CN214416334U - 一种高精准度液相反应ph调节设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精准度液相反应PH调节设备，包括储液装置、输液管道、注液装置、控制装置、测试装置和液相反应釜，输液管道的一端与储液装置连通，输液管道的另一端与注液装置连通，注液装置安装在液相反应釜中，测试装置的一端位于液相反应釜中，另一端与控制装置连接，测试装置包括第一PH测试仪和第二PH测试仪，第一PH测试仪的测试探头设置在反应釜内部下方中部，第二PH测试仪的测试探头设置在反应釜内部上方侧面并位于反应液面以下；第一PH测试仪和第二PH测试仪均与控制器连接。控制器能够综合处理两个PH测试仪的信号，进而对脉冲电磁阀进行脉冲控制，使酸性调节液或碱性调节液以一定的间隔时间和单次注射量脉冲式注入到反应体系中。

Description

一种高精准度液相反应PH调节设备

技术领域

本实用新型属于化工生产技术领域，具体涉及一种高精准度液相反应PH调节设备。

背景技术

PH值是表示溶液酸碱程度的数值。许多液相化学反应对PH值都有较严格的要求，PH值不仅能够影响反应的速率、转化程度，而且对于某些有机化学反应PH值还能够影响反应的途径，从而对产物的分布产生影响。因此，精准控制某些液相反应体系的PH值对于保障反应的转化率、选择性具有十分重要的意义。

液相反应体系的PH值可通过人工调节也可以通过PH调节装置自动调节。人工调节PH值的方法是利用人工试纸测试反应体系的PH值后，根据人为计算或经验来决定酸、碱调节剂的添加量，进而向反应体系中人为添加一定量的酸、碱调节剂使反应体系达到生产的要求。这种方法不仅效率低下，而且在决定酸、碱调节剂的添加量以及在添加调节剂的过程中受人为因素影响较大，可能产生较大误差。因此，人工调节PH值无法满足现代工业发展的需要，大力开发PH自动调节装置是大势所趋。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高精准度液相反应PH调节设备，用于解决传统PH自动调节装置存在的加料量控制难度大、PH调节不精准的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：包括储液装置、输液管道、注液装置、控制装置、测试装置和液相反应釜，所述输液管道的一端与储液装置连通，输液管道的另一端与注液装置连通，注液装置安装在液相反应釜中，测试装置的一端位于液相反应釜中，测试装置的另一端与控制装置连接，控制装置与储液装置、注液装置连接。

进一步的，所述储液装置包括用于盛装酸性调节液的酸液储罐、用于盛装碱性调节液的碱液储罐、加压管道和用于为储罐提供压力的加压设备，两个储罐顶部分别通过加压管道与加压设备连接，两个储罐的底部分别通过输液管道与注液管连通。

进一步的，所述输液管道包括酸液输液管、碱液输液管、三通管和注液导管，酸液输液管和碱液输液管的一端分别与酸液储罐和碱液储罐连通，酸液输液管和碱液输液管的另一端均与三通管连通，注液导管的一端与三通管连通，注液导管的另一端与注液管连通。

进一步的，所述控制装置包括第一液位检测仪、第二液位检测仪和控制器，第一液位检测仪设置在酸液储罐内部实时监测储罐内酸性调节液液位，第二液位检测仪设置在碱液储罐内部实时监测储罐内碱性调节液液位，第一液位检测仪和第二液位检测仪的信号输出端与控制器连接。

进一步的，所述控制装置还包括第一脉冲电磁阀和第二脉冲电磁阀，在酸液输液管上靠近酸液储罐一侧安装第一脉冲电磁阀，靠近三通管一侧设有第一止回阀，在碱液输液管靠近碱液储罐一侧安装第二脉冲电磁阀，靠近三通管一侧设有第二止回阀，第一脉冲电磁阀和第二脉冲电磁阀均与控制器连接。

