CN112320756B - 一种用于防止合成炉灯头结盐的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，包括通过输氢管道依次连接的氢气一级冷却器、氢气泵、氢气二级冷却器、氢气水雾捕集器、氢气分配台，所述氢气一级冷却器的氢气入口与电解槽的氢气出口连通，所述氢气分配台的氢气出口与合成炉的氢气入口连接，还包括除碱装置和控制装置，所述的除碱装置设置在氢气泵与氢气二级冷却器之间；所述的除碱装置包括氢气洗涤塔和循环水管网；本发明在氢气泵和氢气二级冷却器之间设置了除碱装置，利用除碱装置中的氢气洗涤塔和循环水管网，能够将水源引入氢气洗涤塔，进而使悬浮在氢气中的氢氧化钠溶于水，并和循环水一同沿回水管道排出氢气洗涤塔，达到除碱效果，解决合成炉的灯头结盐问题。

Description

一种用于防止合成炉灯头结盐的系统
技术领域
本发明涉及氯碱领域，尤其涉及一种用于防止合成炉灯头结盐的系统。
背景技术
目前，氢气在氯化氢合成炉灯头上燃烧时，与氯气反应后经常产生盐类物质，堵塞灯头，导致氢气燃烧不充分，导致氢气进炉量不足，进而导致氢气系统压力变动，严重时还将导致系统停车；为了解决上述问题，目前采用的方法为每20天倒一次合成炉，即停运合成炉，然后对合成炉灯头上的盐进行清理后重新点炉，不仅增加职工劳动强度，而且停炉及重新点炉过程会严重影响生产效率，也会影响产品质量。
技术人员分析后发现，氢气与氯气反应后产生盐类物质的原因为：电解槽阴极产生的氢气中混合有较多的雾状氢氧化钠，即溶于水的氢氧化钠以小液滴的方式悬浮在氢气中，氢氧化钠与氯气反应产生了氯化钠，氯化钠附着在合成炉灯头上，即形成了灯头结盐的情况；因此，降低进入合成炉的氢气的含碱量是解决合成炉灯头结盐的核心手段；但是，如图1所示：现有的电解槽中产生的氢气依次经氢气一级冷却器冷却、氢气泵加压、氢气二级冷却器冷却、氢气水雾捕集器除水、氢气分配台分配后经DCS系统控制直接进入合成炉，中间并无除碱操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，在氢气泵和氢气二级冷却器之间设置了除碱装置，用于解决目前输送到合成炉灯头的氢气由于没有除碱而导致合成炉灯头产生灯头结盐现象的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，包括通过输氢管道依次连接的氢气一级冷却器、氢气泵、氢气二级冷却器、氢气水雾捕集器、氢气分配台，所述氢气一级冷却器的氢气入口与电解槽的氢气出口连通，所述氢气分配台的氢气出口与合成炉的氢气入口连接；还包括除碱装置和控制装置，所述的除碱装置设置在氢气泵与氢气二级冷却器之间；所述的除碱装置包括氢气洗涤塔和循环水管网；所述的氢气洗涤塔的氢气入口通过第一蝶阀与氢气泵的氢气出口连通，所述的氢气洗涤塔的氢气出口通过第二蝶阀与氢气二级冷却器的氢气入口连通；所述的循环水管网包括进水管道、回水管道和主循环水泵；所述的进水管道的入水口与水源连通，所述的进水管道的出水口与所述的氢气洗涤塔的入水口连通，所述的进水管道上还设置有第三蝶阀、第一过滤器、第一止回阀、电磁流量计和进水自动阀；所述的回水管道用于连通氢气洗涤塔的出水口和水源，所述的主循环水泵设置在回水管道上；主循环水泵与氢气洗涤塔之间的回水管道上还设置有第四蝶阀和第二过滤器，主循环水泵与水源之间的回水管道上还设置有第二止回阀、第五蝶阀、出水自动阀和第六蝶阀；所述的控制装置包括设置在氢气洗涤塔内的液位计和液位变送器，所述的液位计、液位变送器、电磁流量计、进水自动阀和出水自动阀均与DCS系统的控制器电连接。
