CN112068617B - 蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统和控制方法,系统包括:气相氧含量在线监测模块、氮气模块、温度检测模块和氧化联锁设备;所述气液分离器上设置有所述气相氧含量在线监测模块和所述氮气模块;所述氧化反应器上设置有所述温度检测模块;所述氧化联锁设备上设置有温度联锁值和气相氧含量联锁值;当检测的温度大于所述温度联锁值且检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。该安全控制系统克服现有技术中的过氧化氢生产过程中,氧化反应器的安全控制不够完善,而且容错率较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及双氧水安全生产技术领域,具体地,涉及一种浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制系统和控制方法。
背景技术
过氧化氢是世界主要的基础化学产品之一,目前,蒽醌法双氧水生产工艺是其主要生产方法,该技术已趋成熟,但国内外厂商仍在对工艺的个别技术环节进行研究和改进,改进内容主要针对氢化过程中的催化剂和工作介质,以及成套生产工艺优化等方面,其目的主要是提高单位体积工作液的过氧化氢生产能力。装置在氧化时需要通入空气,而氧化反应器内含有大量易燃物,若氧含量控制不当极易发生燃爆,这是目前装置面临的重大安全隐患之一,亟需设计安全可靠的防护措施。
因此,提供一种在使用过程中通过完善温度和气相氧含量控制方案,可及时检测到氧化反应器温度与气相空间的氧含量变化情况,采取报警及联锁措施,从而保障氧化反应过程的安全性;且容错率较高,可以避免仪表误报造成的无效联锁,降低生产异常停止的概率的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统和控制方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的是克服现有技术中的过氧化氢生产过程中,氧化反应器的安全控制不够完善,而且容错率较低的问题,从而提供一种在使用过程中通过完善温度和气相氧含量控制方案,可及时检测到氧化反应器温度与气相空间的氧含量变化情况,采取报警及联锁措施,从而保障氧化反应过程的安全性;且容错率较高,可以避免仪表误报造成的无效联锁,降低生产异常停止的概率的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统和控制方法。
为了实现上述目的,本发明提供了一种蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统,所述氧化单元包括:氧化反应器和设置在氧化反应器顶部的气液分离器;所述安全控制系统包括:气相氧含量在线监测模块、氮气模块、温度检测模块和氧化联锁设备;其中,所述气液分离器上设置有所述气相氧含量在线监测模块和所述氮气模块;所述氧化反应器上设置有所述温度检测模块;所述氧化联锁设备上设置有温度联锁值和气相氧含量联锁值;当检测的温度大于所述温度联锁值且检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述氧化氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。
优选地,所述安全控制系统还包括:设置在所述氧化反应器上的报警模块;所述氧化联锁设备上设置有温度报警值和气相氧含量报警值;其中,当检测的温度大于所述温度报警值且小于所述温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于所述气相氧含量报警值且小于所述温度联锁值时,所述报警模块启动进行报警;当检测的温度大于所述温度联锁值或检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述报警模块启动进行报警。
优选地,所述温度检测模块至少设置三组,且分别沿着竖直方向间隔设置在所述氧化反应器上。
优选地,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值小于所述气相氧含量联锁值时,报警模块启动进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,并且所述氮气模块向所述气液分离器中冲入氮气。
优选地,所述氧化联锁设备中还设置有气相氧含量极值;当检测的气相氧含量大于所述气相氧含量极值时,所述报警模块启动进行报警;且所述氧化氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。
优选地,所述气相氧含量极值为:氧气摩尔浓度达16%。
本发明还提供了一种蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制方法,所述氧化单元包括:氧化反应器和设置在氧化反应器顶部的气液分离器;所述安全控制方法包括:对所述氧化反应器中的温度进行检测;对所述气液分离器上的气相氧含量进行检测;当检测的温度大于温度联锁值且检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气;当检测的气相氧含量大于气相氧含量极值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气。
优选地,当检测的温度大于温度报警值且小于温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于气相氧含量报警值且小于温度联锁值时,进行报警;当检测的温度大于温度联锁值或检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,进行报警。优选地,对所述氧化反应器中不同高度的温度进行检测。
优选地,至少获取三组所述氧化反应器不同高度位置的温度检测结果;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值小于气相氧含量联锁值时,进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,且向所述气液分离器中冲入氮气。
