CN114259957A - 一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，涉及电解锰技术领域。一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，包括反应机构、加料机构和控制机构，所述加料机构位于反应机构的顶部，所述控制机构位于加料机构的一侧，所述反应机构包括反应罐体，且反应罐体的顶部固定连接有反应罐盖，所述反应罐盖顶部的中心位置固定连接有活动轴套，且活动轴套的中部活动连接有搅拌轴，所述反应罐盖顶部的一侧固定连接有固定板。本发明通过硫酸浓度计的设置，能够实时对反应罐体内部的硫酸浓度进行测试，通过流量计和失重称的设置，实现了能够对反应过程中硫酸和矿物的添加量进行控制，从而能够通过控制添加量间接的控制浆液中硫酸的浓度。
Description
技术领域
本发明涉及电解锰技术领域，具体为一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统。
背景技术
目前，所有的低品位高硫碳酸矿都被作为废矿处理，因这种矿在生产时，会造成大量硫化氢溢出，而无法保证安全生产，并且耗酸量大，生产成本高，因此需要采用两矿法联合浸出工艺能够对低品位高硫碳酸矿内部的锰进行提取，使用该工艺对锰进行提取时，随着加入低品位高硫碳酸矿粉的量增加，混合浆液中的硫酸浓度降低，这样不利于硫化氢与软锰矿的反应进行，所以要根据实际情况逐步加入浓硫酸，以控制该反应的顺利进行，并且混合浆液中的硫酸浓度不能太高，太高的酸会导致硫化氢的生产速度大于反应速度，导致大量硫化氢外溢，同时软锰矿还原量不彻底，造成资源浪费，为此提出一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，包括反应机构、加料机构和控制机构，所述加料机构位于反应机构的顶部，所述控制机构位于加料机构的一侧，所述反应机构包括反应罐体，且反应罐体的顶部固定连接有反应罐盖，所述反应罐盖顶部的中心位置固定连接有活动轴套，且活动轴套的中部活动连接有搅拌轴，所述反应罐盖顶部的一侧固定连接有固定板，且固定板的一侧固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端与搅拌轴的一端通过传动皮带相连接，所述反应罐盖顶部的另一侧分别固定连接有第一进料管、第二进料管和排气管，所述第一进料管的顶部固定安装有流量计，所述第一进料管、第二进料管和排气管的底部分别与反应罐体的内部相连通，所述反应罐体的一侧固定安装有硫酸浓度计，所述加料机构包括加料平台，且加料平台底部的四角均固定连接有平台底柱，所述加料平台顶部的一侧固定连接有罐体支架，且罐体支架的中部固定连接有矿物罐，所述矿物罐的底部固定安装有失重称，且失重称的输出端固定连接有出料管，所述加料平台顶部的另一侧固定连接有硫酸储罐，且硫酸储罐的底部固定连接有出液管，所述出料管和出液管均贯穿加料平台，所述出液管的中部固定安装有第二控制阀，所述控制机构包括控制箱体，且控制箱体底部的四角固定连接有万向轮，所述控制箱体的顶部分别固定安装有警示器和蜂鸣器，所述控制箱体的正面分别固定安装有显示屏和控制面板，所述显示屏位于控制面板的顶部。
更进一步地，所述反应罐体的底部固定连接有罐体底脚，且反应罐体底部的一侧固定连接有放料管，所述放料管的中部固定连接有第一控制阀。
更进一步地，所述活动轴套和固定板之间固定连接有加强杆，所述反应罐盖的顶部固定连接有支撑杆，且支撑杆的数量为四个，所述支撑杆位于加强杆的两侧，所述支撑杆的顶部固定连接有皮带罩，且皮带罩与传动皮带相适配。
更进一步地，所述搅拌电机、流量计、硫酸浓度计、失重称、第一控制阀和第二控制阀分别与控制箱体电性连接。
更进一步地，所述第二进料管和出料管螺接固定，所述流量计和出液管螺接固定。
更进一步地，所述硫酸储罐和罐体支架分别与加料平台焊接固定。
更进一步地，其工作步骤如下：
S1：首先通过控制机构中部的控制面板设置反应罐体内部的反应液的硫酸浓度，同时通过控制面板输入反应罐体内部阳极液的质量，进一步的设置需要进行反应的反应时间；
S2：控制机构自动计算进行反应的硫酸和矿物的实时添加量理论值；
S3：通过控制机构启动反应机构中的搅拌电机和硫酸浓度计；
S4：控制机构自动开启流量计、失重称和第二控制阀，并通过流量计和失重称按照S2步骤中计算出的硫酸和矿物的实时添加量理论值，往反应罐体内部添加硫酸溶液和反应矿物；
S5：在反应过程中硫酸浓度计实时对反应罐体内部的硫酸浓度进行检测，当反应罐体内部的硫酸实测浓度超过S1步骤中设定值的±％时，则重新执行S2和S4步骤；
S6：直至反应完成后，开启第一控制阀，并通过放料管将反应液放出即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，通过硫酸浓度计的设置，能够实时对反应罐体内部的硫酸浓度进行测试，通过流量计和失重称的设置，实现了能够对反应过程中硫酸和矿物的添加量进行控制，从而能够通过控制添加量间接的控制浆液中硫酸的浓度，实现了自动化控制浆液硫酸浓度。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明所提出的反应机构的主视图；