所述的氢气洗涤塔上还设置有泄压水封装置，所述的泄压水封装置包括水封管和溢流管，所述的水封管的进气口通过第七蝶阀与氢气洗涤塔的泄压口连通，所述的水封管的出气口开设在水封管顶部且与氢气排空管的进气口连通，氢气排空管的出气口连通大气；所述的溢流管的进水口设置在水封管底部，溢流管的出水口通过溢流管道设置在水封管外。
所述的泄压水封装置还包括蒸汽伴热组件，所述的蒸汽伴热组件采用与蒸汽管线连通的蒸汽管道，蒸汽管道平行设置在水封管的侧壁。
所述的水封管底部还设置有排净阀，所述排净阀采用球阀。
所述的循环水管网还包括回水进水管道，所述的回水进水管道用于连通氢气洗涤塔的进水口与回水管道，与回水管道的连通位置为第五蝶阀与出水自动阀之间的回水管道；回水进水管道还设置有用于控制回水进水管道开闭的球阀。
所述的循环水管网还包括备用循环水泵管网，备用循环水泵管网包括备用循环水泵和备用回水管道，备用循环水泵的进水口通过备用循环管道与氢气洗涤塔的出水口连通，备用循环水泵的出水口通过备用循环管道与回水管道连通，与回水管道的连通位置为第五蝶阀与出水自动阀之间的回水管道；备用循环水泵与氢气洗涤塔之间的备用循环管道上设置有第八蝶阀和第三过滤器，备用循环水泵与回水管道之间的备用循环管道上设置有第三止回阀和第九蝶阀。
还包括备用氢气直通管道，所述的备用氢气直通管道用于连通氢气泵的出气口与氢气二级冷却器的进气口，备用氢气直通管道上设置有直通蝶阀。
所述的控制装置还包括设置在氢气洗涤塔出水口的温度计和压力计，所述的温度计和压力计的输出端均与DCS系统的控制器电连接。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，在氢气泵和氢气二级冷却器之间设置了除碱装置，利用除碱装置中的氢气洗涤塔和循环水管网，能够将水源引入氢气洗涤塔，进而利用循环水在氢气洗涤塔内喷淋的方式使悬浮在氢气中的以小液滴形式存在的氢氧化钠溶于水，并和循环水一同沿回水管道排出氢气洗涤塔，达到除碱的效果；由于此时的氢气内不含氢氧化钠，因此，合成炉的灯头将不再出现结盐现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的氢气输送流程图；
图2为本发明的氢气输送流程图；
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2和图3所示：本发明所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，包括通过输氢管道依次连接的氢气一级冷却器、氢气泵、氢气二级冷却器、氢气水雾捕集器、氢气分配台，所述氢气一级冷却器的氢气入口与电解槽的氢气出口连通，所述氢气分配台的氢气出口与合成炉的氢气入口连接；还包括除碱装置和控制装置，所述的除碱装置设置在氢气泵与氢气二级冷却器之间；所述的除碱装置包括氢气洗涤塔16和循环水管网；所述的氢气洗涤塔16的氢气入口通过第一蝶阀1与氢气泵的氢气出口连通，所述的氢气洗涤塔16的氢气出口通过第二蝶阀2与氢气二级冷却器的氢气入口连通；所述的循环水管网包括进水管道、回水管道和主循环水泵17；所述的进水管道的入水口与水源18连通，所述的进水管道的出水口与所述的氢气洗涤塔16的入水口连通，所述的进水管道上还设置有第三蝶阀3、第一过滤器4、第一止回阀5、电磁流量计6和进水自动阀7；所述的回水管道用于连通氢气洗涤塔16的出水口和水源18，所述的主循环水泵17设置在回水管道上；主循环水泵17与氢气洗涤塔16之间的回水管道上还设置有第四蝶阀8和第二过滤器9，主循环水泵17与水源18之间的回水管道上还设置有第二止回阀10、第五蝶阀11、出水自动阀12和第六蝶阀13；所述的控制装置包括设置在氢气洗涤塔16内的液位计14和液位变送器15，所述的液位计14、液位变送器15、电磁流量计6、进水自动阀7和出水自动阀12均与DCS系统的控制器电连接。