根据上述技术方案,本发明蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统在使用过程中,双氧水生产装置的氧化反应部分中,氢化液从所述氧化反应器的上部进入,空气从下部进入,氧化反应完成后,气体在塔顶出料,并经过冷却后进行气液分离操作,其中残余有氧气一直作为不凝气存在。温度过高或气相氧含量过高都可能导致系统发生燃爆,本发明中利用设置在所述气液分离器上的气相氧含量在线监测模块对内部的含氧量进行监测,并且将监测的结果关联至所述氧化联锁设备上,设置在氧化反应器上的温度检测模块对反应器内的温度进行监测,并且将监测结果关联至所述氧化联锁设备上。本发明中设计的新的联锁逻辑,只有在温度和气相氧含量都超过联锁值的情况下,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。这样就在保证安全性的前提下,可以避免仪表误报造成的无效联锁,降低异常停止生产的概率,提高容错率。因为在整个系统中,仪表的故障是比较常见的问题,普通的联锁逻辑容易造成整个生产过程的不良影响,不仅容易造成成本损坏,还会严重影响生产效率。而本发明中提供的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统则克服现有技术中的过氧化氢生产过程中,氧化反应器的安全控制不够完善,而且容错率较低的问题,通过完善温度和气相氧含量控制方案,可及时检测到氧化反应器温度与气相空间的氧含量变化情况,采取报警及联锁措施,从而保障氧化反应过程的安全性;且容错率较高,可以避免仪表误报造成的无效联锁,降低生产异常停止的概率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制系统的结构示意图;
图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置氧化单元的的安全控制系统的结构示意图;
图3是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置氧化单元的的安全控制方法的流程框图;
图4是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置氢化反应的安全控制方法的流程框图;
图5是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置萃取反应的安全控制方法的流程框图;
图6是本发明的一种优选的实施方式中提供的浆态床蒽醌法双氧水装置净化反应的安全控制方法的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位,或为本领域技术人员理解的俗称,而不应视为对该术语的限制。
以下首先详细描述根据本发明的安全控制系统。如图1所示,本发明提供了一种浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制系统,所述浆态床蒽醌法双氧水装置包括:依次连接的氢化反应器、氧化反应器、萃取塔以及净化塔;
在双氧水的制备过程中,首先将氢气通入至所述氢化反应器中进行氢化反应,然后制得的氢化液和空气分别通入至所述氧化反应器中进行氧化反应,反应后的氧化液通入至所述萃取塔中进行萃取工作,且所述萃取塔中还通入纯水,萃取完成后将萃取液通入所述净化塔中进行净化操作,最后输出得到所需的双氧水。这个是浆态床蒽醌法双氧水制备的流程。以下针对安全控制系统进行详述。
所述安全控制系统包括以下中的一者或多者:
设置在所述氢化反应器上的联锁模块和氮气模块,所述联锁模块被配置于根据在所述氢化反应器上获取的压力检测值、温度检测值和气相氧含量检测值对所述氢化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;
设置在所述氧化反应器上的联锁模块和氮气模块,所述联锁模块被配置于根据在所述氧化反应器上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述氧化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;
设置在所述萃取塔上的联锁模块,所述联锁模块被配置于根据在所述萃取塔上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述萃取塔的进出料进行联锁控制;
设置在所述净化塔上的联锁模块,所述联锁模块被配置于根据在所述净化塔上获取的温度检测值对所述净化塔的进出料进行联锁控制。
根据上述技术方案,本发明提供的浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制系统在使用时,设置在所述氢化反应器上的联锁模块根据在所述氢化反应器上获取的压力检测值、温度检测值和气相氧含量检测值对所述氢化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;设置在所述氧化反应器上的联锁模块根据在所述氧化反应器上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述氧化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;设置在所述萃取塔上的联锁模块根据在所述萃取塔上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述萃取塔的进出料进行联锁控制;设置在所述净化塔上的联锁模块设置在所述净化塔上的联锁模块。独立的联锁模块进行联锁控制,再根据一一对应的联锁逻辑分开进行控制,克服现有技术中的过氧化氢生产控制的安全性不够完善,而且有些控制的误报率很高,还会出现因仪表故障造成的误触发的问题。
如图1所示,在本发明的一种优选的实施方式中,设置在氢化反应器上的所述联锁模块包括:第一氢化联锁设备和第二氢化联锁设备;所述氢化反应器的气液分离器上设置所述气相氧含量在线监测模块、所述氮气模块和所述压力检测模块,所述氢化反应器上还设置有所述温度检测模块和;所述第一氢化联锁设备上设定压力联锁值和温度联锁值;所述第二氢化联锁设备上设定气相氧含联锁值;当检测的压力大于所述压力联锁值,和/或检测的温度大于温度联锁值时,所述第一氢化联锁设备启动,将所述氢化反应器的氢气进料切断;当检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述第二氢化联锁设备启动,将所述氢化反应器的氢气进料切断,且所述氮气模块启动,向所述氢化反应器上的气液分离器内注入氮气。
