CN217398459U - 一种双氧水生产装置自动加酸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双氧水生产装置自动加酸系统，安装在双氧水生产装置上，双氧水生产装置包括磷酸计量槽、氢化液供给装置以及氧化塔，磷酸计量槽和氢化液供给装置均通过输送管连接氧化塔，自动加酸系统包括磷酸计量泵、加酸自动调节阀、管道静态混合器和氧化液酸度分析仪，磷酸计量泵安装在磷酸计量槽的输出端上；加酸自动调节阀安装在磷酸计量泵和氢化液供给装置的输出端之间；管道静态混合器安装在氢化液泵的输出端与氧化塔之间；氧化液酸度分析仪安装在氧化塔内，氧化液酸度分析仪能够根据所测量的氧化酸浓度来调节加酸自动调节阀的通容量。本系统能够根据氧化塔内的磷酸浓度调节稀磷酸的添加量，使得氧化液的酸度指标控制在正常范围之内。

Description

一种双氧水生产装置自动加酸系统

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种双氧水生产装置自动加酸系统。

背景技术

现有双氧水生产装置的加酸系统是直接从磷酸计量槽底部连通一条管线至氢化液泵的进口处，然后在氢化液泵的进口处设置了一个视筒以及两道球阀，通过球阀来调节系统加酸量，同时视筒观察整个加酸系统是否加酸正常。

在日常运行过程中，该加酸系统无法合理调节加酸量，导致整个双氧水生产系统中的工作液的酸度偏高，会造成双氧水中的杂质及其酸度偏高，严重影响了双氧水的质量。而目前双氧水生产装置中所添加酸为浓磷酸与纯水按1:3的比例配制而成的稀磷酸，故稀磷酸中含有大量的纯水。在稀磷酸加入氧化塔后，由于稀磷酸内含有大部分的水份，氢化液在氧化塔内与空气反应生成双氧水，工作液与水互不相溶，会造成氧化残液排污量的增加。由于排污量的增加从而降低系统氧化的效率，严重影响双氧水生产装置的生产量。同时由于氧化塔排出的废双氧水内含有大量酸液，增加了污水处理力度，从而导致整个的生产成本增加。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供了一种双氧水生产装置自动加酸系统，本自动加酸系统能够自动根据氧化塔内的磷酸浓度调节稀磷酸的添加量，使得将氧化液的酸度指标控制在正常范围之内。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种双氧水生产装置自动加酸系统，安装在双氧水生产装置上，所述双氧水生产装置包括磷酸计量槽、氢化液供给装置以及氧化塔，所述磷酸计量槽和氢化液供给装置均通过输送管连接所述氧化塔，所述自动加酸系统包括磷酸计量泵、加酸自动调节阀、管道静态混合器和氧化液酸度分析仪，磷酸计量泵安装在所述磷酸计量槽的输出端上；加酸自动调节阀安装在所述磷酸计量泵和氢化液供给装置的输出端之间；管道静态混合器安装在所述氢化液供给装置的输出端与氧化塔之间；氧化液酸度分析仪安装在所述氧化塔内，所述氧化液酸度分析仪能够根据所测量的氧化酸浓度来调节所述加酸自动调节阀的通容量。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统通讯连接所述氧化液酸度分析仪，所述控制系统电连接所述加酸自动调节阀，所述控制系统能够根据所述氧化液酸度分析仪所测量的氧化酸浓度控制所述加酸自动调节阀的通容量。

进一步地，所述控制系统为DCS控制系统或PLC控制系统。

进一步地，所述控制系统还通讯连接有上位机。

进一步地，所述氢化液供给装置包括氢化塔和氢化液泵，所述氢化液泵通过管路连通氢化塔，所述氢化液泵连通管所述道静态混合器，所述管路上设置有控制阀，所述控制阀与控制系统电连接。

