CN110841576B - 浆料型反应釜pH值在线间断测量装置 - Google Patents

浆料型反应釜pH值在线间断测量装置 Download PDF

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Abstract

浆料型反应釜pH值在线间断测量装置，在反应釜的中下部开设取样口，在循环泵进口管道上依次安装取样口手动阀、取样口电磁阀、冲洗水外排管道、循环泵进口手动阀、循环；接外来冲洗水的冲洗水管上依次安装冲洗水手动阀、冲洗水电磁阀、冲洗水喷头，冲洗水喷头与竖直方向夹角为5～20度；测量筒出口管道上依次设有测量筒出口手动阀、测量筒出口电磁阀，最后接至主设备反应釜的顶部或侧面上部；循环泵进出口管道上安装冲洗回流手动阀、冲洗回流电磁阀,在顶部靠近测量筒出口的位置安装pH计传感器、靠近pH计传感器安装冲洗水喷头、远离测量筒出口的位置设有溢流管，测量筒侧面靠近顶部且高于pH计传感器探头位置设有测量筒出口管道。

Description

浆料型反应釜pH值在线间断测量装置
技术领域
发明属于化工技术领域，是一种浆料型反应釜的pH值在线间断测量装置。
背景技术
浆料型反应釜是白炭黑生产中的重要设备。白炭黑生产过程中，将定量的精制硅酸钠溶液、助剂加入到反应釜中，开动搅拌然后升温至工艺要求的温度。在该温度下，将硅酸钠溶液、酸溶液或特种沉淀剂溶液以一定的流量和时间同时滴加，然后继续加酸调节达要求的pH值。或用一定的速度将酸溶液或特种沉淀剂溶液滴加到反应釜中进行反应，直至达到要求的pH范围。反应釜中介质的pH值是非常重要的控制参数，对生产工艺状态、参数控制、设备效率、产品性质及产能方面起着至关重要的作用。
目前，实际生产过程中经常采用的安装方式有两种。安装方式一：pH计传感器安装在反应釜的侧壁上，这种安装方式的特点是可以连续测量介质的pH值。不足之处是反应釜中的浆料介质根据工艺要求需要搅拌，从而导致pH计传感器探头产生很大的磨损，严重影响pH计传感器的使用寿命。安装方式二：反应釜下部开口引出取样管，利用外部循环泵使介质向上至反应釜顶部或侧面上部，pH计传感器安装在循环泵出口的测量筒或管道上。当pH计传感器探头结垢时，采用冲洗水冲洗后重新使用。这种安装方式的特点是可以适当延长pH计传感器探头寿命，不足之处是循环泵是连续运行，当pH计传感器探头有结垢时才冲洗，并且冲洗水会流到反应釜内，可能对反应釜内介质浓度产生变化或其他未知影响。另外，外部浆料介质在循环管道内结垢时，无法得到冲洗。
发明内容
本发明旨在提供一种浆料型反应釜的pH值在线间断测量装置，以延长pH计传感器探头使用寿命和避免外部浆料介质在循环管道内结垢。
本发明的技术方案：
浆料型反应釜pH值在线间断测量装置，在反应釜的中下部开设取样口，在循环泵进口管道上依次安装取样口手动阀、取样口电磁阀、冲洗水外排管道、循环泵进口手动阀、循环；接外来冲洗水的冲洗水管上依次安装冲洗水手动阀、冲洗水电磁阀、冲洗水喷头，冲洗水喷头与竖直方向夹角为5～20度；测量筒出口管道上依次设有测量筒出口手动阀、测量筒出口电磁阀，最后接至主设备反应釜的顶部或侧面上部；其特征在于：在循环泵出口管道上依次安装循环泵出口手动阀、止回阀、循环泵进出口管道、测量筒进口电磁阀、测量筒；循环泵进出口管道上安装冲洗回流手动阀、冲洗回流电磁阀,在测量筒的底部与进口管道正对位置设有斜撑挡板，在顶部靠近测量筒出口的位置安装pH计传感器、靠近pH计传感器安装冲洗水喷头、远离测量筒出口的位置设有溢流管，测量筒侧面靠近顶部且高于pH计传感器探头位置设有测量筒出口管道。
进一步地，在溢流管竖直向上的直管段上安装有液位开关，再经溢流管向下连接至二号地沟。
进一步地，冲洗水外排管道连接至一号地沟，冲洗水外排管道由上往下依次安装冲洗水外排手动阀、冲洗水外排电磁阀；
进一步地，循环泵出口管道上依次安装循环泵出口手动阀、止回阀、测量筒进口电磁阀；循环泵进出口管道接在止回阀与测量筒进口电磁阀之间的循环泵出口管道上，靠近止回阀的出口处。
工作过程及原理：在该装置运行前，清理管路和测量筒中的焊渣等固体杂质，所有手动阀应打开一定开度，关闭所有电磁阀。检修时关闭所有手动阀和电磁阀。