本发明所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，可利用所述的除碱装置和控制装置，使由氢气泵输出的氢气先进入氢气洗涤塔16进行除碱，再进入氢气二级冷却器；具体过程为：打开第一蝶阀1和第二蝶阀2，由氢气泵输出的氢气通过氢气入口进入氢气洗涤塔16后，打开所述进水管道上的第三蝶阀3、第一过滤器4、第一止回阀5，并通过DCS系统打开电磁流量计6和进水自动阀7，使水源18与氢气洗涤塔16之间的进水管道通畅；其中第三蝶阀3用于控制进水管道的开闭，第一过滤器4用于过滤水源18，防止杂质进入氢气洗涤塔16，第一止回阀5用于防止进水管道中的水倒流，电磁流量计6用于监控进水管道中的水流量，并将水流量信号发送至DCS系统，进水自动阀用于在DCS系统的控制器的控制下自动控制进水管道的开闭，进水自动阀故障时，还可通过手动关闭第三蝶阀3的形式关闭进水管道；进一步的，水源18的水经进水管道进入氢气洗涤塔16，并由设置在氢气洗涤塔16内的喷头喷出，此时，以小液滴形式悬浮在氢气中的碱将溶于水，并和循环水一同沿回水管道排出氢气洗涤塔16，达到除碱的效果；进水管道上的阀门打开的同时，回水管道上的阀门也需要打开；具体的，打开所述回水管道上的第二止回阀10、第四蝶阀8、第二过滤器9、第五蝶阀11和第六蝶阀13，并通过DCS系统打开出水自动阀12，使水源18与氢气洗涤塔16之间的回水管道通畅；其中，第四蝶阀8用于控制主循环水泵17与氢气洗涤塔16之间的回水管道的开闭，第二过滤器9用于过滤回水中的杂质，第二止回阀10用于防止回水管道中的水倒流，第五蝶阀11和第六蝶阀13用于控制主循环水泵17与水源18之间的回水管道的开闭，且出水自动阀12故障时，还可手动关闭第五蝶阀11和第六蝶阀13，更换或者检修出水自动阀12；上述利用循环水除碱的过程中，设置在氢气洗涤塔16内的现场液位计14实时显示氢气洗涤塔16内的水位，同时通过液位变送器15将水位信号发送给DCS系统，若DCS系统判断当前氢气洗涤塔16内的水位高于设定值或到达指定阈值区间时，将通过控制器关闭进水自动阀7，直至氢气洗涤塔16内的水位低于设定值或到达指定阈值区间时，再通过控制器打开进水自动阀7，防止氢气洗涤塔16内的水位过高影响除碱效果；同时，若上述利用循环水除碱的过程中，DCS系统检测到主循环水泵17故障时，也将通过关闭进水自动阀7和出水自动阀的形式防止循环水进入氢气洗涤塔16，以构成自动阀连锁机制，保证系统的可靠运行；进一步的，氢气洗涤塔16底部还设置有排空阀34，用于手动排空氢气洗涤塔16内的循环水；进水管道上还设置有进水直通管道，进水直通管道并联在第三蝶阀3和进水自动阀7两端，进水直通管道上设置有进水直通阀35，进水直通管道用于通过水源18直接向氢气洗涤塔16供水；回水管道上还设置有回水直通管道，回水直通管道并联在出水自动阀12和第六蝶阀13两端，回水直通管道上设置有回水直通阀36，回水直通管道用于绕过出水自动阀12和第六蝶阀13直接回水；经过循环水除碱后的氢气经氢气洗涤塔16的出气口输入氢气二级冷却器，此时，由于此时的氢气内不含氢氧化钠，因此，合成炉的灯头将不再出现结盐现象。