进一步地，所述双氧水生产装置还包括浓磷酸罐和纯水罐，所述浓磷酸罐和纯水罐均通过供给管连通混合槽，所述混合槽通过供给管连通所述磷酸计量槽。

进一步地，所述管道静态混合器和氧化塔之间的输送管上设置有冷却器。

进一步地，所述磷酸计量槽和氢化液泵之间的输送管上设置有至少一个球阀。

进一步地，所述磷酸计量槽和氢化液泵之间的输送管上设置有可视筒。

进一步地，所述磷酸计量泵与加酸自动调节阀之间的输送管通过回流管连通所述磷酸计量槽，所述回流管上设置有单向溢流阀。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的双氧水生产装置自动加酸系统在现有的双氧水生产装置上进行加装改进，节省了大量的成本，提高了生产的效率；利用磷酸计量泵输出磷酸计量槽内的磷酸，保证了磷酸能够实现定量供给；而设计有加酸自动调节阀和氧化液酸度分析仪，这样可以实时根据氧化塔内磷酸浓度来调节进入到磷酸计量槽所输出的磷酸含量，这样可以在一定程度上提高磷酸与氢化液供给装置所输出的氢化液的混合比例，保证两者在氧化塔内实现准确反映，保证反映的效率，降低了氧化塔所输出的废双氧水内所含酸液。而利用管道静态混合器可以有效保证稀磷酸与氢化液的充分混合，保证了工作液在氧化塔内被完全氧化，保证氧化的效率。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型改进实施例的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的原理框图。

图中：磷酸计量槽10、浓磷酸罐11、纯水罐12、供给管13、混合槽14、氢化液供给装置20、氢化塔21、氢化液泵22、管路23、控制阀24、氧化塔30、输送管40、冷却器41、球阀42、可视筒43、回流管44、单向溢流阀45、磷酸计量泵50、加酸自动调节阀60、管道静态混合器70、氧化液酸度分析仪80、控制系统90、上位机91

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

参照图1至图4所示，本申请提供了一种双氧水生产装置自动加酸系统，安装在双氧水生产装置上，所述双氧水生产装置包括磷酸计量槽10、氢化液供给装置20以及氧化塔30，所述磷酸计量槽10和氢化液供给装置20均通过输送管40连接所述氧化塔30，所述自动加酸系统包括磷酸计量泵50、加酸自动调节阀60、管道静态混合器70和氧化液酸度分析仪80，磷酸计量泵50安装在所述磷酸计量槽10的输出端上；加酸自动调节阀60安装在所述磷酸计量泵50和氢化液供给装置20的输出端之间；管道静态混合器70安装在所述氢化液供给装置20的输出端与氧化塔30之间；氧化液酸度分析仪80安装在所述氧化塔30内，所述氧化液酸度分析仪80能够根据所测量的氧化酸浓度来调节所述加酸自动调节阀60的通容量。其中，上述的氧化酸具体是含有过氧化氢和磷酸的工作液；此外，本申请中采用的蒽醌法制取过氧化氢，因此工作液为以重芳烃、磷酸三辛酯、醋酸酯为混合溶剂，配制成具有一定组成的溶液。

参见图2和图3，需要说明的是，上述的氢化液供给装置20实际是常规的氢气与工作液进行反应的设备，其中其工作远离将工作液与氢气一起通入一装有钯催化剂的氢化塔内，于一定温度和压力下进行氢化反应，得到相应的2-乙基氢蒽醌，该产物是氢化液供给装置20所具体供给的产物，该产物与磷酸计量槽10内的稀磷酸在氧化塔30内反应得到过氧化氢，具体操作是氢化液进入氧化塔30后，在一定的压力和温度条件下被空气氧化，工作液中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌，同时生成过氧化氢。为了更容易进行说明，本申请中给出了一种关于氢化液供给装置20的具体结构，所述氢化液供给装置20包括氢化塔21和氢化液泵22，所述氢化液泵22通过管路23连通氢化塔21，所述氢化液泵22连通管所述道静态混合器70，所述管路23上设置有控制阀24。其中，氢化塔21还通过管道连通分别储存工作液和氢气的设备，这样使得工作液与氢气能够在催化剂条件下进行反应，本申请在此不详述氢化塔21所连接的上游原料供给设备。