进一步的，所述测试装置包括第一PH测试仪和第二PH测试仪，第一PH测试仪的测试探头设置在反应釜内部下方中部，第二PH测试仪的测试探头设置在反应釜内部上方侧面并位于反应液面以下；第一PH测试仪和第二PH测试仪均与控制装置的控制器连接。

进一步的，所述注液装置包括注液管和注液头，注液管安装在反应釜内，注液头均匀设置在注液管上，注液管与输液管道连通，注液头与注液管连通。

进一步的，所述注液头包括变径管和喷头，变径管竖直设置在注液管上并与注液管连通，变径管的侧部设有开口，喷头通过开口与变径管连通。

进一步的，所述注液头还包括圆球，圆球放置在注液头的内部，圆球依靠自重力落在变径管的锥形部位。

进一步的，所述搅拌装置包括电机和搅拌桨，电机安装在液相反应釜釜盖的上方，搅拌桨的一端穿过釜盖与电机的输出轴连接，搅拌桨的另一端伸入到液相反应釜下部。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1、本实用新型采用双PH测试仪结合脉冲电磁阀进行注液控制，脉冲电磁阀可以设置单次脉冲注液量，首次注液后位于不同液位的PH测试探头实时监测PH值，待两个PH值趋于相同后再进行第二次注液，如此往复，直至将反应体系的PH调节到设定范围内，从而保证了注液控制的精准性，避免了因液体混合不均匀引起的加料控制偏差。

2、本实用新型的酸液储罐和碱液储罐直接与液相反应釜连接，注液管、注液头、PH测试仪直接安装在液相反应釜釜盖上，可以对反应体系的PH进行实时调节，不另设调节罐，节约了设备成本，适用范围广；而且本实用新型还设置有多个需要一定压力才能开启的注液头，能实现酸、碱性调节液的多点同步注入，达到分散注入的效果，从而加快调节效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型PH调节设备结构示意图；

图2为本实用新型注液装置的结构示意图；

图3为本实用新型注液头的结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、酸液储罐；2、碱液储罐；3、酸液输液管；4、碱液输液管；5、三通管；6、注液导管；7、注液管；8、注液头；81、变径管；82、圆球；83、喷头；9、第一脉冲电磁阀；10、第二脉冲电磁阀；11、第一止回阀；12、第二止回阀；13、第一PH测试仪；14、第一PH测试仪测试探头；15、第二PH测试仪；16、第二PH测试仪测试探头；17、第一液位检测仪；18、第二液位检测仪；19、控制器；20、加压设备；21、加压管道；22、液相反应釜；23、电机；24、搅拌桨。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型的限制。

如图1至图3所示，一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：包括储液装置、输液管道、注液装置、控制装置、测试装置和液相反应釜22，所述输液管道的一端与储液装置连通，输液管道的另一端与注液装置连通，注液装置安装在液相反应釜22中，测试装置的一端位于液相反应釜22中，测试装置的另一端与控制装置连接，控制装置与储液装置、注液装置连接。

测试装置包括第一PH测试仪13和第二PH测试仪15，第一PH测试仪的测试探头14设置在反应釜22内部下方中部用于监测反应体系底层中部液体的PH值，第二PH测试仪的测试探头16设置在反应釜22内部上方侧面并位于反应液面以下用于监测反应体系上层边缘液体的PH值；第一PH测试仪13和第二PH测试仪15均与控制装置的控制器19连接。控制器能够综合处理两个PH测试仪的信号，进而对脉冲电磁阀进行脉冲控制，使酸性调节液或碱性调节液以一定的间隔时间和单次注射量脉冲式注入到反应体系中。

储液装置包括用于盛装酸性调节液的酸液储罐1、用于盛装碱性调节液的碱液储罐2、加压管道21和用于为储罐提供压力的加压设备20，两个储罐顶部分别通过加压管道21与加压设备20连接，两个储罐的底部分别通过输液管道与注液管7连通。