图3为本发明所提出的加料机构的主视图；
图4为本发明所提出的控制机构的主视图；
图5为本发明的工作流程图。
图中：1、反应机构；101、反应罐体；102、罐体底脚；103、反应罐盖；104、第一进料管；105、第二进料管；106、流量计；107、排气管；108、放料管；109、第一控制阀；110、活动轴套；111、固定板；112、加强杆；113、搅拌电机；114、皮带罩；115、支撑杆；116、硫酸浓度计；2、加料机构；201、加料平台；202、平台底柱；203、硫酸储罐；204、出液管；205、罐体支架；206、矿物罐；207、失重称；208、出料管；209、第二控制阀；3、控制机构；301、控制箱体；302、显示屏；303、控制面板；304、万向轮；305、警示器；306、蜂鸣器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，包括反应机构1、加料机构2和控制机构3，加料机构2位于反应机构1的顶部，控制机构3位于加料机构2的一侧，反应机构1包括反应罐体101，且反应罐体101的顶部固定连接有反应罐盖103，反应罐盖103顶部的中心位置固定连接有活动轴套110，且活动轴套110的中部活动连接有搅拌轴，反应罐盖103顶部的一侧固定连接有固定板111，且固定板111的一侧固定安装有搅拌电机113，搅拌电机113的输出端与搅拌轴的一端通过传动皮带相连接，反应罐盖103顶部的另一侧分别固定连接有第一进料管104、第二进料管105和排气管107，第一进料管104的顶部固定安装有流量计106，第一进料管104、第二进料管105和排气管107的底部分别与反应罐体101的内部相连通，反应罐体101的一侧固定安装有硫酸浓度计116，加料机构2包括加料平台201，且加料平台201底部的四角均固定连接有平台底柱202，加料平台201顶部的一侧固定连接有罐体支架205，且罐体支架205的中部固定连接有矿物罐206，矿物罐206的底部固定安装有失重称207，且失重称207的输出端固定连接有出料管208，加料平台201顶部的另一侧固定连接有硫酸储罐203，且硫酸储罐203的底部固定连接有出液管204，出料管208和出液管204均贯穿加料平台201，出液管204的中部固定安装有第二控制阀209，控制机构3包括控制箱体301，且控制箱体301底部的四角固定连接有万向轮304，控制箱体301的顶部分别固定安装有警示器305和蜂鸣器306，控制箱体301的正面分别固定安装有显示屏302和控制面板303，显示屏302位于控制面板303的顶部。
如图1和图2所示，反应罐体101的底部固定连接有罐体底脚102，且反应罐体101底部的一侧固定连接有放料管108，放料管108的中部固定连接有第一控制阀109。
如图1和图2所示，活动轴套110和固定板111之间固定连接有加强杆112，反应罐盖103的顶部固定连接有支撑杆115，且支撑杆115的数量为四个，支撑杆115位于加强杆112的两侧，支撑杆115的顶部固定连接有皮带罩114，且皮带罩114与传动皮带相适配。
如图1所示，搅拌电机113、流量计106、硫酸浓度计116、失重称207、第一控制阀109和第二控制阀209分别与控制箱体301电性连接。
如图1所示，第二进料管105和出料管208螺接固定，流量计106和出液管204螺接固定。
如图1和图3所示，硫酸储罐203和罐体支架205分别与加料平台201焊接固定。
如图5所示，其工作步骤如下：
S1：首先通过控制机构3中部的控制面板303设置反应罐体101内部的反应液的硫酸浓度，同时通过控制面板303输入反应罐体101内部阳极液的质量，进一步的设置需要进行反应的反应时间；
S2：控制机构3自动计算进行反应的硫酸和矿物的实时添加量理论值；
S3：通过控制机构3启动反应机构1中的搅拌电机113和硫酸浓度计116；
S4：控制机构3自动开启流量计106、失重称207和第二控制阀209，并通过流量计106和失重称207按照S2步骤中计算出的硫酸和矿物的实时添加量理论值，往反应罐体101内部添加硫酸溶液和反应矿物；
S5：在反应过程中硫酸浓度计116实时对反应罐体101内部的硫酸浓度进行检测，当反应罐体101内部的硫酸实测浓度超过S1步骤中设定值的±5％时，则重新执行S2和S4步骤；
S6：直至反应完成后，开启第一控制阀109，并通过放料管108将反应液放出即可。
工作原理：首先通过控制机构3中部的控制面板303设置反应罐体101内部的反应液的硫酸浓度，同时通过控制面板303输入反应罐体101内部阳极液的质量，进一步的设置需要进行反应的反应时间，进一步的控制机构3自动计算进行反应的硫酸和矿物的实时添加量理论值，进一步的通过控制机构3启动反应机构1中的搅拌电机113和硫酸浓度计116，进一步的控制机构3自动开启流量计106、失重称207和第二控制阀209，并通过流量计106和失重称207按照S2步骤中计算出的硫酸和矿物的实时添加量理论值，往反应罐体101内部添加硫酸溶液和反应矿物，进一步的在反应过程中硫酸浓度计116实时对反应罐体101内部的硫酸浓度进行检测，当反应罐体101内部的硫酸实测浓度超过S1步骤中设定值的±5％时，则重新执行S2和S4步骤