CN109260901A - 一种盐酸连续式自动化生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盐酸连续式自动化生产系统,包括多级盐酸生产单元,每级盐酸生产单元均包含串联的降膜吸收塔和中转罐,第一级降膜吸收塔进气口连通氯化氢气体输送管道,第一级中转罐出酸口连接有通向盐酸储罐的出酸管道,最后一级盐酸生产单元中的中转罐的进水口连通进水管道;前一级中转罐余气出口通过余气管道与后一级降膜吸收塔的进气口相连,最后一级中转罐余气出口连通至余气回收罐;后一级中转罐出酸口分别连接至前一级中转罐的进酸口和本级降膜吸收塔的循环酸进口;第一级中转罐与降膜吸收塔连通的循环管道上设有与DCS系统相连的音叉比重计,出酸管道上设有与DCS系统相连的出酸调节阀。本发明能够实现盐酸的连续式生产,并且盐酸产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种盐酸连续式自动化生产系统,适用于氯化氢吸附生产盐酸、各种生产副产盐酸以及合成盐酸。
背景技术
目前,氯化氢吸附生产盐酸多采用分批式生产,生产人员需要不断检测盐酸浓度进行分批出酸,费时费力,并且成品盐酸导出中转罐,批次间存在差异,质量不稳定;合成盐酸吸附多采用多级吸附塔串联一次成酸,也需要不断取样检测盐酸浓度来人工调整氯化氢与水的比例;由于合成酸工艺一次成酸,水量小于氯化氢,氯化氢残余较多,仍需后续设备再次吸附,设备复杂,需要人工频繁检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种盐酸连续式自动化生产系统,能够实现盐酸的连续式生产,并且盐酸产品质量稳定。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种盐酸连续式自动化生产系统,包括多级盐酸生产单元,每级盐酸生产单元均包含串联连接的降膜吸收塔和中转罐,其中第一级盐酸生产单元中降膜吸收塔进气口连通氯化氢气体输送管道,第一级盐酸生产单元中的中转罐出酸口连接有通向盐酸储罐的出酸管道,最后一级盐酸生产单元中的中转罐的进水口连通进水管道;
前一级盐酸生产单元中的中转罐余气出口通过余气管道与后一级降膜吸收塔的进气口相连,最后一级盐酸生产单元中的中转罐余气出口通过余气回收管道连通至余气回收罐;
后一级盐酸生产单元中的中转罐出酸口分两路分别连接至前一级盐酸生产单元中的中转罐的进酸口和本级降膜吸收塔的循环酸进口;
第一级盐酸生产单元中的中转罐与降膜吸收塔连通的循环管道上设置有用于在线监测盐酸密度的音叉比重计,出酸管道上设置有在盐酸密度达标后打开的一级出酸调节阀;所述音叉比重计的输出端连接至厂区DCS系统的信号采集端,DCS系统的信号输出端连接一级出酸调节阀的受控端。
进一步的,前一级盐酸生产单元中的中转罐顶部设置有与DCS系统相连的雷达液位计,两级相邻盐酸生产单元中连通两个中转罐的分支管道上设置有与DCS系统相连且用于控制盐酸流量的出酸调节阀,后一级盐酸生产单元中的出酸调节阀根据前一级盐酸生产单元中的雷达液位计检测的液位信号在DCS系统的指令下启闭。
进一步的,所述出酸管道上还设置有出酸流量计。
进一步的,所述余气回收罐为碱液罐。
进一步的,每一级盐酸生产单元中均并列设置有两个降膜吸收塔。