优选的，所述的氢气洗涤塔16上还设置有泄压水封装置，所述的泄压水封装置包括水封管19和溢流管20，所述的水封管19的进气口通过第七蝶阀21与氢气洗涤塔16的泄压口连通，所述的水封管19的出气口开设在水封管19顶部且与氢气排空管22的进气口连通，氢气排空管22的出气口连通大气；所述的溢流管20的进水口设置在水封管19底部，溢流管20的出水口通过溢流管20设置在水封管19外；水封管19的高度可根据生产需要设置，当氢气洗涤塔16内的氢气压力过高时，氢气洗涤塔16内的氢气经泄压口向水封管19内的水施加压力，使水封管19内的水由溢流管20排出，进而，氢气洗涤塔16内的氢气可经水封管19和氢气排空管22排进大气，以降低氢气洗涤塔16内的气体压力，保证生产的安全进行。
优选的，所述的泄压水封装置还包括蒸汽伴热组件，所述的蒸汽伴热组件采用与蒸汽管线连通的蒸汽管道23，蒸汽管道23平行设置在水封管19的侧壁，以防止水封管19内的水由于温度过低结冰而不能顺利进入溢流管20，蒸汽管道23可采用生产现场的蒸汽管道23，若生产现场无蒸汽管道23，也可将蒸汽伴热组件替换为其他用于为水封管19加热的组件，这是本领域技术人员根据现有技术可选择的设置，这里不再赘述。
优选的，所述的水封管19底部还设置有排净阀24，所述排净阀24采用球阀；生产中，根据生产需要，可手动打开排净阀24，排出水封管19内的水。
优选的，所述的循环水管网还包括回水进水管道25，所述的回水进水管道25用于连通氢气洗涤塔16的进水口与回水管道，与回水管道的连通位置为第五蝶阀11与出水自动阀12之间的回水管道；回水进水管道25还设置有用于控制回水进水管道25开闭的回水进水球阀26；回水进水管道25可利用回水管道中的回水作为水源18，直接向氢气洗涤塔16供给，缩短了进水管道的长度，也为生产提供了更多选择。
优选的，所述的循环水管网还包括备用循环水泵27管网，备用循环水泵27管网包括备用循环水泵27和备用回水管道，备用循环水泵27的进水口通过备用循环管道与氢气洗涤塔16的出水口连通，备用循环水泵27的出水口通过备用循环管道与回水管道连通，与回水管道的连通位置为第五蝶阀11与出水自动阀12之间的回水管道；备用循环水泵27与氢气洗涤塔16之间的备用循环管道上设置有第八蝶阀28和第三过滤器29，备用循环水泵27与回水管道之间的备用循环管道上设置有第三止回阀30和第九蝶阀31；备用循环水泵27管网的设置，能够在回水管道出现故障时，比如主循环水泵17出现故障时，可使用备用循环水泵27实现循环水的回水，保证生产的顺利进行。
优选的，本发明所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统还包括备用氢气直通管道32，所述的备用氢气直通管道32用于连通氢气泵的出气口与氢气二级冷却器的进气口，备用氢气直通管道32上设置有直通蝶阀33；当除碱装置故障无法工作或有特殊生产需要时，可直接打开直通蝶阀33，使氢气泵输出的氢气越过除碱装置直接进入氢气二级冷却器，保证生产的顺利进行的同时，也为生产提供了更多选择。