，直至反应完成后，开启第一控制阀109，并通过放料管108将反应液放出即可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，包括反应机构(1)、加料机构(2)和控制机构(3)，所述加料机构(2)位于反应机构(1)的顶部，所述控制机构(3)位于加料机构(2)的一侧，其特征在于：所述反应机构(1)包括反应罐体(101)，且反应罐体(101)的顶部固定连接有反应罐盖(103)，所述反应罐盖(103)顶部的中心位置固定连接有活动轴套(110)，且活动轴套(110)的中部活动连接有搅拌轴，所述反应罐盖(103)顶部的一侧固定连接有固定板(111)，且固定板(111)的一侧固定安装有搅拌电机(113)，所述搅拌电机(113)的输出端与搅拌轴的一端通过传动皮带相连接，所述反应罐盖(103)顶部的另一侧分别固定连接有第一进料管(104)、第二进料管(105)和排气管(107)，所述第一进料管(104)的顶部固定安装有流量计(106)，所述第一进料管(104)、第二进料管(105)和排气管(107)的底部分别与反应罐体(101)的内部相连通，所述反应罐体(101)的一侧固定安装有硫酸浓度计(116)，所述加料机构(2)包括加料平台(201)，且加料平台(201)底部的四角均固定连接有平台底柱(202)，所述加料平台(201)顶部的一侧固定连接有罐体支架(205)，且罐体支架(205)的中部固定连接有矿物罐(206)，所述矿物罐(206)的底部固定安装有失重称(207)，且失重称(207)的输出端固定连接有出料管(208)，所述加料平台(201)顶部的另一侧固定连接有硫酸储罐(203)，且硫酸储罐(203)的底部固定连接有出液管(204)，所述出料管(208)和出液管(204)均贯穿加料平台(201)，所述出液管(204)的中部固定安装有第二控制阀(209)，所述控制机构(3)包括控制箱体(301)，且控制箱体(301)底部的四角固定连接有万向轮(304)，所述控制箱体(301)的顶部分别固定安装有警示器(305)和蜂鸣器(306)，所述控制箱体(301)的正面分别固定安装有显示屏(302)和控制面板(303)，所述显示屏(302)位于控制面板(303)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，其特征在于：所述反应罐体(101)的底部固定连接有罐体底脚(102)，且反应罐体(101)底部的一侧固定连接有放料管(108)，所述放料管(108)的中部固定连接有第一控制阀(109)。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，其特征在于：所述活动轴套(110)和固定板(111)之间固定连接有加强杆(112)，所述反应罐盖(103)的顶部固定连接有支撑杆(115)，且支撑杆(115)的数量为四个，所述支撑杆(115)位于加强杆(112)的两侧，所述支撑杆(115)的顶部固定连接有皮带罩(114)，且皮带罩(114)与传动皮带相适配。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，其特征在于：所述搅拌电机(113)、流量计(106)、硫酸浓度计(116)、失重称(207)、第一控制阀(109)和第二控制阀(209)分别与控制箱体(301)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，其特征在于：所述第二进料管(105)和出料管(208)螺接固定，所述流量计(106)和出液管(204)螺接固定。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统，其特征在于：所述硫酸储罐(203)和罐体支架(205)分别与加料平台(201)焊接固定。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸溶液浓度监测与自动控制系统的工作步骤，其特征在于：其工作步骤如下：
S1：首先通过控制机构(3)中部的控制面板(303)设置反应罐体(101)内部的反应液的硫酸浓度，同时通过控制面板(303)输入反应罐体(101)内部阳极液的质量，进一步的设置需要进行反应的反应时间；
S2：控制机构(3)自动计算进行反应的硫酸和矿物的实时添加量理论值；
S3：通过控制机构(3)启动反应机构(1)中的搅拌电机(113)和硫酸浓度计(116)；
S4：控制机构(3)自动开启流量计(106)、失重称(207)和第二控制阀(209)，并通过流量计(106)和失重称(207)按照S2步骤中计算出的硫酸和矿物的实时添加量理论值，往反应罐体(101)内部添加硫酸溶液和反应矿物；
S5：在反应过程中硫酸浓度计(116)实时对反应罐体(101)内部的硫酸浓度进行检测，当反应罐体(101)内部的硫酸实测浓度超过S1步骤中设定值的±5％时，则重新执行S2和S4步骤；
S6：直至反应完成后，开启第一控制阀(109)，并通过放料管(108)将反应液放出即可。
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