CN210736915U

CN210736915U - 一种阳极液液位控制装置

Info

Publication number: CN210736915U
Application number: CN201921894941.9U
Authority: CN
Inventors: 薛生飞; 李伟; 刘利武; 张全孝; 代致林; 魏正英
Original assignee: Qinghai Salt Lake Industry Co Ltd
Current assignee: Qinghai Salt Lake Industry Co Ltd
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2029-11-04

Abstract

本实用新型公开一种阳极液液位控制装置，包括：淡盐水储槽、阳极液泵组和控制器，所述阳极液泵组安装在所述淡盐水输送管路上，用于输送所述淡盐水；所述阳极液泵组由至少一用一备水泵构成；所述控制器与所述液位检测装置、阳极液泵组电连接，用于接收所述液位检测装置发送的液位信号，控制所述阳极液泵组中单个水泵的启停。通过将阳极液泵组设置为至少一用一备水泵，可在其中一台水泵故障停止时自动切换到另一台进行工作；当淡盐水储槽的液位大于70％时，无论主泵运行信号是否存在，都要联锁启动辅泵，当淡盐水储槽的液位小于40％时，都要联锁停止辅泵，以确保将淡盐水储槽的液位始终控制在40～70％。

Description

一种阳极液液位控制装置

技术领域

本实用新型涉及离子膜电解生产技术领域，更具体地，涉及一种阳极液液位控制装置。

背景技术

现今，在化工企业中，氢氧化钠的生产方法一般采用离子膜法，其电解原理是将电解槽的阳极室和阴极室采用阳离子交换膜隔开，将精制盐水送至电解槽的阳极室中，碱液和纯水加入到阴极室中，进行电解，在电解槽中发生的电化学方程式为：2NaCl+2H₂O→2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，电解过程中，Na⁺在阳极产生，并经过阳离子交换膜进入阴极室，与OH^-结合形成32％(质量百分数)的NaOH成品液碱。电解工序中主要是将原盐通过一次盐水、二次盐水工序精制的高纯盐水经盐水高位槽101送至电解槽102进行电解，在电解槽102阳极室生成氯气和淡盐水的混合物通过软管进入阳极室出口总管，进行气液分离后得到的液体被送到淡盐水储槽103经阳极液泵104送至脱氯塔，分离得到的氯气通过氯气总管送往下游工序。阴极液经碱液高位槽105送至电解槽102的阴极室中，在阴极室生成氢气和氢氧化钠的混合物通过软管进入阴极室出口总管，进行气液分离后得到的液体被送到碱液储槽106经阴极液泵107一部分送至碱液高位槽105，另一部分经碱液冷却器108冷却后送至成品碱储槽，得到的氢气通过氢气总管送往下游工序。

该电解工序中淡盐水储槽的液位控制至关重要，当液位超过90％时，将导致整个电解系统的剧烈波动并存在氯气泄漏的重大事故隐患，当液位小于40％或过低时会对上下游设备的安全平稳运行带来干扰。因此，在阳极液泵出口安装调节阀来调节淡盐水储槽的液位，当液位升高时打开调节阀，当液位降低时关闭调节阀，使淡盐水储槽液位始终控制在40～70％，当液位超过70％时触发液位高报警使能，超过90％时触发液位高高报警使能并连锁停车。

由于阳极液泵只有一台而没有辅助泵，当阳极液泵出现机械故障时，会使淡盐水储槽的液位不断升高，当淡盐水储槽的液位升高至超过90％时，液位连锁电解槽突然停车将导致系统管道内差压及电解槽内部差压变化剧烈并改变氯气总管和氢气总管原来的平衡，致使阳极液、阴极液液封槽破裂，尤其是电解槽内部差压的突然变化对阳离子交换膜的冲击伤害很大且降低了阳离子交换膜的使用寿命，严重时可引起氯气泄漏及爆炸事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阳极液液位控制装置，以解决阳极液泵出现机械故障时，淡盐水储槽的液位不断升高导致电解槽停车的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种阳极液液位控制装置，包括：淡盐水储槽、阳极液泵组和控制器，所述淡盐水储槽的进液口与电解槽的阳极室连接，用于向所述淡盐水储槽内输入淡盐水，所述淡盐水储槽的出液口与淡盐水输送管路连接，用于将所述淡盐水输送入脱氯塔；所述淡盐水储槽上安装有液位检测装置，用于检测所述淡盐水储槽的液位，并将检测的液位信号发送给所述控制器；所述阳极液泵组安装在所述淡盐水输送管路上，用于输送所述淡盐水；所述阳极液泵组由至少一用一备水泵构成；所述控制器与所述液位检测装置、阳极液泵组电连接，用于接收所述液位检测装置发送的液位信号，控制所述阳极液泵组中单个水泵的启停。