上述方案中,工作液与氢气在所述氢化反应器中反应完成后,氢化液从所述氢化反应器的底部流出,夹带液相的气相物料在所述氢化反应器的顶部出料,至气液分离器中进行气液分离操作,其中可能存在的氧气和反应残余的氢气一直作为不凝气存在。在气液分离器的顶端气相出口配置所述气相氧含量在线监测模块对气相氧含量进行实时监测,并且将所述气相氧含量在线监测模块与所述第二氢化联锁设备关联在一起,通过检测的气相氧含量来控制所述第二氢化联锁设备,当其超过所述气相氧含量联锁值时,第二氢化联锁设备启动,初步响应是切断氢化反应器内氢气的通入,然后利用惰性气体稀释气液分离器中的氧气和残余的氢气,防止发生爆炸等事故。而当检测的压力和温度超过联锁值时,第一氢化联锁设备启动,响应只是切断氢化反应器内氢气和工作液的通入,然后通知工作人员来进行检修,当然检修完成后可以马上进行正常生产工作,但是当第二氢化联锁设备启动时,则不能马上进行正常生产工作,本发明中利用两个联锁设备进行分开控制,在保证安全性的前提下,避免了相互影响的问题,造成生产上的损失,因为温度和压力的检测容易发生误差或者错误,如果通过一个联锁设备进行控制,则容易造成上述干扰的问题。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述安全控制系统还包括:氢气缓冲罐,外界高压氢气经减压后经过所述氢气缓冲罐缓冲后再通入所述氢化反应器中,且所述氢气缓冲罐的通入口上设置氢气流量调节阀和切断阀;所述氢气缓冲罐上也设置有压力检测模块,所述压力检测模块与所述第一氢化联锁设备相连;获取所述气液分离器内部的压力检测值P1,获取所述氢气缓冲罐内部的压力检测值P2,从P1与P2中取较大者进行联锁控制,当P1与P2中较大者大于压力联锁值时,所述第一氢化联锁设备启动,将所述氢化反应器的氢气进料切断。
在双氧水的制备过程中,首先向装置中通入高压的氢气,但是为了安全起见,以及保证联锁设备的正常工作,需要对高压的氢气进行减压缓冲,本发明中利用缓冲罐进行缓冲,这样的设置也可以进一步提高安全性,有一个缓冲作用,有利于对通过所述氢化反应器中的氢气进行更快速有效地管理,所以在所述氢气缓冲罐的通入口上设置氢气流量调节阀和切断阀。所述氢气缓冲罐中的压力也是要进行实时监测的,本发明中利用两个压力检测模块分别对气液分离器内部和氢气缓冲罐的内部进行检测,检测的结果关联所述第一氢化联锁设备,在工作时,所述第一氢化联锁设备对压力的判定以两个压力检测值中的较大值为判定因素,即只要有一个压力值大于压力联锁值,就进行联锁响应。这样可以保证系统的安全性。本发明中压力联锁值设为所有涉及氢化设备的最低设计压力,而压力报警值可以设定小于所述压力联锁值的某个值。
优选地,在氢气缓冲罐通入口上设置的氢气流量调节阀和切断阀可以为电子阀,即可以通过无线信号进行控制,从而方便工作人员进行远程控制,而且控制的时机也可以保证更加的准确及时。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述氢化反应器上的所述温度检测模块至少设置三组,且分别沿着竖直方向间隔设置;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度值大于所述温度联锁值时,且检测的压力小于所述压力联锁值时,报警模块启动进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度值大于温度联锁值时,所述第一氢化联锁设备启动,将所述氢化反应器的氢气进料切断。
设置多组温度检测模块检测,是为了对氢化反应器内的各个部位温度进行检测,避免了由于体系传热不均造成的误指示,造成联锁故障,而且装置仪表等设备也会发生故障,造成检测结果的不准备,从而容易造成误触发问题,影响了整个生产过程,本发明中设置多个温度检测模块,而且分布在氢化反应器上不同的高度位置对其进行温度检测,而且重新设定了联锁逻辑,仅仅一个温度检测值达到联锁值,联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测模块的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
对于设置的位置,例如,在所述氢化反应器的外侧,沿着竖直方向上,在其顶部、中部以及底部分别设置一组温度检测模块,从而保证对氢化反应器内部的温度进行全面的检测,保证联锁控制的准确性,也提高了容错率。
如图2所示,在本发明的一种优选的实施方式中,设置在所述氧化反应器上的所述联锁模块包括:氧化联锁设备;所述氧化反应器顶部的气液分离器上设置有所述气相氧含量在线监测模块和所述氮气模块;所述氧化反应器上设置有所述温度检测模块;所述氧化联锁设备上设置有温度联锁值和气相氧含量联锁值;当检测的温度大于所述温度联锁值或检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,报警模块启动进行报警;当检测的温度大于所述温度联锁值且检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。
在上述方案中,双氧水生产装置的氧化反应部分中,氢化液从所述氧化反应器的上部进入,空气从下部进入,氧化反应完成后,气体在塔顶出料,并经过冷却后进行气液分离操作,其中残余有氧气一直作为不凝气存在。温度过高或气相氧含量过高都可能导致系统发生燃爆,本发明中利用设置在所述气液分离器上的气相氧含量在线监测模块对内部的含氧量进行监测,并且将监测的结果关联至所述氧化联锁设备上,设置在氧化反应器上的温度检测模块对反应器内的温度进行监测,并且将监测结果关联至所述氧化联锁设备上。本发明中设计的新的联锁逻辑,只有在温度和气相氧含量都超过联锁值的情况下,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气,从而将气液分离器中的气体进行稀释,防止发生爆炸等事故。因为一旦氧化联锁设备启动,整个生产就需要停止,而且注入氮气后,可以说生产的原料和产品也需要进行重新更换,所以对于氧化联锁设备的启动也是需要慎重的,所以本发明中,将温度和气相氧含量两者联锁在一起对氧化联锁设备进行控制,可以有效地提高容错率,一些小故障可以通过工人检修的方式进行处理,这样也保证了生产的效率。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述氧化反应器上的所述温度检测模块至少设置三组,且分别沿着竖直方向间隔设置;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值小于所述气相氧含量联锁值时,报警模块启动进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,并且所述氮气模块向所述气液分离器中冲入氮气。
