CN211800636U - 一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，包括有次氯酸钠原液储槽(1)、稀释剂槽(2)、管道混合器(3)、次氯酸钠稀释液储槽(4)、充装软管(5)、配制控制系统(6)和充装控制系统(7)。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用管道混合器使次氯酸钠和稀释剂进行均匀混合，根据第一ORP在线检测仪和第二ORP在线检测仪计算得到次氯酸钠原液和稀释液的有效氯含量，配制控制系统通过电磁调节阀自动调节次氯酸钠原液和稀释剂的流量，控制次氯酸钠原液和稀释剂流量比，从而控制次氯酸钠稀释液的有效氯含量符合产品质量标准，充装控制系统通过电磁调节阀完成次氯酸钠稀释液的自动充装，自动化程度高且精确可靠。

Description

一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置

技术领域

本实用新型涉及次氯酸钠生产技术领域，具体指一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置。

背景技术

次氯酸钠溶液是一种高效氧化剂和含氯消毒剂，俗称84消毒液，用作漂白剂、氧化剂及水净化剂，用于造纸、纺织、轻工业等，具有漂白、杀菌、消毒的作用。其氧化能力强、作用快、效果好，其作用很广泛。其制备方法主要有盐水电解、氯气与氢氧化钠接触反应。化工厂通过氯气和氢氧化钠反应所得的次氯酸钠产品有效氯含量一般控制在10％以上，而市场上售卖的84消毒液有效氯含量在5％左右，杀菌消毒时采用的消毒液有效氯含量在0.1％左右，因此化工厂需对有效氯含量在10％以上的次氯酸钠产品进行稀释配制，从而使产品符合市场销售和实际使用。

目前化工厂稀释次氯酸钠溶液时常采用人工配制的方法，通过在次氯酸钠原液储槽中加入经计算后所需水量，达到稀释配制的目的，该方法存在效率低下、工作量大、产品质量不稳定等问题；另外目前化工厂充装次氯酸钠溶液时常采用人工充装的方法，在充装过程中一方面易导致充装量不精准，另一方面易导致充装时次氯酸钠溶液溢出，对充装人员的健康造成危害。

为了解决上述问题，专利申请号为CN201721812274.6(公告号为CN208684407U)的实用新型专利《一种次氯酸钠溶液精确配制装置》通过两段文丘里反应器混合配制得0.085％～0.12％的次氯酸钠溶液，用于乙炔清净系统，但通过在线分析仪检测的pH来控制成品有效氯含量的方法存在极大的局限性，同时该法未将次氯酸钠原液密度、有效氯含量等数据归入控制系统，导致流量控制系统存在较大的波动，最终影响产品的有效氯含量控制，另外其不具备自动充装功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种自动化程度高且精确可靠的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：包括次氯酸钠原液储槽、稀释剂槽、管道混合器、次氯酸钠稀释液储槽、充装软管、配制控制系统和充装控制系统，所述的管道混合器具有次氯酸钠原液入口、稀释剂入口和次氯酸钠稀释液出口；

所述次氯酸钠原液储槽的出口与所述管道混合器的次氯酸钠原液入口之间通过次氯酸钠原液管道依次连接有次氯酸钠原液输送泵、次氯酸钠原液流量计和次氯酸钠原液电磁调节阀，且次氯酸钠原液管道上设有第一ORP在线检测仪；

所述稀释剂槽的出口与所述管道混合器的稀释剂入口之间通过稀释剂管道依次连接有稀释剂输送泵、稀释剂流量计和稀释剂电磁调节阀；

所述管道混合器的次氯酸钠稀释液出口与所述次氯酸钠稀释液储槽的入口相连；

所述次氯酸钠稀释液储槽的出口与所述充装软管的入口之间通过充装管道依次连接有充装泵和充装电磁调节阀，且充装管道上设有第二ORP在线检测仪；

所述的配制控制系统与所述的次氯酸钠原液流量计、次氯酸钠原液电磁调节阀、第一ORP在线检测仪、稀释剂流量计、稀释剂电磁调节阀和第二ORP在线检测仪电连接；

所述的充装控制系统与所述的充装电磁调节阀电连接。

优选地，所述充装软管的出口处设有自封充装枪，该自封充装枪可在充装溢满时自动切断电磁调节阀并停止充装泵，防止充装溢出。

优选地，所述的次氯酸钠原液管道上设有密度在线检测仪，该密度在线检测仪与所述的配制控制系统电连接。将次氯酸钠原液的密度归入控制系统，避免不同批次的次氯酸钠原液密度不同造成配制上的偏差，使控制系统的配制更加精确可靠。