本发明方案带来的有益效果：本发明能延长pH计传感器探头使用寿命和避免外部浆料介质在循环管道内结垢。有以下特点和有益效果：
（1）当需要检测pH值时能够准确测量pH值；当不需要检测pH值时也能够使pH计传感器得到清洁并保持侵入冲洗水中，避免与空气接触。
（2）当不需要检测pH值时，利用冲洗pH计传感器的冲洗水来冲洗取样循环管路，避免了循环管路的结垢。并且冲洗水充满循环管，也避免了管道内介质与空气接触。
（3）测量筒中正对进口管道的斜撑挡板，能够避免进口管道中的介质对pH计传感器产生冲击损伤。
（4）测量筒向上的溢流管以及液位开关，既能够使测量筒中的多余介质溢流并对测量筒内压力卸压，又能作为液体介质充满测量筒的判断依据。
（5）在等待下一次检测pH值期间，停止循环泵工作，能够节约能源。
附图说明
图1 为发明装置图。
图中：1-反应釜，2-取样口手动阀，3-取样口电磁阀，4-循环泵进口管道，5-冲洗水外排管道，6-冲洗水外排手动阀，7-冲洗水外排电磁阀，8- 一号地沟，9-循环泵进口手动阀，10-循环泵，11-循环泵出口手动阀，12-止回阀，13-冲洗回流手动，14-冲洗回流电磁阀，15-循环泵进出口管道，16-循环泵出口管道，17-测量筒进口电磁阀，18-测量筒，19-，20-pH计传感器，21-冲洗水管道，22-冲洗水手动阀，23-冲洗水电磁阀，24-冲洗水喷头，25-液位开，26-溢流管，27- 二号地沟，28-测量筒出口管道，29-测量筒出口手动阀，30-测量筒出口电磁阀。
具体实施方式
浆料型反应釜pH值在线间断测量装置，在主设备反应釜1的中下部开设取样口，在循环泵进口管道4上依次安装取样口手动阀2、取样口电磁阀3、冲洗水外排管道5、循环泵进口手动阀9、循环泵10。冲洗水经冲洗水外排管道5外排至一号地沟8，冲洗水外排管道5由上往下依次安装冲洗水外排手动阀6、冲洗水外排电磁阀7。循环泵出口管道16上依次安装循环泵出口手动阀11、止回阀12、测量筒进口电磁阀17。循环泵进出口管道15上安装冲洗回流手动阀13、冲洗回流电磁阀14。在测量筒18的底部与进口管道正对位置设有斜撑挡板19，在顶部靠近测量筒出口的位置安装pH计传感器20、靠近pH计传感器20安装冲洗水喷头24、远离测量筒出口的位置设有溢流管26，测量筒侧面靠近顶部且高于pH计传感器20探头位置设有测量筒出口管道28。冲洗水管道21引自外来冲洗水，依次安装冲洗水手动阀22、冲洗水电磁阀23、冲洗水喷头24，冲洗水喷头24与竖直方向夹角为一小角度（根据工况设计）。在溢流管26竖直向上的直管段上安装有液位开关25，再经溢流管26向下排至二号地沟27。测量筒出口管道28上依次设有测量筒出口手动阀29、测量筒出口电磁阀30，最后接至主设备反应釜1的顶部或侧面上部。
在该装置运行前，务必清理管路和测量筒中的焊渣等固体杂质，所有手动阀应打开一定开度，关闭所有电磁阀。检修时关闭所有手动阀和电磁阀。
浆料型反应釜pH值在线间断测量装置的测量方法，包括操作步骤如下：
1）打开冲洗水电磁阀23、循环泵进出口管道15上的冲洗回流电磁阀14、测量筒进口电磁阀17，直到溢流管道26上的液位开关25报警后，再关闭测量筒进口电磁阀17和冲洗水电磁阀23。
2）需要测量pH值时，关闭循环泵进出口管道15冲洗回流电磁阀14，打开取样口电磁阀3和测量筒进口电磁阀17，起动循环泵10，延时设定时间（可调，例如5秒）直到循环泵进口管道4、循环泵出口管道16和测量筒18内的冲洗水通过溢流管26排完后，打开测量筒出口电磁阀29。
3）控制系统检测到稳定的pH值后，延时设定时间（可调，例如10秒）关闭取样口电磁阀3、测量筒出口电磁阀29和循环泵10。
4）打开冲洗水外排管道5上的冲洗水外排电磁阀7、循环泵进出口管道15上的冲洗回流电磁阀14、冲洗水电磁阀23，直到pH值稳定在6.5~7.5范围内并且达到冲洗时间设定值（可调，例如3分钟），关闭冲洗水外排电磁阀7，直到溢流管道26上的液位开关25检测到液位并报警后，再关闭循环泵进出口管道15上的冲洗回流电磁阀14、测量筒进口电磁阀17和冲洗水电磁阀23。
5）等待下一次控制系统发出测量pH值的指令。重复步骤2）~5）。
本发明使用范围（包括且不限于）如下：
（1）主设备中浆料型介质的pH值测量。
（2）取样管路和测量筒的冲洗并保持充满液体介质的方式。