在上述方案中,设置了三组温度检测模块,对所述氧化反应器内不同高度的温度进行检测,这是为了提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明的系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中通过设置多个温度检测模块,而且分布在氢化反应器上不同的高度位置对其进行温度检测,而且重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,氧化联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测模块的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述氧化联锁设备中还设置有气相氧含量极值;当检测的气相氧含量大于所述气相氧含量极值时,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。
在上述方案中,还设置了气相氧含量极值,丰富了联锁逻辑,即气相氧含量达到极值时,无需温度也达到联锁值,所述氧化联锁设备就会启动,因为当气相氧含量过大时,也会产生爆炸的危险,所以本发明中提供该联锁逻辑来进一步提高系统的安全性。
优选地,所述气相氧含量极值为:氧气摩尔浓度达16%。当然对于15%-17%范围内的极值都是可以的,本发明中对于所述气相氧含量极值的保护不仅限于16%这个点值。
在本发明的一种优选的实施方式中,设置在所述萃取塔上的所述联锁模块包括:第一萃取联锁设备和第二萃取联锁设备;其中,所述萃取塔顶部设置所述气相氧含量在线监测模块、所述氮气模块和所述紧急冷却水罐;所述萃取塔上设置有所述温度检测模块;所述第二萃取联锁设备中设定气相氧含量联锁值;所述第一萃取联锁设备中设定温度联锁值;当检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述第二萃取联锁设备启动,切断所述萃取塔的氧化液进料,保留纯水继续通入,所述氮气模块向萃取塔中注入氮气;当检测的温度大于所述温度联锁值时,所述第一萃取联锁设备启动,切断所述萃取塔的所有进料和出料,并对萃取塔内部进行冲洗;且将萃取塔中的物料全部排走。
在上述方案中,利用萃取塔进行对生产的双氧水进行萃取操作,萃取塔底部有大量双氧水,为防止其发生失控分解,从而发生爆炸等事故。本发明中设置了温度检测模块和气相氧含量在线监测模块,而且通过两套联锁设备分开进行联锁控制,即第一萃取联锁设备对温度的检测进行响应,第二萃取联锁设备对气相氧含量的检测进行响应,还设定了新的联锁逻辑。当双氧水分解严重度较低时,造成顶部气相氧含量升高,达到联锁值,则第二萃取联锁设备启动,停止进入氧化液,保留纯水继续通入至萃取塔中,并通氮气对内部的气体进行稀释;当双氧水分解较为严重时,温度快速升高,达到温度联锁值,第一萃取联锁设备启动,萃取工作全部停止,并通入紧急冷却水,同时排料。从而保证系统的安全性。
其中,在生产中,所述萃取塔联锁一旦启动将造成巨大的物料损失,但在本发明中,当氧含量联锁启动时并不会排掉物料,只有当检测到温度超过联锁时才会将物料排放掉,因为这时候说明双氧水分解较为严重,此时需要进行排料操作来控制危险。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述安全控制系统还包括:高位紧急水罐,所述高位紧急水罐设置在所述萃取塔的顶部,当第一萃取联锁设备启动时,所述高位紧急水罐向所述萃取塔中灌水。
在上述方案中,利用所述高位紧急水罐向所述萃取塔的内部进行灌水处理,从而对其进行冲洗,把所述萃取塔内部的物料全部冲走,排除危险,当然为了提高冲洗的效果,所述高位紧急水罐设置在所述萃取塔的顶部。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述高位紧急水罐内装含磷酸的纯水,利用其进行冲洗,不会造成双氧水进一步的分解,可以防止危险进一步地提高。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述萃取塔的底部设置有紧急排料模块,且所述紧急排料模块与事故池相连;所述安全控制系统还包括:冲洗模块,所述冲洗模块与所述紧急排料模块相连通,用于对所述紧急排料模块内的双氧水进行冲洗。
在上述方案中,利用所述紧急排料模块将所述萃取塔中的物料全部排走,但是排走的过程中会有大量的双氧水附着在所述紧急排料模块的内部,仍然存在安全隐患,本发明中还利用了冲洗模块对所述紧急排料模块进行冲洗,进一步提高了系统的安全性。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述萃取塔上的所述温度检测模块至少设置两组,且分别设置在所述萃取塔的底部和上部;且每组所述温度检测模块上分别设置有温度远传模块;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,报警模块启动进行报警;当两组以及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述第一萃取联锁设备启动,切断所述萃取塔的所有进料和出料,并对萃取塔内部进行冲洗,且将萃取塔中的物料全部排走。
在上述方案中,设置了两组温度检测模块,对所述萃取塔内不同高度的温度进行检测,这是为了提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明的系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中通过设置多个温度检测模块,而且分布在萃取塔上不同的高度位置对其进行温度检测,而且重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测模块的数量不仅限于两个,超过两个理论上都是可以的,对此不再赘述。
在本发明的一种优选的实施方式中,设置在所述净化塔上的所述联锁模块包括:净化联锁设备;所述净化塔上设置有所述氮气模块、所述温度检测模块;所述净化联锁设备上设定温度联锁值;其中,当检测的温度大于所述温度联锁值时,所述净化联锁设备启动,切断所述净化塔的所有进料,排出所述净化塔中的物料,且所述氮气模块向净化塔中注入氮气。
在上述方案中,将生产的双氧水输入至所述净化塔中进行净化处理,为防止双氧水在所述净化塔中发生失控分解,设置了温度检测模块对所述净化塔中的温度进行现在监测,并将检测的温度关联至所述净化联锁设备,当体系温度超过温度联锁值时,系统自动停止所述净化塔的进料,排出所述净化塔中的物料,且所述氮气模块向净化塔中注入氮气对内部气体进行稀释,破坏爆炸的环境,从而提高系统的安全性。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述净化塔的所述温度检测模块至少设置三组,且沿着竖直方向间隔设置在所述净化塔上;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,报警模块启动进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述净化联锁设备启动,切断所述净化塔的所有进料,排放所述净化塔中的物料,且所述氮气模块向净化塔中注入氮气。