优选的，所述的控制装置还包括设置在氢气洗涤塔16出水口的温度计和压力计，所述的温度计和压力计的输出端均与DCS系统的控制器电连接；以便于实时监控氢气洗涤塔16的出水的温度和压力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，包括通过输氢管道依次连接的氢气一级冷却器、氢气泵、氢气二级冷却器、氢气水雾捕集器、氢气分配台，所述氢气一级冷却器的氢气入口与电解槽的氢气出口连通，所述氢气分配台的氢气出口与合成炉的氢气入口连接；其特征在于：还包括除碱装置和控制装置，所述的除碱装置设置在氢气泵与氢气二级冷却器之间；所述的除碱装置包括氢气洗涤塔和循环水管网；所述的氢气洗涤塔的氢气入口通过第一蝶阀与氢气泵的氢气出口连通，所述的氢气洗涤塔的氢气出口通过第二蝶阀与氢气二级冷却器的氢气入口连通；所述的循环水管网包括进水管道、回水管道、主循环水泵、回水进水管道和备用循环水泵管网；所述的进水管道的入水口与水源连通，所述的进水管道的出水口与所述的氢气洗涤塔的入水口连通，所述的进水管道上还设置有第三蝶阀、第一过滤器、第一止回阀、电磁流量计、进水自动阀、进水直通管道和进水直通阀，进水直通管道并联在第三蝶阀和进水自动阀两端，进水直通管道用于通过水源直接向氢气洗涤塔供水；所述的回水管道用于连通氢气洗涤塔的出水口和水源，所述的主循环水泵设置在回水管道上；主循环水泵与氢气洗涤塔之间的回水管道上还设置有第四蝶阀和第二过滤器，主循环水泵与水源之间的回水管道上还设置有第二止回阀、第五蝶阀、出水自动阀和第六蝶阀；所述的控制装置包括设置在氢气洗涤塔内的液位计和液位变送器，所述的液位计、液位变送器、电磁流量计、进水自动阀和出水自动阀均与DCS系统的控制器电连接；所述回水进水管道用于连通氢气洗涤塔的进水口与回水管道，与回水管道的连通位置为第五蝶阀与出水自动阀之间的回水管道；回水进水管道还设置有用于控制回水进水管道开闭的回水进水球阀，所述备用循环水泵管网包括备用循环水泵和备用回水管道，备用循环水泵的进水口通过备用循环管道与氢气洗涤塔的出水口连通，备用循环水泵的出水口通过备用循环管道与回水管道连通，与回水管道的连通位置为第五蝶阀与出水自动阀之间的回水管道；备用循环水泵与氢气洗涤塔之间的备用循环管道上设置有第八蝶阀和第三过滤器，备用循环水泵与回水管道之间的备用循环管道上设置有第三止回阀和第九蝶阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，其特征在于：所述的氢气洗涤塔上还设置有泄压水封装置，所述的泄压水封装置包括水封管和溢流管，所述的水封管的进气口通过第七蝶阀与氢气洗涤塔的泄压口连通，所述的水封管的出气口开设在水封管顶部且与氢气排空管的进气口连通，氢气排空管的出气口连通大气；所述的溢流管的进水口设置在水封管底部，溢流管的出水口通过溢流管道设置在水封管外。
3.根据权利要求2所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，其特征在于：所述的泄压水封装置还包括蒸汽伴热组件，所述的蒸汽伴热组件采用与蒸汽管线连通的蒸汽管道，蒸汽管道平行设置在水封管的侧壁。
4.根据权利要求3所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，其特征在于：所述的水封管底部还设置有排净阀，所述排净阀采用球阀。
5.根据权利要求1所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，其特征在于：还包括备用氢气直通管道，所述的备用氢气直通管道用于连通氢气泵的出气口与氢气二级冷却器的进气口，备用氢气直通管道上设置有直通蝶阀。
6.根据权利要求1所述的一种用于防止合成炉灯头结盐的系统，其特征在于：所述的控制装置还包括设置在氢气洗涤塔出水口的温度计和压力计，所述的温度计和压力计的输出端均与DCS系统的控制器电连接。
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