进一步的,所述生产系统中还设置有冷却子系统,冷却子系统的冷凝水进水管道分别通过分支管道连通至各级盐酸生产单元中降膜吸收塔的夹套进水口,降膜吸收塔夹套的出水口通过管道连通至冷却子系统的冷凝水出水管道。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明采用连续生产,对盐酸浓度实时监测,从而消除了批间差异,盐酸产品质量稳定;采用相同单元级联生产,设备路线简单,安装维护方便;氯化氢气体被多级吸收,反应充分;每级吸收均由降膜吸收塔和中转罐组成,每个中转罐顶部安装远程的雷达液位计,利用前一级中转罐的液位控制后一级中转罐上的出酸调节阀来调节后一级中转罐向前一级中转罐的进酸量,使每一级中转罐的液位都控制在同一水平线上,保证盐酸的稳定产出。在反应第一级的循环管道上安装音叉式密度计,时时在线监测盐酸的密度。在盐酸出酸管道上安装远程出酸流量计,监测盐酸的流量,反馈给DCS系统,根据盐酸流量的大小调节原料水的流量大小。
本发明适用于氯化氢吸附生产盐酸、各种生产副产盐酸以及合成盐酸,能够实现盐酸的连续式生产,杜绝了人工检测的繁琐,优于分批式生产工艺。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中:1、一级降膜吸收塔,2、一级中转罐,3、二级降膜吸收塔,4、二级中转罐,5、三级降膜吸收塔,6、三级中转罐,7、音叉比重计,8、一级出酸阀门,9、出酸流量计,10、盐酸储罐,11、一级雷达液位计,12、出料泵,13、出酸管道,14、现场压力表,15、一级循环泵,16、二级循环泵,17、三级循环泵,18、二级出酸调节阀,19、三级出酸调节阀,20、进水管道,21、余气回收罐,22、二级雷达液位计,23、第一分支管道,24、第三分支管道,25、氯化氢气体输送管道,26、冷凝水进水管道,27、冷凝水出水管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示,本发明公开了一种盐酸连续式自动化生产系统,包括具有进气口、冷凝水进口、冷凝水出口、循环酸进口和排酸口的一级至三级降膜吸收塔1、3、5,具有进酸口(最后一级为进水口)、余气出口和出酸口的一级至三级中转罐2、4、6,以及DCS系统;一级至三级降膜吸收塔1、3、5各并列设置有两个。一级降膜吸收塔1的排酸口通过输送管道与一级中转罐2的进酸口相连,一级中转罐2的出酸口连接有通向盐酸储罐10且设有出料泵12的出酸管道13,出酸管道13上还设置有出酸流量计9。一级中转罐2的出酸口还通过设有一级循环泵15的一级循环管道与一级降膜吸收塔1的循环酸进口相连,一级中转罐2的余气出口通过一级余气管道与二级降膜吸收塔3的进气口相连;二级降膜吸收塔3的排酸口通过输送管道与二级中转罐4的进酸口相连,二级中转罐4的出酸口连接有设有二级循环泵16的二级循环管道,并且该二级循环管道的末端一方面通过第一分支管道23与一级中转罐2的进酸口相连、另一方面通过第二分支管道与二级降膜吸收塔3的循环酸进口相连,二级中转罐4的余气出口通过二级余气管道与三级降膜吸收塔5的进气口相连;三级降膜吸收塔5的排酸口通过输送管道与三级中转罐6的进酸口相连,三级中转罐6的出酸口连接有设有三级循环泵17的三级循环管道,并且该三级循环管道的末端一方面通过第三分支管道24通于二级中转罐4的进酸口相连、另一方面通过第四分支管道与三级降膜吸收塔5的循环酸进口相连,三级中转罐6的余气出口连接有通向余气回收罐21的余气回收管道,三级中转罐6的进水口连接有进水管道20。余气回收罐21为碱液罐。