在实际的实际反应中，氢化液泵22过输出的工作液与磷酸计量槽10内的稀磷酸是按照一定的比例输出，为此氢化液泵22输出的工作液与磷酸计量槽10内所输出的稀磷酸在管道静态混合器70内进行充分混合，这样便于整个混合液在氧化塔30内进行氧化反应。

本双氧水生产装置自动加酸系统在现有的双氧水生产装置上进行加装改进，节省了大量的成本，提高了生产的效率；利用磷酸计量泵50输出磷酸计量槽10内的磷酸，保证了磷酸能够实现定量供给；而设计有加酸自动调节阀60和氧化液酸度分析仪80，这样可以实时根据氧化塔30内磷酸浓度来调节进入到磷酸计量槽10所输出的磷酸含量，这样可以在一定程度上提高磷酸与氢化液供给装置20所输出的氢化液的混合比例，保证两者在氧化塔30内实现准确反映，保证反映的效率，降低了氧化塔30所输出的废双氧水内所含酸液。而利用管道静态混合器70可以有效保证稀磷酸与氢化液的充分混合，保证了工作液在氧化塔30内被完全氧化，保证氧化的效率。

进一步参见图4，为了实现智能化控制，本自动加酸系统还包括控制系统90，所述控制系统90通讯连接所述氧化液酸度分析仪80，所述控制系统90电连接所述加酸自动调节阀60，所述控制系统90能够根据所述氧化液酸度分析仪80所测量的氧化酸浓度控制所述加酸自动调节阀60的通容量。同理，上述的所述控制阀24与控制系统90电连接，这样的设置使得使得控制系统90能够同时联动控制氢化液泵22输出的工作液与磷酸计量槽10所输出的磷酸含量比例，实现精准控制反应效率以及降低氧化塔30所输出残留的氧化酸含量。

需要补充说明的是，所述控制系统90为DCS控制系统或PLC控制系统。而其中为了实现上述的控制，本申请的一个改进实施例中，控制系统90包括微处理器、比较器、信号接收模块和信号输出模块，其中信号接收模块接收氧化液酸度分析仪80所输出端的实时测量数值信号，信号接收模块将这些实时测量数值信号进行处理后发送给微处理器，微处理器将实时测量数值信号分配给比较器内，比较器将这些实时测量数值信号与内部预存的预设阈值进行比较，然后将比较结果反馈给微处理器，微处理器根据不同的反馈结果通过信号输出模块输出不同的指令，例如实时测量数值超过预设阈值，则微处理器通过信号输出模块向控制阀24、加酸自动调节阀60同时发出控制指令，使得控制阀24、加酸自动调节阀60同时关闭或者是加酸自动调节阀60关闭，这样可以调节工作液与磷酸含量比例。

进一步地，在一个实施例中，所述控制系统90还通讯连接有上位机91，上位机91与信号输出模块通讯连接，上位机91可以是PC端或者是移动端。

进一步参见图2和图3，本申请中磷酸计量槽10还连接物料供给结构，在本申请的一个实施例中，双氧水生产装置还包括浓磷酸罐11和纯水罐12，所述浓磷酸罐11和纯水罐12均通过供给管13连通混合槽14，所述混合槽14通过供给管13连通所述磷酸计量槽10。其中，供给管13上设置有控制阀体，这样可以有效地控制浓磷酸罐11和纯水罐12各自的输出含量，其中浓磷酸和纯水按照1:3的比例配制而成的稀磷酸，配置好的稀磷酸进入到磷酸计量槽10内实现充分混合。