优选地，所述的第一ORP在线检测仪和密度在线检测仪设于所述次氯酸钠原液输送泵和次氯酸钠原液流量计之间的次氯酸钠原液管道上，可精确测定稀释前次氯酸钠原液的有效氯含量。

优选地，所述的第二ORP在线检测仪设于所述充装泵和充装电磁调节阀之间的充装管道上，可精确测定次氯酸钠稀释液的有效氯含量。

优选地，所述的配制控制系统与所述的次氯酸钠原液输送泵和稀释剂输送泵电连接，所述的充装控制系统与所述的充装泵电连接，进一步提高自动化程度。

优选地，所述次氯酸钠原液储槽具有循环入口，所述次氯酸钠原液输送泵和次氯酸钠原液流量计之间的次氯酸钠原液管道上设有第一循环支路与所述次氯酸钠原液储槽的循环入口相连。通过对次氯酸钠原液的循环输送，可以保证次氯酸钠原液储槽中次氯酸钠原液的均匀性，降低对自动配制控制系统的扰动。

优选地，所述次氯酸钠稀释液储槽具有循环入口，所述充装泵和充装电磁调节阀之间的充装管道上设有第二循环支路与所述次氯酸钠稀释液储槽的循环入口相连。通过对次氯酸钠稀释液的循环输送，可以保证次氯酸钠稀释液储槽中次氯酸钠稀释液的均匀性。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用管道混合器使次氯酸钠和稀释剂进行均匀混合，根据第一ORP在线检测仪和第二ORP在线检测仪计算得到次氯酸钠原液和稀释液的有效氯含量，配制控制系统通过电磁调节阀自动调节次氯酸钠原液和稀释剂的流量，控制次氯酸钠原液和稀释剂流量比，从而控制次氯酸钠稀释液的有效氯含量符合标准，充装控制系统通过电磁调节阀完成次氯酸钠稀释液的自动充装，整个配制和充装过程自动化程度高且精确可靠。

附图说明

图1为本实用新型次氯酸钠溶液自动配制和充装装置的实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，为本实用新型次氯酸钠溶液自动配制和充装装置的一个优选实施例。该次氯酸钠溶液自动配制和充装装置包括有次氯酸钠原液储槽1、稀释剂槽2、管道混合器3、次氯酸钠稀释液储槽4、充装软管5、配制控制系统6和充装控制系统7。

其中，管道混合器3采用涡流式或静态式，管道混合器3具有次氯酸钠原液入口31、稀释剂入口32和次氯酸钠稀释液出口33，次氯酸钠原液储槽1和次氯酸钠稀释液储槽4均具有循环入口。次氯酸钠原液储槽1中次氯酸钠原液的有效氯含量控制在10～13％；稀释剂槽2中稀释剂采用纯水或自来水，而不能采用生产水，生产水中含有的Fe²⁺易与ClO^-发生反应，导致有效氯降低，本实施例中，稀释剂采用纯水，可极大程度地避免自来水中含有的钙镁离子带来结垢问题；次氯酸钠稀释液储槽4中次氯酸钠稀释液的有效氯含量控制在4.25～5.75％。

次氯酸钠原液储槽1的出口与管道混合器3的次氯酸钠原液入口31之间通过次氯酸钠原液管道11依次连接有次氯酸钠原液输送泵12、次氯酸钠原液流量计13和次氯酸钠原液电磁调节阀14，次氯酸钠原液输送泵12和次氯酸钠原液流量计13之间的次氯酸钠原液管道11上设有第一ORP在线检测仪15和密度在线检测仪16，且该处的次氯酸钠原液管道11上设有第一循环支路111与次氯酸钠原液储槽1的循环入口相连。次氯酸钠原液管道11的材质采用钢衬PP、钢衬PO或钢衬四氟，防止次氯酸钠腐蚀管道并导致管道的变形和泄漏，本实施例中，次氯酸钠原液管道11的材质采用钢衬四氟。