在上述方案中,在所述净化塔上设置了至少三组温度检测模块,从而有效地提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均,甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明通过多组温度检测模块提高了对净化塔温度检测的准确度,这样使得系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中对于多个所述温度检测模块的位置而言,一般设置在所述净化塔上不同的高度,例如分别设置在所述净化塔的顶部、中部以及底部三个位置,从而对所述净化塔内的不同位置进行温度检测,全方位获取所述净化塔内的准确温度,本发明还重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,净化联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测模块的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述净化塔的底部设置有紧急排料模块,且所述紧急排料模块与事故池相连;所述安全控制系统还包括:冲洗模块,所述冲洗模块与所述紧急排料模块相连通,用于对所述紧急排料模块内的双氧水进行冲洗。
在上述方案中,利用所述紧急排料模块将所述净化塔中的物料全部排走,但是排走的过程中会有大量的双氧水附着在所述紧急排料模块的内部,仍然存在安全隐患,本发明中还利用了冲洗模块对所述紧急排料模块进行冲洗,从而排除安全隐患,避免双氧水累积,进一步提高了系统的安全性。
对于冲洗模块中利用的液体需要与双氧水不发生反应,而且残留的液体也不会影响接下来正常的净化工作,在本发明的一种优选的实施方式中,所述冲洗模块中装有脱盐水,首先它容易获取,而且冲洗能力有保证。
在本发明的一种优选的实施方式中,所述安全控制系统还包括报警模块,所述氢化反应器、所述氧化反应器、所述萃取塔以及所述净化塔上分别设置有所述报警模块;
所述联锁模块中设置有压力报警值、温度报警值和气相氧含量报警值,
当所述氢化反应器、所述氧化反应器、所述萃取塔以及所述净化塔上获取的温度检测值大于所述温度报警值,和/或压力检测值大于所述压力报警值,和/或气相氧含量检测值大于所述气相氧含量报警值时,所述报警模块启动进行报警。
在上述方案中,加入了报警模块和报警值,无疑是有效地提高了系统的安全性,因为如果值设定联锁值,工作中当达到联锁值时,联锁设备就直接进行启动响应了,工作人员可能没有反应的时间,在系统中加入了报警功能,在联锁设备中分别设定对应的报警值,当然设定的报警值是小于联锁值的,当检测到的压力、温度或者气相氧含量位于报警值和联锁值之间时,仅仅发出报警响应,从而通知工作人员及时进行检修,以免发生更加严重的事故,或者影响了整个装置的产生效率。
对于联锁值和报警值的范围,以下进行详述:
对于氢化反应器,在本发明中,根据生产实验获得了关于报警值和联锁值的优化方案,其中,温度的报警值最优为65℃,温度联锁值最优为70℃,而气相氧含量报警值为:氧气的摩尔浓度达到1.5%,气相氧含量联锁值为:氧气的摩尔浓度达到2.5%。当然本发明中的保护范围不仅仅限于点值,在该点值附近的一个范围都是本发明保护的范围,举例来说,就气相氧含量报警值来说,可以为1.4%-1.6%范围中的任意值,而本发明中对于气相氧含量报警值的保护范围是1.4%-1.6%。
对于氧化发生器:在本发明中,根据生产实验获得了关于报警值和联锁值的优化方案,其中,温度报警值最优为55℃,温度联锁值最优为60℃,而气相氧含量报警值为:氧气的摩尔浓度达到8%,气相氧含量联锁值为:氧气的摩尔浓度达到12%。当然本发明中的保护范围不仅仅限于点值,在该点值附近的一个范围都是本发明保护的范围,本发明中温度报警值为52℃-58℃,温度联锁值最优为59-61℃,而气相氧含量报警值为:氧气的摩尔浓度达到7%-9%,气相氧含量联锁值为:氧气的摩尔浓度达到11%-13%。举例来说,当检测到温度值为56℃时,则报警模块启动,通知工作人员进行检修,或者检测到气相氧含量达到了8.1%,则报警模块启动。当检测到温度值为65℃,同时气相氧含量达到了12%时,所述氧化联锁设备就会启动,这样会将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气进行稀释。
对于萃取塔:在本发明中,根据生产实验获得了关于报警值和联锁值的优化方案,其中,温度的报警值最优为52℃,温度联锁值最优为62℃,而气相氧含量报警值为:氧气的摩尔浓度达到8%,气相氧含量联锁值为:氧气的摩尔浓度达到16%。当然本发明中的保护范围不仅仅限于点值,在该点值附近的一个范围都是本发明保护的范围。举例来说,当检测到温度值为51℃时,也可以启动报警模块,通知工作人员进行检修,或者检测到气相氧含量达到了7.9%,则启动报警模块。在本发明中温度报警值为50℃-55℃,温度联锁值最优为60℃-65℃;气相氧含量报警值为:氧气的摩尔浓度达到7-9%,气相氧含量联锁值为:氧气的摩尔浓度达到15-17%。
对于净化塔:在本发明中,根据生产实验获得了关于报警值和联锁值的优化方案,其中,温度报警值最优为52℃,温度联锁值最优为62℃,当然本发明中的保护范围不仅仅限于点值,在本发明中所述温度报警值为50℃-55℃,所述温度联锁值为60℃-65℃。
本发明中还提供了一种浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制方法,所述浆态床蒽醌法双氧水装置包括:依次连接的氢化反应器、氧化反应器、萃取塔以及净化塔,该方法包括以下中的一者或多:
对氢化反应器上的压力、温度以及气相氧含量进行检测,并且通过检测结果对所述氢化反应器的进出料以及所述氮气的输入进行联锁控制;
对氧化反应器上的温度以及气相氧含量进行检测,并且通过检测结果对所述氧化反应器的进出料以及所述氮气的输入进行联锁控制;
对萃取塔上的温度以及气相氧含量进行检测,并且通过检测结果对所述氧化反应器的进出料进行联锁控制;
对净化塔上的温度进行检测,并且通过检测结果对所述净化塔的进出料进行联锁控制。
根据上述技术方案,本发明提供的浆态床蒽醌法双氧水装置的安全控制系统在使用时,设置在所述氢化反应器上的联锁模块根据在所述氢化反应器上获取的压力检测值、温度检测值和气相氧含量检测值对所述氢化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;设置在所述氧化反应器上的联锁模块根据在所述氧化反应器上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述氧化反应器的进出料以及所述氮气模块的启动进行联锁控制;设置在所述萃取塔上的联锁模块根据在所述萃取塔上获取的温度检测值和气相氧含量检测值对所述萃取塔的进出料进行联锁控制;设置在所述净化塔上的联锁模块设置在所述净化塔上的联锁模块。独立的联锁模块进行联锁控制,再根据一一对应的联锁逻辑分开进行控制,克服现有技术中的过氧化氢生产控制的安全性不够完善,而且有些控制的误报率很高,还会出现因仪表故障造成的误触发的问题。
