CN107287611B - 一种离子膜电解槽电压实时采集装置与采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离子膜电解槽电压实时采集装置与采集方法，至少包括离子膜电解槽、电压采集箱；所述的离子膜电解槽连接电压采集箱，其特征在于，所述的电压采集箱内至少包括电压快速切换单元和数据采集单元，所述的电压快速切换单元连接离子膜电解槽和数据采集单元，电压快速切换装置对同时进入的多组单元槽电压，按一定时间分布对多组电压数据依次采集，本发明根据电压变化的连续性，采用分片化轮训控制采集的方式，降低了生产成本，实现了高效的实时采集。
Description
技术领域
本发明属于氯碱装备技术领域，尤其是涉及一种离子膜电解槽电压实时采集装置与采集方法。
背景技术
氯碱工业是指用电解饱和NaCl溶液的方法来制取取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。电解在立式隔膜电解槽中进行，隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的Cl-和OH-移向阳极，带正电的Na+和H+移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：
阳极2C1--2e＝Cl2↑
在阴极2H++2e＝H2↑
即在阳极室放出Cl2，阴极室放出H2。由于H+不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中OH-的富集。这样在阴极室就形成了NaOH溶液，它从阴极室底部流出。
通过上述方法生产时，离子膜电解槽稳定及安全运行与单元槽电压有密切关系，电槽的运行状况基本上通过测量单元槽的电压能够及时体现。但是目前烧碱生产装置单元槽的数量非常多，一套25万吨/年的烧碱装置单元槽数量有1600多组，目前对电解槽的电压采集具有几种方法，首先传统方法是通过人工利用电压表测量电解槽的电压，上述采集方法具有如下缺点：1.不能实现实时测量，往往一天或几天采集一次，在生产过程中不能实时发现单台电解槽在生产中的问题。2.工作量大，工作环境恶劣，对所有的电解槽测量一遍电压数据往往要几个小时的时间，同时电槽的运行环境温度高，测量时都要经历高温的折磨。3.可靠性不高，同时电压表测量及现场记录都容易出错。不同人的测量误差会造成分析数据偏差。其次，目前也有通过DCS对烧碱装置单元槽进行电压采集的方法，但采用DCS采集时通常以6-8台单元槽为一组，同时测量电压值，这就导致单槽槽子的问题不能及时发现，降低了生产效率。而如果采用对每个单个单元槽数据单独采集时，则意味着有1600多组单元槽电压采集转换装置，装置非常复杂，数据量大，装置的造价非常高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种离子膜电解槽电压实时采集装置与采集方法，根据电压变化的连续性，采用分片化轮训控制采集的方式，降低了生产成本，实现了高效的实时采集。
本发明完整的技术方案包括：
一种离子膜电解槽电压实时采集装置，至少包括离子膜电解槽、电压采集箱；所述的离子膜电解槽连接电压采集箱，所述的电压采集箱内至少包括电压快速切换单元和数据采集单元，所述的电压切换单元连接离子膜电解槽和数据采集单元，电压快速切换单元对同时进入的多组单元槽电压，按一定的时间分布对多组电压数据依次采集。
所述的离子膜电解槽和电压采集箱之间还设有接线箱，并对输入的多组单元槽实现线路分配。
所述的接线箱安装有短路控制。
所述的电压采集箱还设有主控单元，主控单元控制整个采集系统的运行，并接收数据采集单元的反馈信号，控制电压快速切换单元实现电压依次输入。
所述的电压采集箱还设有数据整理传输单元，数据整理传输单元对数据采集单元采集的数据进行整理，并传输到后台机。
所述的电压采集箱后设有数据接收与处理单元。
所述的数据接收与处理单元后设有数据存储单元。
采用所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置进行电压采集的方法，每个单元槽均通过单独的一条连接线连接到接线箱；所述的接线箱连接电压采集箱，并对输入的单元槽实现线路分配，所述的电压快速切换单元控制进入变送系统的电压量，针对同时进入的多组单元槽电压，根据一定时间分布，依次采集单元的电压，采集后的数据整理传输单元将数据传输到数据接收与处理单元，并进入数据存储单元进行存储。