稀释剂槽2的出口与管道混合器3的稀释剂入口32之间通过稀释剂管道21依次连接有稀释剂输送泵22、稀释剂流量计23和稀释剂电磁调节阀24。

管道混合器3的次氯酸钠稀释液出口33与次氯酸钠稀释液储槽4的入口相连。

次氯酸钠稀释液储槽4的出口与充装软管5的入口之间通过充装管道41依次连接有充装泵42和充装电磁调节阀43，充装泵42和充装电磁调节阀43之间的充装管道41上设有第二ORP在线检测仪44，且该处的充装管道41上设有第二循环支路411与次氯酸钠稀释液储槽4的循环入口相连。

充装软管5的出口处设有自封充装枪。

配制控制系统6与次氯酸钠原液输送泵12、次氯酸钠原液流量计13、次氯酸钠原液电磁调节阀14、第一ORP在线检测仪15、密度在线检测仪16、稀释剂输送泵22、稀释剂流量计23、稀释剂电磁调节阀24和第二ORP在线检测仪44电连接。

其中，第一ORP在线检测仪15和第二ORP在线检测仪44标准曲线的制作和校对过程如下：

(1)标准曲线的制作：

实际生产一批有效氯含量在15％左右的次氯酸钠原液样品，经计算后用纯水稀释至有效氯含量1.5％、3％、4.5％、6％、7.5％、9％、10.5％、12％、13.5％九组样品，上述9组样品外加15％左右的样品和纯水样品共11组标准样品，用ORP在线检测仪测定上述11组样品的ORP值，用碘量法准确测定各组样品有效氯含量；

其中，碘量法测定原理如下：

碘量法通过消毒液中有效氯在酸性条件下与碘化钾作用，生成一定量的碘，再用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘，根据硫代硫酸钠的消耗量计算出有效氯含量。

有效氯计算公式为：

有效氯含量(％)＝(0.03545×c×v)/m×100

式中：

c为硫代硫酸钠的摩尔浓度，mol/L；

v为消耗的硫代硫酸钠体积，mL；

m为碘量瓶中消毒液的质量，g。

以有效氯含量为y轴，ORP值为x轴，进行曲线拟合，拟合至拟合常数R²不低于0.99，将所得曲线函数输入至配制控制系统6；

(2)标准曲线的检查校对：

定期通过实验滴定测定一批次氯酸钠样品的有效氯含量，将配制控制系统计算所得的有效氯含量与实验滴定所得的有效氯含量进行对比，若误差在5％以内则无需校正，若误差在5％以上，则将该组ORP值和有效氯含量数据添加至标准曲线数据，进一步进行曲线拟合，拟合至拟合常数R²不低于0.99，将所得的新的曲线函数输入至配制控制系统6；

若连续三次检查校对误差在5％以上，排查配制控制系统6是否存在问题，若经排查后无问题，则需重新取标准样制作标准曲线。

另外，次氯酸钠原液与稀释剂流量比的调整方法如下：

(1)第一ORP在线检测仪15和第二ORP在线检测仪44分别对次氯酸钠原液管道11和充装管道41中溶液的ORP值进行检测并将检测到的ORP值传输到配制控制系统6，密度在线检测仪16对次氯酸钠原液管道11中溶液的密度值ρ_原进行检测并将检测到的密度值传输到配制控制系统6；

(2)配制控制系统6将ORP值转换为对应的有效氯含量值c_原和c_稀；

(3)次氯酸钠原液与稀释剂流量比可由以下公式计算：

F_原:F_水＝ρ_水c_稀/ρ_原(c_原-c_稀)

式中：

F_原表示次氯酸钠原液的流量，m³/h；

F_水表示稀释剂的流量，m³/h；

ρ_水表示稀释剂的密度，kg/m³；

c_稀表示次氯酸钠稀释液的有效氯含量，％；

ρ_原表示次氯酸钠原液的密度，kg/m³；

c_原表示次氯酸钠原液的有效氯含量，％。

其中ρ_水可取1000kg/m³，c_稀设定为5％，当测的c稀大于5％时，配制控制系统6根据差值通过次氯酸钠原液电磁调节阀14或/和稀释剂电磁调节阀24自动调小次氯酸钠原液与稀释剂流量比，当测的c稀小于5％时，配制控制系统6根据差值通过次氯酸钠原液电磁调节阀14或/和稀释剂电磁调节阀24自动调大次氯酸钠原液与稀释剂流量比，一般来说，次氯酸钠原液和稀释剂流量比在0.56～1.13之间；