如图4所述,在氢化反应中,
对所述氢化反应器中的温度进行检测;
对所述气液分离器的中的气相氧含量以及压力进行检测;
对检测的结果进行判断,并且根据判断结果进行对应的响应:
当检测的压力大于压力联锁值,和/或检测的温度大于温度联锁值时,切断所述氢化反应器的氢气进料;当检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,将输入至氢化反应器内的氢气切断,且向所述氢化反应器上的气液分离器内注入惰性气体。
以上方案中,在对所述氢化反应器中的温度进行检测后,可以利用远传设备发送至所述第一氢化联锁设备中进行判断,同样的检测后的压力和气相氧含量也可以通过远传设备进行远传至相应的联锁设备上进行判断,联锁的逻辑根据上面的规则进行控制,对于上述的温度远传设备,例如可以使用市场上的温度远传仪,从而实现温度信息的远程传递工作。
在本发明的一种优选的实施方式中,当检测的压力大于压力报警值且小于压力联锁值,和/或检测的温度大于温度报警值且小于温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于气相氧含量报警值且小于气相氧含量联锁值时,进行报警。报警在达到报警值未达到联锁值时就会启动,从而通知工作人员及时进行检修,防止发生更大的事故,对于报警的方式,可以为声光报警的方式,
但是在实际的使用过程中,由于各种遮挡物的影响以及工作人员离开现场的情况发生,是的工作人员无法及时地获取报警信号,造成检修的不及时,为了避免该问题发生,可以加入通信报警技术,即利用无线传输模块等通信技术,向工作人员发送无线信号以及时地通知工作人员。
在本发明的一种优选的实施方式中,利用所述氢气缓冲罐对通入氢化反应器中的氢气进行缓冲处理,还对所述氢气缓冲罐中的压力进行检测;检测的结果和气液分离器压力检测结果取较大者对系统进行控制。
在上述方案中,外界高压氢气经减压后经过所述氢气缓冲罐缓冲后再通入所述氢化反应器中,且所述氢气缓冲罐通入口上设置氢气流量调节阀和切断阀。且所述氢气缓冲罐也进行压力检测,获得压力检测值P2;对所述气液分离器中的压力进行检测获得压力检测值P1,从P1与P2中取较大者,当P1与P2中较大者大于压力报警值时,进行报警;当P1与P2中较大者大于压力联锁值时,切断所述氢化反应器的氢气进料;所述第一氢化联锁设备对于所述压力检测模块与所述压力检测模块的联锁控制逻辑为:取两者中的较大者进行联锁控制。
在双氧水的制备过程中,首相向装置中通入高压的氢气,但是为了安全起见,以及保证联锁设备的正常工作,需要对高压的氢气进行减压缓冲,本发明中利用缓冲罐进行缓冲,这样的设置也可以进一步提高安全性,有一个缓冲作用,有利于对通过所述氢化反应器中的氢气进行更快速有效地管理,所以在所述氢气缓冲罐通入口上设置氢气流量调节阀和切断阀。在工作时,检测的结果和气液分离器压力检测结果取较大者对系统进行控制,即只要有一个压力值大于压力联锁值,就进行联锁响应。这样可以保证系统的安全性。本发明中压力联锁值设为所有涉及氢化设备的最低设计压力,而压力报警值可以设定小于所述压力联锁值的某个值。
优选地,在氢气缓冲罐通入口上设置的氢气流量调节阀和切断阀可以为电子阀,可以通过无线信号进行控制的,从而方便工作人员进行远程控制,而且控制的时机也可以保证更加的及时。
在本发明的一种优选的实施方式中,对所述氢化反应器中的温度进行检测时需要对其不同高度的温度进行检测,并且至少获取三组温度检测结果;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度值大于温度报警值时,进行报警;当任意一组所述温度检测模块检测的温度值大于温度联锁值时,且检测的压力小于压力联锁值时,进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度值大于温度联锁值时,报警,且切断所述氢化反应器的氢气进料。
在上述方案中,对氢化反应器内的多个不同高度部位温度进行检测,避免了由于体系传热不均造成的误指示,造成联锁故障,而且装置仪表等设备也会发生故障,造成检测结果的不准备,从而容易造成误触发问题,影响了整个生产过程,本发明中对多个不同高度部位进行检测,而且重新设定了联锁逻辑,仅仅一个温度检测值达到联锁值,联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测模块的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
如图3所示,在氧化反应过程中,所述氧化单元包括:氧化反应器和设置在氧化反应器顶部的气液分离器;所述安全控制方法包括:
对所述氧化反应器中的温度进行检测;
对所述气液分离器上的气相氧含量进行检测;
对检测的结果进行判断,并且根据判断结果进行对应的响应:
当检测的温度大于温度联锁值且检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气;
当检测的气相氧含量大于气相氧含量极值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气。
在上述方案中,本发明中设计的新的联锁逻辑,只有在温度和气相氧含量都超过联锁值的情况下,联锁响应才会启动:将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气,从而将气液分离器中的气体进行稀释,防止发生爆炸等事故。因为一旦联锁响应启动,整个生产就需要停止,而且注入氮气后,可以说生产的原料和产品也需要进行重新更换,所以对于联锁响应的启动也是需要慎重的,所以本发明中,将温度和气相氧含量两者联锁在一起对氧化联锁设备进行控制,可以有效地提高容错率,一些小故障可以通过工人检修的方式进行处理,这样也保证了生产的效率。
在本发明的一种优选的实施方式中,当检测的温度大于温度报警值且小于温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于气相氧含量报警值且小于温度联锁值时,进行报警;当检测的温度大于温度联锁值或检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,进行报警。