本发明相对于现有技术的优点在于：如前所述，采用人工方法进行电解槽电压采集时，具有工作量大，滞后，不可靠等问题，采用DCS采集时通常以6-8台单元槽为一组，相当于采集的电压值为6-8台单元槽的电压，如果某台单槽槽子出现问题，不能及时发现，精度不够，而如果采用对每个单个单元槽数据单独采集时，则意味着有1600多组单元槽电压采集转换装置，装置非常复杂，数据量大，装置的造价非常高。本发明针对上述技术问题，考虑到电压变化的连续性，创造性地采用一个数据采集单元和电压快速切换单元，采用分片化轮训控制采集的方式，实现了对多组单元槽电压的采集，同一时间段采集的数据量就会减少，需要的电压变送器就会减少。整个投资就会下降到原来的1/10-1/5。既能实现功能又能节约投资。
附图说明
图1为本发明的离子膜电解槽电压实时采集装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种离子膜电解槽电压实时采集装置，包括电解槽、接线箱、电压采集箱，数据接收与处理单元和数据存储单元，
所述的单元槽连接接线箱，每个单元槽均通过单独的一条连接线连接到接线箱；所述的接线箱连接电压采集箱，并对输入的单元槽实现线路分配，接线箱安装有短路控制。电压采集箱内部具有四个单元：电压快速切换单元、数据采集单元、主控单元和数据传输单元。其中所述的主控单元，控制整个采集系统的运行，所述的电压快速切换单元控制进入变送系统的电压量，针对同时进入的多组单元槽电压，根据一定时间分布，依次采集单元的电压，通过采用一个数据采集单元和电压快速切换单元的方式实现了对多组单元槽电压的采集。由于单元槽电压变化的连续性，采集的时间可以延长到5-10分钟/每次，这样就可以对采集数据分组，采用轮训控制依次采集，同一时间段采集的数据量就会减少，需要的电压变送器就会减少。采集后的数据整理传输单元将数据传输到数据接收与处理单元，并进入数据存储单元进行存储。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种离子膜电解槽电压实时采集装置，至少包括离子膜电解槽、电压采集箱；所述的离子膜电解槽连接电压采集箱，其特征在于，所述的电压采集箱内至少包括电压快速切换单元和数据采集单元，所述的电压快速切换单元连接离子膜电解槽和数据采集单元，电压切换单元对同时进入的多组单元槽电压，按一定时间分布对多组电压数据依次采集，所述数据采集单元对快速切换的多组电压数据依次采集。
2.根据权利要求1所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的离子膜电解槽和电压采集箱之间还设有接线箱，并对输入的多组单元槽实现线路分配。
3.根据权利要求2所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的接线箱安装有短路控制。
4.根据权利要求1或2所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的电压采集箱还设有主控单元，主控单元控制整个采集系统的运行，并接收数据采集单元的反馈信号，控制电压快速切换单元实现电压依次输入。
5.根据权利要求4所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的电压采集箱还设有数据整理传输单元，数据整理传输单元对数据采集单元采集的数据进行整理，并传输到后台机。
6.根据权利要求1所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的电压采集箱后设有数据接收与处理单元。
7.根据权利要求6所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置，其特征在于，所述的数据接收与处理单元后设有数据存储单元。
8.采用权利要求1-7任一项所述的一种离子膜电解槽电压实时采集装置进行电压采集的方法，其特征在于，每个单元槽均通过单独的一条连接线连接到接线箱；所述的接线箱连接电压采集箱，并对输入的单元槽实现线路分配，所述的电压快速切换单元控制进入变送系统的电压量，针对同时进入的多组单元槽电压，根据一定时间分布，依次采集单元的电压，采集后的数据整理传输单元将数据传输到数据接收与处理单元，并进入数据存储单元进行存储。
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