优选地，所述控制器接收所述阳极液泵组中单个水泵的运行信号，并根据单个水泵的运行信号控制所述阳极液泵组中其余水泵的启停。

优选地，所述淡盐水输送管路上安装有调节阀，所述调节阀位于所述阳极液泵组的出口位置，所述调节阀受所述控制器控制。

优选地，所述控制器连接人机交互界面。

相对于现有技术，本实用新型提供的一种阳极液液位控制装置，具有以下优势：通过将阳极液泵组设置为至少一用一备水泵，可在其中一台水泵故障停止时自动切换到另一台进行工作；当淡盐水储槽的液位大于70％时，无论主泵运行信号是否存在，都要联锁启动辅泵，当淡盐水储槽的液位小于40％时，都要联锁停止辅泵，以确保将淡盐水储槽的液位始终控制在40～70％。

附图说明

图1为电解法生产氢氧化钠的装置的结构示意图。

图2为本实用新型提供的一种阳极液液位控制装置的结构示意图。

图3为控制器对阳极液泵组的控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图2示出了本实用新型提供的一种阳极液液位控制装置的结构示意图。该图中以一用一备水泵为例进行说明。

如图2所示，该阳极液液位控制装置，包括：淡盐水储槽1、阳极液泵组2和控制器3，所述淡盐水储槽1的进液口11与电解槽的阳极室连接，用于向所述淡盐水储槽1内输入淡盐水，所述淡盐水储槽1的出液口12与淡盐水输送管路4连接，用于将所述淡盐水输送入脱氯塔；所述淡盐水储槽1上安装有液位检测装置5，用于检测所述淡盐水储槽1的液位，并将检测的液位信号发送给所述控制器3。

所述阳极液泵组2安装在所述淡盐水输送管路4上，用于输送所述淡盐水；所述阳极液泵组2由至少一用一备水泵构成；所述控制器3与所述液位检测装置5、阳极液泵组2电连接，用于接收所述液位检测装置5发送的液位信号，控制所述阳极液泵组2中单个水泵的启停。

在本实施例中，所述阳极液泵组2由一用一备水泵构成，分别为阳极液主泵21和阳极液辅泵22，当然为了满足输送情况，阳极液泵组2也可选择配置一用二备，或二用一备等。

在本实施例中，所述控制器3为分散控制系统DCS，分散控制系统DCS以微处理器为基础，采用智能控制加PID调节，具有控制精度高、设备运行稳定、可靠的优点。根据液位检测装置5检测的液位信号，控制阳极液泵组2中单个水泵的启停，具体为：当检测到淡盐水储槽1的液位低于40％时，两台水泵都处于停止状态；当检测到淡盐水储槽1的液位高于或等于40％时，启动阳极液主泵21，对淡盐水储槽1中的淡盐水进行输送；当检测到淡盐水储槽1的液位高于70％时，在启动阳极液主泵21的同时，启动阳极液辅泵22，以确保将淡盐水储槽1的液位始终控制在40～70％，以避免阳极液主泵出现机械故障时，淡盐水储槽1的液位不断升高导致电解槽停车的问题。

所述控制器3接收所述阳极液泵组2中单个水泵的运行信号，并根据单个水泵的运行信号控制所述阳极液泵组2中其余水泵的启停。

在本实施例中，所述控制器3接收所述阳极液泵组2中单个水泵的运行信号，并根据单个水泵的运行信号控制所述阳极液泵组2中其余水泵的启停，例如当接收不到正在运行的阳极液主泵21的运行信号时，启动阳极液辅泵22。