在上述方案中,还加入了报警值和报警功能来提高系统的安全性,因为联锁启动是系统安全的底线,在安全底线达到之前也需要进行一些安全措施。本发明中还设置有报警值,当然所述报警值小于联锁值,在温度或气相氧含量的检测值超过报警值,但是没有达到联锁值时,就进行一系列的报警提醒措施,从而通知工作人员进行检修,可以一定程度避免一些联锁响应启动的情况,这样就减少了生产上的一些损失,而且安全性也得到了进一步提高,一举两得的事情。
在本发明的一种优选的实施方式中,对所述氧化反应器中不同高度的温度进行检测;至少获取三组所述氧化反应器不同高度位置的温度检测结果;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值小于气相氧含量联锁值时,进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,且向所述气液分离器中冲入氮气。
在上述方案中,对所述氧化反应器内不同高度的温度进行检测,这是为了提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明的系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中通过还重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,氧化联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测值的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
如图5所示,在萃取过程中,所述萃取单元包括萃取塔;
对所述萃取塔内的温度、气相氧含量分别进行检测;当检测的温度大于温度联锁值时,切断所述萃取塔的所有进料,并对萃取塔内部进行冲洗;当气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,切断所述萃取塔的所有进料,并向所述萃取塔中注入氮气。
在上述方案中,利用萃取塔进行对生产的双氧水进行萃取操作,萃取塔底部有大量双氧水,为防止其发生失控分解,从而发生爆炸等事故。本发明中温度和气相氧含量进行在线监测,而且通过两套联锁控制方法对温度和气相氧含量分开进行联锁控制,当双氧水分解严重度较低时,造成顶部气相氧含量升高,达到联锁值,则停止进入氧化液,保留纯水继续通入至萃取塔中,并通氮气对内部的气体进行稀释;当双氧水分解较为严重时,温度快速升高,达到温度联锁值,所述萃取工作全部停止,并通入紧急冷却水,同时排料。从而保证系统的安全性。
在本发明的一种优选的实施方式中,当检测的温度大于温度报警值且小于温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于气相氧含量报警值且小于气相氧含量联锁值时,进行报警。
在上述方案中,还加入了报警值和报警功能来提高系统的安全性,因为联锁启动是系统安全的底线,在安全底线达到之前也需要进行一些安全措施。本发明中还设置有报警值,当然所述报警值小于联锁值,在温度或气相氧含量的检测值超过报警值,但是没有达到联锁值时,就进行一系列的报警提醒措施,从而通知工作人员进行检修,可以一定程度避免一些联锁响应启动的情况,这样就减少了生产上的一些损失,而且安全性也得到了进一步提高,一举两得的事情。
在本发明的一种优选的实施方式中,对所述萃取塔内不同高度的温度进行检测,且至少检测两组不同高度的温度;当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述报警模块启动进行报警;当两组以及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述第一萃取联锁设备启动,切断所述萃取塔的所有进料,并对萃取塔内部进行冲洗。
在上述方案中,对所述萃取塔内不同高度的温度进行检测,这是为了提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明的系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中通过还重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,联锁设备是不进行响应的,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测值的数量不仅限于两个,超过两个理论上都是可以的,对此不再赘述。
在本发明的一种优选的实施方式中,将萃取塔冲洗后的液体排放至事故池中,且利用脱盐水对排放管道内部进行冲洗。
本发明提供的安全控制方法采取报警及联锁措施,克服现有技术中的过氧化氢生产控制的安全性不够完善的问题,而且容错率更高,避免了无效联锁的问题发生。
在上述方案中,将所述萃取塔中的物料全部排走的过程中会有大量的双氧水附着在排放管道内,仍然存在安全隐患,本发明中还利用脱盐水对排放管道内部进行冲洗,进一步提高了系统的安全性。
如图6所示,在净化过程中,所述净化单元包括净化塔,
对所述净化塔内的温度进行检测;
当检测的温度大于温度报警值,且小于温度联锁值时,进行报警;
当检测的温度大于温度联锁值时,进行报警,且切断所述净化塔的所有进料,并对净化塔内部的物料进行排放,并向所述净化塔中注入氮气。
在上述方案中,将生产的双氧水输入至所述净化塔中进行净化处理,为防止双氧水在所述净化塔中发生失控分解,对所述净化塔中的温度进行现在监测,并将检测的温度关联至所述净化联锁设备中,当体系温度超过温度联锁值时,系统自动停止所述净化塔的进料,排出所述净化塔中的物料,且所述氮气模块向净化塔中注入氮气对内部气体进行稀释,破坏爆炸的环境,从而提高系统的安全性,本发明提供的蒽醌法双氧水装置净化单元的安全控制系统克服现有技术中的过氧化氢生产控制的安全性不够完善的问题。
在本发明的一种优选的实施方式中,当检测的净化塔内的温度大于温度报警值,且小于温度联锁值时,进行报警。
在上述方案中,还加入了报警值和报警功能来进一步提高系统的安全性,因为联锁启动是系统安全的底线,在安全底线达到之前也需要进行一些安全措施。本发明中在所述净化联锁设备中还设置有报警值,当然所述报警值小于联锁值,在温度的检测值超过报警值,但是没有达到联锁值时,就进行一系列的报警提醒措施,从而通知工作人员进行检修,可以一定程度避免一些净化联锁设备启动的情况,这样就减少了生产上的一些损失,而且安全性也得到了进一步提高,一举两得的事情。
在本发明的一种优选的实施方式中,对所述净化塔内不同高度的温度进行检测,且至少获取三组温度检测结果;其中,当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述报警模块启动进行报警;当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述报警模块启动进行报警,且所述净化联锁设备启动,切断所述净化塔的所有进料,排放所述净化塔中的物料,且所述氮气模块向净化塔中注入氮气。