由于盐酸的生产过程为放热反应过程,为提高降膜吸收塔的工作效率,本发明还设置了冷却子系统,冷却子系统包括并行设置的冷却水进水管道和冷凝水出水管道。一级至三级降膜吸收塔1、3、5的夹套的进水口分别通过相应的分支管道连接至冷却子系统的冷却水进水管道26、夹套的出水口分别通过相应的管道连接至冷却子系统的冷凝水出水管道27。一级至三级中转罐2、4、6的各输出管道上还设置有现场压力表14。
一级循环管道上设置有用于在线监测盐酸密度且与DCS系统相连的音叉比重计7,出酸管道13上设置有与DCS系统相连且在盐酸密度达标后打开的一级出酸调节阀8;一级中转罐2的顶部设置有与DCS系统相连的一级雷达液位计11,第一分支管道23上设置有与DCS系统相连且根据一级雷达液位计11检测的液位控制流量大小的二级出酸调节阀18;二级中转罐4的顶部设置有与DCS系统相连的二级雷达液位计22,第三分支管道24上设置有与DCS系统相连且根据二级雷达液位计22检测的液位控制流量大小的三级出酸调节阀19,三级中转罐6的顶部设置有与DCS系统相连的三级雷达液位计。
本发明为一种连续式盐酸生产系统,原料氯化氢气体由氯化氢气体输送管道25输送至第一级盐酸生产单元的一级降膜吸收塔1中,进入生产系统,并且该级反应剩余的氯化氢气体向第二级盐酸生产单元的二级降膜吸收塔3输送,原料水由第三级的三级中转罐6的进水口进入生产系统,并且原料水或生成的低浓度盐酸一方面向本级的三级降膜吸收塔5循环输送,另一方面又向第二级的二级中转罐4输送,最后在第一级盐酸生产单元的一级中转罐2中生成高浓度的盐酸。连接在一级中转罐2的出酸口且通向一级降膜吸收塔1的一级循环管道上设置有音叉比重计7,音叉比重计7用于检测盐酸密度并反馈至DCS系统,如果DCS系统检测到一级中转罐2中的盐酸密度达到设定值后,则控制出酸管道13上的一级出酸阀门8打开,再通过出酸流量计9的计量,将达标后的盐酸打入盐酸储罐10。盐酸浓度达标前一级出酸阀门8是关闭的。此后,原料氯化氢气体和原料水连续输入生产系统,同时达标后的盐酸连续向盐酸储罐10输送,达到了盐酸的连续自动化生产,避免了人工繁琐的生产检测和反复导罐。
本发明采用连续自动化的方式生产盐酸,与盐酸分批生产的方式相比,(1)由于是连续生产,成品盐酸不需要反复导罐至盐酸储罐,因此避免了员工过多出错和危险接触问题;(2)连续式生产时能够对盐酸浓度实时监测,从而消除了批间差异,也解决了因频繁倒罐而导致的盐酸成品指标不一的问题;(2)由于是连续生产,氯化氢气体能够被多级有效的吸收,解决了成品盐酸含过多游离氯问题;(3)连续式生产解决了盐酸易挥发酸气与空气中的水份结合形成腐蚀性酸雾对人体健康和环境污染的问题,也解决了液碱由于过多游离氯和盐酸挥发出来的酸气导致碱耗过高的问题。
本发明在出酸管道13上安装远程出酸流量计9,用于监测盐酸的出酸流量并反馈给DCS系统,根据盐酸流量的大小调节原料水的流量大小,连续生产浓度为30%的盐酸时,原料氯化氢气体与原料水的重量比是31:69。