控制装置包括第一液位检测仪17、第二液位检测仪18和控制器19，第一液位检测仪17设置在酸液储罐1内部实时监测储罐内酸性调节液液位，第二液位检测仪18设置在碱液储罐2内部实时监测储罐内碱性调节液液位，第一液位检测仪17和第二液位检测仪18的信号输出端与控制器19连接。

输液管道包括酸液输液管3、碱液输液管4、三通管5和注液导管6，酸液输液管3和碱液输液管4的一端分别与酸液储罐1和碱液储罐2连通，酸液输液管3和碱液输液管4的另一端均与三通管5连通，注液导管6的一端与三通管5连通，注液导管6的另一端与注液管7连通。

控制装置还包括第一脉冲电磁阀9和第二脉冲电磁阀10，在酸液输液管3上靠近酸液储罐1一侧安装第一脉冲电磁阀9，靠近三通管5一侧设有第一止回阀11，在碱液输液管4靠近碱液储罐2一侧安装第二脉冲电磁阀10，靠近三通管5一侧设有第二止回阀12，第一脉冲电磁阀9和第二脉冲电磁阀10均与控制器19连接。

注液装置包括注液管7和注液头8，注液管7安装在反应釜22内，注液头8均匀设置在注液管7上，注液管7与输液管道连通，注液头8与注液管7连通，优选的，注液管7为环形注液管，注液管7上等距离设置的十个注液头8。

注液头8包括变径管81和喷头83，变径管81竖直设置在注液管7上并与注液管7连通，变径管81的侧部设有开口，喷头83连接在变径管81上，喷头83通过开口与变径管81连通。注液头8还包括圆球82，圆球82放置在注液头8的内部，圆球82依靠自重力落在变径管81的锥形部位。注液头8需要一定压力才能开启，能实现酸、碱性调节液的多点同步注入，达到分散注入的效果，从而加快调节效率。

第一PH测试仪的测试探头14设置在反应釜22内部下方中部用于监测反应体系底层中部液体的PH值，第二PH测试仪的测试探头16设置在反应釜22内部上方侧面并位于反应液面以下用于监测反应体系上层边缘液体的PH值，利用控制器19可以设置脉冲电磁阀的单次脉冲注液量，首次注入调节液后位于不同液位的PH测试探头实时监测PH值，待两个PH值趋于相同后再进行第二次注入，如此往复，直至将反应体系的PH调节到设定范围内，也就是说控制器19能够综合处理两个PH测试仪的信号，进而对脉冲电磁阀进行脉冲控制，使酸性调节液或碱性调节液能够以一定的间隔时间和单次注射量脉冲式注入到反应体系中，从而保证了注液控制的精准性，避免了因液体混合不均匀引起的加料控制偏差。

PH调节设备还包括搅拌装置，搅拌装置安装在液相反应釜22中。搅拌装置包括电机23和搅拌桨24，电机23安装在液相反应釜22釜盖的上方，搅拌桨24的一端穿过釜盖与电机23的输出轴连接，搅拌桨24的另一端伸入到液相反应釜22下部，电机23带动搅拌桨24转动，进而对液相反应釜22中的液体进行搅拌。

本实用新型采用双PH测试仪结合脉冲电磁阀进行注液控制，脉冲电磁阀可以设置单次脉冲注液量，首次注液后位于不同液位的PH测试探头实时监测PH值，待两个PH值趋于相同后再进行第二次注液，如此往复，直至将反应体系的PH调节到设定范围内，从而保证了注液控制的精准性，避免了因液体混合不均匀引起的加料控制偏差。

本实用新型的酸液储罐和碱液储罐直接与液相反应釜连接，注液管、注液头、PH测试仪直接安装在液相反应釜釜盖上，可以对反应体系的PH进行实时调节，不另设调节罐，节约了设备成本，适用范围广；而且本实用新型还设置有多个需要一定压力才能开启的注液头，能实现酸、碱性调节液的多点同步注入，达到分散注入的效果，从而加快调节效率。