一般通过水泵的电气控制回路检测水泵的运行状态，以发送水泵的运行信号给控制器。然而在实际运行过程中，经常会遇到水泵出现机械故障后(比如机封损坏、不打量等机械原因)，由于电气控制回路没有检测到电机故障，故水泵电机会一直运行，直到电气控制回路检测到：电机过负荷、过电流等严重情况时才自动停止电机运行，并停止运行信号的发送，此时，控制器将接收不到该水泵的运行信号。在实际情况下，当水泵出现打量不足，不打量到电气回路检测到电机故障并停止电机需要较长时间，即从水泵出现不打量的情况，到控制器接收不到水泵的运行信号，启动辅泵之间有时间差，因此在这段时间内，当淡盐水储槽1的液位高于70％时，无论主泵运行信号是否存在，都要联锁启动辅泵，以保证将淡盐水储槽1的液位控制在40～70％。

通过将阳极液泵组设置为至少一用一备水泵，可在其中一台水泵故障停止时自动切换到另一台进行工作；当淡盐水储槽的液位大于70％时，无论主泵运行信号是否存在，都要联锁启动辅泵，当淡盐水储槽的液位小于40％时，都要联锁停止辅泵，以确保将淡盐水储槽的液位始终控制在40～70％。

图3示出了控制器对阳极液泵组的控制逻辑图。

如图3所示，图中LTH76为淡盐水储槽液位＞70％的信号，LTL76为淡盐水储槽液位＜40％的信号，ES1A为阳极液主泵运行信号，ES1B为阳极液辅泵运行信号，M1A为阳极液主泵启动停止信号，M1B为阳极液辅泵启动停止信号。控制器由脉冲信号发生器301、或门运算器302、与门运算器303和置位优先触发器304组成，脉冲信号发生器301为当输入信号为下降沿时，触发产生一个脉冲T＝1秒的信号。控制器3接收液位检测装置5发送的淡盐水储槽1的液位信号，以及阳极液主泵和阳极液辅泵的运行信号，输出阳极液主泵和阳极液辅泵的启动停止信号，进而控制阳极液主泵和阳极液辅泵的启停，以确保将淡盐水储槽1的液位始终控制在40～70％。

所述淡盐水输送管路4上安装有调节阀6，所述调节阀6位于所述阳极液泵组2的出口位置，所述调节阀6受所述控制器3控制。当检测到淡盐水储槽1的液位低于40％时，关闭调节阀6；当检测到淡盐水储槽1的液位高于40％时，打开调节阀6。

所述控制器3连接人机交互界面，通过人机交互界面，可以手动和自动控制水泵的运行，以及连接各个水泵的运行状态。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims

1.一种阳极液液位控制装置，其特征在于，包括：淡盐水储槽(1)、阳极液泵组(2)和控制器(3)，

所述淡盐水储槽(1)的进液口(11)与电解槽的阳极室连接，用于向所述淡盐水储槽(1)内输入淡盐水，所述淡盐水储槽(1)的出液口(12)与淡盐水输送管路(4)连接，用于将所述淡盐水输送入脱氯塔；

所述淡盐水储槽(1)上安装有液位检测装置(5)，用于检测所述淡盐水储槽(1)的液位，并将检测的液位信号发送给所述控制器(3)；

所述阳极液泵组(2)安装在所述淡盐水输送管路(4)上，用于输送所述淡盐水；

所述阳极液泵组(2)由至少一用一备水泵构成；

所述控制器(3)与所述液位检测装置(5)、阳极液泵组(2)电连接，用于接收所述液位检测装置(5)发送的液位信号，控制所述阳极液泵组(2)中单个水泵的启停。

2.根据权利要求1所述的一种阳极液液位控制装置，其特征在于：所述控制器(3)接收所述阳极液泵组(2)中单个水泵的运行信号，并根据单个水泵的运行信号控制所述阳极液泵组(2)中其余水泵的启停。

3.根据权利要求1所述的一种阳极液液位控制装置，其特征在于：所述淡盐水输送管路(4)上安装有调节阀(6)，所述调节阀(6)位于所述阳极液泵组(2)的出口位置，所述调节阀(6)受所述控制器(3)控制。

4.根据权利要求3所述的一种阳极液液位控制装置，其特征在于：所述控制器(3)连接人机交互界面。