原料氯化氢气体是经过油气分离的:氢气体经过旋风分离器把气体中夹杂直径5~10um的油珠通过旋转分离,碰撞分离出含微量油体的氯化氢,再进入充满填料的油气分离装置,通过更深一步的旋转,碰撞,重量差把氯化氢气体里面的油彻底分离出来。由于氯化氢气体极易吸收水,氯化氢气体经一级降膜吸收塔1的进气口进入吸收塔中,利用水遇氯化氢极易吸收的特性,在一级降膜吸收塔1中吸收掉氯化氢气体总量的60-70%,生成的盐酸从一级降膜吸收塔1的排酸口通过输送管道进入一级中转罐2,最后生成的盐酸从一级降膜吸收塔1的出酸口通过出酸管道13打入盐酸储罐10中。一级降膜吸收塔1和一级中转罐2出来的剩余氯化氢气体经一级余气管道进入二级降膜吸收塔3吸收,生成的盐酸通过输送管道进入二级中转罐4,二级中转罐4中浓度25%的盐酸用二级循环泵16打入一级中转罐2,一级中转罐2的在线一级雷达液位计11测量的液位反馈至DCS系统,通过连锁控制第一分支管道23上的二级出酸调节阀18,调整打入到一级中转罐2的出酸量,使得二级中转罐4和一级中转罐2的液位平衡。二级降膜吸收塔3和二级中转罐4出来的剩余氯化氢气体进入三级降膜吸收塔5吸收,三级中转罐6中的浓度20%的盐酸用三级循环泵17打入二级中转罐4,二级中转罐4的二级雷达液位计22通过DCS系统连锁控制第三分支管道24上的三级出酸调节阀19,控制打入到二级中转罐4的出酸量,使三级中转罐6和二级中转罐4的液位平衡。三级降膜吸收塔5和三级中转罐6残留的游离氯化氢气体再由碱液吸收,防止环境污染。
Claims (6)
1.一种盐酸连续式自动化生产系统,包括多级盐酸生产单元,每级盐酸生产单元均包含串联连接的降膜吸收塔和中转罐,其中第一级盐酸生产单元中的降膜吸收塔的进气口连通氯化氢气体输送管道,第一级盐酸生产单元中的中转罐的出酸口连接有通向盐酸储罐(10)的出酸管道(13),最后一级盐酸生产单元中的中转罐的进水口连通进水管道(20);
前一级盐酸生产单元中的中转罐余气出口通过余气管道与后一级盐酸生产单元中的降膜吸收塔的进气口相连,最后一级盐酸生产单元中的中转罐余气出口通过余气回收管道连通至余气回收罐(21);
后一级盐酸生产单元中的中转罐出酸口分两路分别连接至前一级盐酸生产单元中的中转罐的进酸口和本级降膜吸收塔的循环酸进口;
第一级盐酸生产单元中的中转罐与降膜吸收塔连通的循环管道上设置有用于在线监测盐酸密度的音叉比重计(7),出酸管道(13)上设置有在盐酸密度达标后打开的一级出酸调节阀(8);所述音叉比重计(7)的输出端连接至厂区DCS系统的信号采集端,DCS系统的信号输出端连接一级出酸调节阀(8)的受控端。
2.根据权利要求1所述的一种盐酸连续式自动化生产系统,其特征在于:前一级盐酸生产单元中的中转罐顶部设置有与DCS系统相连的雷达液位计,两级相邻盐酸生产单元中连通两个中转罐的分支管道上设置有与DCS系统相连且用于控制盐酸流量的出酸调节阀,后一级盐酸生产单元中的出酸调节阀根据前一级盐酸生产单元中的雷达液位计检测的液位信号在DCS系统的指令下启闭。
3.根据权利要求1所述的一种盐酸连续式自动化生产系统,其特征在于:所述出酸管道(13)上还设置有出酸流量计(9)。
4.根据权利要求1所述的一种盐酸连续式自动化生产系统,其特征在于:所述余气回收罐(21)为碱液罐。
5.根据权利要求1所述的一种盐酸连续式自动化生产系统,其特征在于:每一级盐酸生产单元中均并列设置有两个降膜吸收塔。
6.根据权利要求1所述的一种盐酸连续式自动化生产系统,其特征在于:所述生产系统中还设置有冷却子系统,冷却子系统的冷凝水进水管道分别通过分支管道连通至各级盐酸生产单元中降膜吸收塔的夹套进水口,降膜吸收塔夹套的出水口通过管道连通至冷却子系统的冷凝水出水管道。
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