总之，本实用新型具有控制精准度高、调节效率快、适用范围广的优点。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：包括储液装置、输液管道、注液装置、控制装置、测试装置、搅拌装置和液相反应釜(22)，所述输液管道的一端与储液装置连通，输液管道的另一端与注液装置连通，注液装置安装在液相反应釜(22)中，测试装置的一端位于液相反应釜(22)中，测试装置的另一端与控制装置连接，控制装置与储液装置、注液装置连接，搅拌装置安装在液相反应釜(22)中。

2.如权利要求1所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述储液装置包括用于盛装酸性调节液的酸液储罐(1)、用于盛装碱性调节液的碱液储罐(2)、加压管道(21)和用于为储罐提供压力的加压设备(20)，两个储罐顶部分别通过加压管道(21)与加压设备(20)连接，两个储罐的底部分别通过输液管道与注液管(7)连通。

3.如权利要求2所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述输液管道包括酸液输液管(3)、碱液输液管(4)、三通管(5)和注液导管(6)，酸液输液管(3)和碱液输液管(4)的一端分别与酸液储罐(1)和碱液储罐(2)连通，酸液输液管(3)和碱液输液管(4)的另一端均与三通管(5)连通，注液导管(6)的一端与三通管(5)连通，注液导管(6)的另一端与注液管(7)连通。

4.如权利要求3所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述控制装置包括第一液位检测仪(17)、第二液位检测仪(18)和控制器(19)，第一液位检测仪(17)设置在酸液储罐(1)内部实时监测储罐内酸性调节液液位，第二液位检测仪(18)设置在碱液储罐(2)内部实时监测储罐内碱性调节液液位，第一液位检测仪(17)和第二液位检测仪(18)的信号输出端与控制器(19)连接。

5.如权利要求4所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述控制装置还包括第一脉冲电磁阀(9)和第二脉冲电磁阀(10)，在酸液输液管(3)上靠近酸液储罐(1)一侧安装第一脉冲电磁阀(9)，靠近三通管(5)一侧设有第一止回阀(11)，在碱液输液管(4)靠近碱液储罐(2)一侧安装第二脉冲电磁阀(10)，靠近三通管(5)一侧设有第二止回阀(12)，第一脉冲电磁阀(9)和第二脉冲电磁阀(10)均与控制器(19)连接。

6.如权利要求2至5任意一项所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述测试装置包括第一PH测试仪(13)和第二PH测试仪(15)，第一PH测试仪的测试探头(14)设置在反应釜(22)内部下方中部，第二PH测试仪的测试探头(16)设置在反应釜(22)内部上方侧面并位于反应液面以下；第一PH测试仪(13)和第二PH测试仪(15)均与控制装置的控制器(19)连接。

7.如权利要求6所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述注液装置包括注液管(7)和注液头(8)，注液管(7)安装在反应釜(22)内，注液头(8)均匀设置在注液管(7)上，注液管(7)与输液管道连通，注液头(8)与注液管(7)连通。

8.如权利要求7所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述注液头(8)包括变径管(81)和喷头(83)，变径管(81)竖直设置在注液管(7)上并与注液管(7)连通，变径管(81)的侧部设有开口，喷头(83)通过开口与变径管(81)连通。

9.如权利要求8所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述注液头(8)还包括圆球(82)，圆球(82)放置在注液头(8)的内部，圆球(82)依靠自重力落在变径管(81)的锥形部位。

10.如权利要求9所述的一种高精准度液相反应PH调节设备，其特征在于：所述搅拌装置包括电机(23)和搅拌桨(24)，电机(23)安装在液相反应釜(22)釜盖的上方，搅拌桨(24)的一端穿过釜盖与电机(23)的输出轴连接，搅拌桨(24)的另一端伸入到液相反应釜(22)下部。

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