流通支架、截止阀、压力取样器相连的管线都安有配套法兰，回流管线的材质为316L。加装回流管线的好处是：流通支架内部的压力稳定，不受其它因素影响。
（1）本方法解决了流通支架容易被聚合物堵死的问题.使传感器拆卸容易、方便。也避免了传感器在流通支架内被聚合物固定死而损坏传感器的问题。
（2）由于采用回流线，使传感器检测膛内的压力能够很方便地控制到所需要的压力值，避免了由于压力过大使介质渗入到传感器内而损坏传感器。
本发明所述的聚合釜pH值检测取样组件维护量小、维护方便、故障率低、拆卸方便。传感器检测膛被聚合物堵死的几率大大降低。聚合物渗入到传感器内的现象没有发生。
附图说明
图1流通支架结构示意图
图2取样组件安装图
图1中：5-1、敞口法兰；5-2、介质入口；5-3、传感器安装口；5-4、介质出口；
图2中：1、介质入口截止阀；2、压力取样器；3、压力变送器；4、压力显示；5、流通支架；6、pH变送器；7、出口截止阀；8、回流管线；9、终止罐；10、聚合釜；11、物料管线；12、过虑器；13、出料泵；14、控制阀；15、pH控制器；16、流量变送器。
具体实施方式
本发明所述的聚合釜pH值检测取样组件，是由入口截止阀1、压力取样器2、压力变送器3、流通支架5、pH变送器6、出口截止阀7和回流管线8组成；取样口设置在过虑器12出口处，入口截止阀1与取样口相连，压力取样器2一端与入口截止阀相连，另一端与流通支架入口5-2相连；流通支架的出口5-4与出口截止阀7相连；流通支架5一端为敞口法兰5-1，另一端为一缩径传感器安装口5-3，pH变送器6通过传感器安装口的安装固定端盖固定在流通支架5上；出口截止阀7出口安装一管径为φ16回流管线,回流管线8出口直接与终止罐9相连；压力取样器2一端带有安装法兰，另一端被封死，单法兰压力变送器3安装在压力取样器2上，相互用法兰连接，压力变送器3与压力显示器4连接；pH变送器6与pH控制器15连接，pH控制器15连接控制阀14、流量变送器16，控制阀14一端与流量变送器16连接，一端与聚合釜10联通，聚合釜10与终止罐9联通，终止罐9通过出料泵13与过虑器12连接。仪表选型
1.入口截止阀:
材质:316L；出入口带安装法兰,阀芯为半球形
阀口直径:φ25,
法兰螺栓孔间距：100mm
2.出口截止阀:
材质:316L；出入口带安装法兰,阀芯为半球形
阀口直径:φ16,
法兰螺栓孔间距：80mm
3.单法兰压力变送器：
厂家：日本横河公司
型号：1JA438-EASJ14EA-AA-OEB/S1
测量范围:0-0.8MPa
4.pH计:
厂家:日本横河公司
pH变送器型号:pH202G-1-E/U
pH传感器型号:FU20-05-T1-NPT
测量范围:0-14pH。
Claims (11)
1.一种聚合釜pH值检测取样组件，是由入口截止阀、压力取样器、压力变送器、流通支架、pH变送器、出口截止阀和回流管线组成；其特征在于：取样口设置在过虑器出口处，入口截止阀与取样口相连，压力取样器一端与入口截止阀相连，另一端与流通支架入口相连；流通支架的出口与出口截止阀相连；流通支架一端为敞口法兰，另一端为一缩径传感器安装口，pH变送器通过传感器安装口的安装固定端盖固定在流通支架上；出口截止阀出口安装一管径为φ16回流管线，回流管线出口直接与终止罐相连；压力取样器一端带有安装法兰，另一端被封死，单法兰压力变送器安装在压力取样器上，相互用法兰连接，压力变送器与压力显示器连接；pH变送器与pH控制器连接，pH控制器连接控制阀、流量变送器，控制阀一端与流量变送器连接，一端与聚合釜联通，聚合釜与终止罐联通，终止罐通过出料泵与过虑器连接。
2.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架内的压力控制在1.2Kg。
3.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架长220mm，直径为φ150，壁厚为5mm。
4.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架一端为开口，口径为φ150，开口安有敞口法兰，法兰对角螺栓孔的间距为200mm。
5.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架另一端带有缩径口，径口为φ40，管长40mm，口上带有外螺纹；口上配有传感器安装固定端盖，端盖带有内螺纹，内螺纹与支架上的外螺纹相匹配，端盖中心带有φ15的开口。
6.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架上下带有介质出入口，下口径为φ25，上口径为φ16，两端口都装有法兰，下口径法兰对角螺栓孔的间距为100mm；上口径法兰对角螺栓孔的间距为80mm。
7.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的流通支架和取样器的材质为316L。
8.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的压力取样器长100mm，直径为φ80，壁厚为5mm。
9.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的压力取样器一端为开口，口径为φ80，开口安有法兰，法兰对角螺栓孔的间距为150mm。
10.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：所述的取样器上下带有出入口，口径为φ25，两端口装有法兰，法兰对角螺栓孔的间距为100mm。
11.根据权利要求1所述的聚合釜pH值检测取样组件，其特征在于：入口截止阀和出口截止阀材质:316L；出入口带安装法兰，阀芯为半球形。
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