参见图3，在一个实施例中，由于稀磷酸与工作液混合后会产生一定的热量，为此为了保证混合液在氧化塔30内具有适当的反应温度以及适当的反应效率，所述管道静态混合器70和氧化塔30之间的输送管40上设置有冷却器41。冷却器41为常规的水冷换热器结构即可，冷却器41可以与整个生产装置的其他冷却系统连接，降低单独设计的成本。

进一步地，在一个实施例中，为了便于工作人员观察是否加酸正常以及控制加酸的反应进度，所述磷酸计量槽10和氢化液泵22之间的输送管40上设置有至少一个球阀42和可视筒43。其中可视筒43采用防腐材料设计，球阀42本实施例中采用两个的设计，用于大概调节整个加酸量以及截断磷酸和工作液的混合液进入到氧化塔30内。

进一步参见图3，由于控制系统90在控制磷酸的添加量时，实际上即使加酸自动调节阀60和磷酸计量泵50同时关闭后，两者之间的输送管40内还存在一定量且具有一定流速的压力稀磷酸，这部分稀磷酸会冲击加酸自动调节阀60并造成输送管40振动，为此在本申请的一个改进实施例中，所述磷酸计量泵50与加酸自动调节阀60之间的输送管40通过回流管44连通所述磷酸计量槽10，所述回流管44上设置有单向溢流阀45。无论是加酸自动调节阀60和磷酸计量泵50同时关闭，还是加酸自动调节阀60先于磷酸计量泵50进行关闭，两者之间的稀磷酸会通过回流管44回流至磷酸计量槽10内，保障整个管路的稳定运行，同时也能降低加酸自动调节阀60和磷酸计量泵50的损耗。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种双氧水生产装置自动加酸系统，安装在双氧水生产装置上，所述双氧水生产装置包括磷酸计量槽、氢化液供给装置以及氧化塔，所述磷酸计量槽和氢化液供给装置均通过输送管连接所述氧化塔，其特征在于，自动加酸系统包括

磷酸计量泵，其安装在所述磷酸计量槽的输出端上；

加酸自动调节阀，其安装在所述磷酸计量泵和氢化液供给装置的输出端之间；

管道静态混合器，其安装在所述氢化液供给装置的输出端与氧化塔之间；

氧化液酸度分析仪，其安装在所述氧化塔内，所述氧化液酸度分析仪能够根据所测量的氧化酸浓度来调节所述加酸自动调节阀的通容量。

2.根据权利要求1所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统通讯连接所述氧化液酸度分析仪，所述控制系统电连接所述加酸自动调节阀，所述控制系统能够根据所述氧化液酸度分析仪所测量的氧化酸浓度控制所述加酸自动调节阀的通容量。

3.根据权利要求2所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述控制系统为DCS控制系统或PLC控制系统。

4.根据权利要求2所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述控制系统还通讯连接有上位机。

5.根据权利要求2所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述氢化液供给装置包括氢化塔和氢化液泵，所述氢化液泵通过管路连通氢化塔，所述管路上设置有控制阀，所述氢化液泵连通所述管道静态混合器，所述控制阀与控制系统电连接。

6.根据权利要求1所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述双氧水生产装置还包括浓磷酸罐和纯水罐，所述浓磷酸罐和纯水罐均通过供给管连通混合槽，所述混合槽通过供给管连通所述磷酸计量槽。

7.根据权利要求1所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述管道静态混合器和氧化塔之间的输送管上设置有冷却器。

8.根据权利要求1所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述磷酸计量槽和氢化液泵之间的输送管上设置有至少一个球阀。

9.根据权利要求1所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述磷酸计量槽和氢化液泵之间的输送管上设置有可视筒。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种双氧水生产装置自动加酸系统，其特征在于，所述磷酸计量泵与加酸自动调节阀之间的输送管通过回流管连通所述磷酸计量槽，所述回流管上设置有单向溢流阀。

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