假设测得的c_稀与设定值5％差值为△c，则计算c_稀＝5％-△c的有效氯含量对应的次氯酸钠原液与稀释剂流量比，依此自动调整次氯酸钠原液和稀释剂的流量，从而控制次氯酸钠稀释液有效氯含量在4.25％～5.75％范围内。

充装控制系统7与充装泵42和充装电磁调节阀43电连接。充装控制系统7具有定量充装和非定量充装两种功能：定量充装功能为输入充装量后按下充装按钮，充装泵42启动，充装到定量值时，充装泵42和充装电磁调节阀43自动关闭，充装停止；非定量充装功能为任意充装，通过按下和按起充装按钮控制开始充装和停止充装，当充装容器溢满时，自封充装枪自动关闭并停止充装泵，防止充装时发生溢出的情况。

Claims (8)

1.一种次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：包括有次氯酸钠原液储槽(1)、稀释剂槽(2)、管道混合器(3)、次氯酸钠稀释液储槽(4)、充装软管(5)、配制控制系统(6)和充装控制系统(7)，所述的管道混合器(3)具有次氯酸钠原液入口(31)、稀释剂入口(32)和次氯酸钠稀释液出口(33)；

所述次氯酸钠原液储槽(1)的出口与所述管道混合器(3)的次氯酸钠原液入口(31)之间通过次氯酸钠原液管道(11)依次连接有次氯酸钠原液输送泵(12)、次氯酸钠原液流量计(13)和次氯酸钠原液电磁调节阀(14)，且次氯酸钠原液管道(11)上设有第一ORP在线检测仪(15)；

所述稀释剂槽(2)的出口与所述管道混合器(3)的稀释剂入口(32)之间通过稀释剂管道(21)依次连接有稀释剂输送泵(22)、稀释剂流量计(23)和稀释剂电磁调节阀(24)；

所述管道混合器(3)的次氯酸钠稀释液出口(33)与所述次氯酸钠稀释液储槽(4)的入口相连；

所述次氯酸钠稀释液储槽(4)的出口与所述充装软管(5)的入口之间通过充装管道(41)依次连接有充装泵(42)和充装电磁调节阀(43)，且充装管道(41)上设有第二ORP在线检测仪(44)；

所述的配制控制系统(6)与所述的次氯酸钠原液流量计(13)、次氯酸钠原液电磁调节阀(14)、第一ORP在线检测仪(15)、稀释剂流量计(23)、稀释剂电磁调节阀(24)和第二ORP在线检测仪(44)电连接；

所述的充装控制系统(7)与所述的充装电磁调节阀(43)电连接。

2.根据权利要求1所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述充装软管(5)的出口处设有自封充装枪。

3.根据权利要求1所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述的次氯酸钠原液管道(11)上设有密度在线检测仪(16)，该密度在线检测仪(16)与所述的配制控制系统(6)电连接。

4.根据权利要求3所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述的第一ORP在线检测仪(15)和密度在线检测仪(16)设于所述次氯酸钠原液输送泵(12)和次氯酸钠原液流量计(13)之间的次氯酸钠原液管道(11)上。

5.根据权利要求1所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述的第二ORP在线检测仪(44)设于所述充装泵(42)和充装电磁调节阀(43)之间的充装管道(41)上。

6.根据权利要求1所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述的配制控制系统(6)与所述的次氯酸钠原液输送泵(12)和稀释剂输送泵(22)电连接，所述的充装控制系统(7)与所述的充装泵(42)电连接。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述次氯酸钠原液储槽(1)具有循环入口，所述次氯酸钠原液输送泵(12)和次氯酸钠原液流量计(13)之间的次氯酸钠原液管道(11)上设有第一循环支路(111)与所述次氯酸钠原液储槽(1)的循环入口相连。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的次氯酸钠溶液自动配制和充装装置，其特征在于：所述次氯酸钠稀释液储槽(4)具有循环入口，所述充装泵(42)和充装电磁调节阀(43)之间的充装管道(41)上设有第二循环支路(411)与所述次氯酸钠稀释液储槽(4)的循环入口相连。

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