Claims (1)

1.浆料型反应釜pH值在线间断测量装置，在反应釜的中下部开设取样口，在循环泵进口管道上依次安装取样口手动阀、取样口电磁阀、冲洗水外排管道、循环泵进口手动阀、循环；接外来冲洗水的冲洗水管上依次安装冲洗水手动阀、冲洗水电磁阀、冲洗水喷头，冲洗水喷头与竖直方向夹角为5～20度；测量筒出口管道上依次设有测量筒出口手动阀、测量筒出口电磁阀，最后接至主设备反应釜的顶部或侧面上部；其特征在于：在循环泵出口管道上依次安装循环泵出口手动阀、止回阀、循环泵进出口管道、测量筒进口电磁阀、测量筒；循环泵进出口管道上安装冲洗回流手动阀、冲洗回流电磁阀,在测量筒的底部与进口管道正对位置设有斜撑挡板，在顶部靠近测量筒出口的位置安装pH计传感器、靠近pH计传感器安装冲洗水喷头、远离测量筒出口的位置设有溢流管，测量筒侧面靠近顶部且高于pH计传感器探头位置设有测量筒出口管道；在溢流管竖直向上的直管段上安装有液位开关，再经溢流管向下连接至二号地沟；冲洗水外排管道连接至一号地沟，冲洗水外排管道由上往下依次安装冲洗水外排手动阀、冲洗水外排电磁阀；循环泵出口管道上依次安装循环泵出口手动阀、止回阀、测量筒进口电磁阀；循环泵进出口管道接在止回阀与测量筒进口电磁阀之间的循环泵出口管道上，靠近止回阀的出口处。
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