在上述方案中,在所述净化塔上至少获取三组温度检测值,从而有效地提高检测的准确度,因为在生产过程中会出现温度不均,甚至仪表故障的问题,这些问题在普通的联锁系统中都会造成联锁故障,而本发明通过获取多组温度检测值提高了对净化塔温度检测的准确度,这样使得系统可以避免由于体系传热不均造成的误指示以及仪表故障而造成的联锁故障问题。
本发明中对于多个温度检测值的获取位置而言,一般只需所述净化塔上不同的高度进行获取即可,例如:分别设置在所述净化塔的顶部、中部以及底部三个位置进行温度获取,对所述净化塔内的不同位置进行温度检测,全方位获取所述净化塔内的准确温度,本发明还重新设定了联锁逻辑:仅仅一个温度检测值达到联锁值,联锁响应不启动,只进行报警通知工作人员进行检修,极大的降低了联锁误报率,防止因仪表故障造成的误触发。当然本发明对温度检测值的数量不仅限于三个,超过三个理论上都是可以的,对此不再赘述。
在本发明的一种优选的实施方式中,将所述净化塔内的液体排放至事故池中,且利用脱盐水对排放管道进行冲洗。
在上述方案中,所述联锁响应启动后,将所述净化塔中的双氧水全部排走,但是排走的过程中会有大量的双氧水附着在所述排放管道的内部,则仍然存在安全隐患,在本发明中还对所述紧急排料模块进行冲洗,从而排除安全隐患,避免双氧水累积,进一步提高了系统的安全性。
对于冲洗使用的液体,需要与双氧水不发生反应,而且残留的液体也不会影响接下来正常的净化工作,在本发明的一种优选的实施方式中,利用脱盐水进行冲洗,首先脱盐水容易获取,而且其冲洗能力有保证,也不会与双氧水发生反应,其安全性有保障。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (7)
1.一种蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统,所述氧化单元包括:氧化反应器和设置在氧化反应器顶部的气液分离器;其特征在于,
所述安全控制系统包括:气相氧含量在线监测模块、氮气模块、温度检测模块、氧化联锁设备和报警模块;其中,
所述气液分离器上设置有所述气相氧含量在线监测模块和所述氮气模块;所述氧化反应器上设置有所述温度检测模块;所述氧化联锁设备上设置有温度联锁值和气相氧含量联锁值;
当检测的温度大于所述温度联锁值且检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气;
所述氧化联锁设备上设置有温度报警值和气相氧含量报警值;当检测的温度大于所述温度报警值且小于所述温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于所述气相氧含量报警值且小于所述温度联锁值时,所述报警模块启动进行报警;当检测的温度大于所述温度联锁值或检测的气相氧含量大于所述气相氧含量联锁值时,所述报警模块启动进行报警;
所述氧化联锁设备中还设置有气相氧含量极值;当检测的气相氧含量大于所述气相氧含量极值时,所述氧化联锁设备启动,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且所述氮气模块启动向所述气液分离器中注入氮气。
2.根据权利要求1所述的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统,其特征在于,所述温度检测模块至少设置三组,且分别沿着竖直方向间隔设置在所述氧化反应器上。
3.根据权利要求2所述的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统,其特征在于,
当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值小于所述气相氧含量联锁值时,报警模块启动进行报警;
当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;
当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于所述温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,所述氧化联锁设备启动,切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,并且所述氮气模块向所述气液分离器中充入氮气。
4.根据权利要求1所述的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制系统,其特征在于,所述气相氧含量极值为:氧气摩尔浓度达16%。
5.一种蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制方法,所述氧化单元包括:氧化反应器和设置在氧化反应器顶部的气液分离器;其特征在于,所述安全控制方法包括:
对所述氧化反应器中的温度进行检测;
对所述气液分离器上的气相氧含量进行检测;
当检测的温度大于温度联锁值且检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气;
当检测的气相氧含量大于气相氧含量极值时,将所述氧化反应器上的进料和出料全部停止;且向所述气液分离器中注入氮气;
当检测的温度大于温度报警值且小于温度联锁值,和/或检测的气相氧含量大于气相氧含量报警值且小于温度联锁值时,进行报警;
当检测的温度大于温度联锁值或检测的气相氧含量大于气相氧含量联锁值时,进行报警。
6.根据权利要求5所述的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制方法,其特征在于,对所述氧化反应器中不同高度的温度进行检测。
7.根据权利要求6所述的蒽醌法双氧水装置氧化单元的安全控制方法,其特征在于,至少获取三组所述氧化反应器不同高度位置的温度检测结果;其中,
当任意一组温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值小于气相氧含量联锁值时,进行报警,其中,所述温度检测模块至少设置三组,且分别沿着竖直方向间隔设置在所述氧化反应器上;
当两组及以上所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料;
当任意一组所述温度检测模块检测的温度大于温度联锁值,且气相氧含量检测值大于气相氧含量联锁值时,进行报警,且切断所述氧化反应器上空气和氢化液的进料,且向所述气液分离器中冲入氮气。
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