CN221051688U - 一种一次盐水工序中过碱量的调控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，涉及盐水处理技术领域，包括第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽，且第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽依次连通设置。本实用新型基于氢氧化钠和碳酸钠分析仪的检测结果，自动调控，提高了系统指标的实时监测性，消除了指标调控的滞后性。
Description
技术领域
本实用新型涉及盐水处理技术领域，尤其是涉及一种一次盐水工序中过碱量的调控系统。
背景技术
氯碱厂电解装置一次盐水系统氢氧化钠和碳酸钠过碱量的控制，是盐水系统关键的控制指标，目前一次盐水过碱量分析都是质计部人工取样分析，不能及时反映指标变化也不能及时调控，存在监测盲区，如果一次盐水过碱量不能精细化控制，精制剂成本就得不到有效管控。目前主要工艺流程为：原盐被回收淡盐水及各工序回收水溶解制成盐水，通过折流槽加入氢氧化钠后，在前反应槽去除镁离子和菌藻类杂质的粗盐水经过预处理器，靠溢流进入后反应器加入碳酸钠，盐水中的剩余钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙除去盐水中的钙离子，之后盐水自流进入进液缓冲槽中，再依赖液位压差流入SF膜过滤器进行过滤，过滤后的精盐水自流进入其他折流槽，加入亚硫酸钠彻底除去盐水中的游离氯并加盐酸将PH值调节至9-12、碳酸钠及氢氧化钠过碱量控制在0.2-0.6g/L，后进入过滤盐水贮槽，通过泵送入二次盐水精制工序，并且日常生产过程中均是人为手动调整精确度较差，且做样分析后存在一定滞后性，无法实现精确控制，导致指标波动幅度较大，辅料消耗量偏高。
公开号为CN110775991A的中国专利公开了一种一次盐水精制反应系统及其控制工艺，属于一次盐水精制反应生产技术领域，包括化盐水配水桶、第一氢氧化钠供给管路、给料泵、换热器、蒸汽供给管路、化盐池、折流槽、前反应池、加压泵、后反应槽组、中间槽、膜过滤供料泵、膜过滤器和控制系统；还包括：预过滤装置，化盐水预处理装置，反应时间控制装置。通过设置相应的预过滤装置、化盐水预处理装置、反应时间控制装置、化盐流量控制装置、精制剂添加控制装置等，在满足了精制反应的工艺操作条件的情况下，实现了一次盐水精制工艺作业的自动化和精细化操作。但是仍会存在分析后存在一定滞后性，无法实现精确控制，导致指标波动幅度较大，辅料消耗量偏高。
公告号为CN214300391U的中国专利公开了一种氯碱电解盐水氢氧化钠和碳酸钠过碱量控制系统，包括化盐池，化盐池的一侧连接有粗盐水槽，化盐池和粗盐水槽之间的连接有第一溶液罐，粗盐水槽的一侧连接有粗盐水罐，粗盐水罐通过加压泵连接有第一后反应罐，第一后反应罐和加压泵之间安装有第一钙镁离子在线分析仪，粗盐水罐的底部连接有自引罐，第一后反应罐的上端连接有第二溶液罐，第一后反应罐的一侧连接有第二后反应罐。通过能够及时的获取盐水中钙镁离子的变化情况，从而有效的控制盐水中钙镁离子的量，为离子膜的良好运行提供合格盐水，稳定生产系统工艺指标，避免指标波动对系统造成的影响，又能避免过碱量过高所造成的精制剂浪费，节约生产成本。但是仍会存在分析后存在一定滞后性，无法实现精确控制，导致指标波动幅度较大，辅料消耗量偏高。
因此，实现碳酸钠及氢氧化钠过碱量的自动调节，对提高一次盐水指标的平稳性及企业经济效益具有十分重要的意义。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种一次盐水工序中过碱量的调控系统。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，包括第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽，且第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽依次连通设置。其中，过滤器可选择SF膜过滤器。
基于上述技术方案，更进一步地，所述前反应器和预处理器之间设有第一分析仪，其中，第一分析仪为氢氧化钠分析仪。
基于上述技术方案，更进一步地，还设有高位槽，高位槽和第一折流槽连通，且高位槽和第一折流槽之间设有第一调节阀和第一流量计，第一调节阀控制通过的氢氧化钠溶液的流量，第一流量计监测流过的氢氧化钠溶液的流量，第一调节阀、第一流量计和第一分析仪两两连接，其中，第一调节阀为氢氧化钠调节阀，第一流量计为氢氧化钠流量计。
基于上述技术方案，更进一步地，所述第二折流槽出口位置设有第二分析仪，其中，第二分析仪为碳酸钠分析仪。
基于上述技术方案，更进一步地，还包括碳酸钠储存槽，碳酸钠储存槽与后反应器连接，且碳酸钠储存槽和后反应器之间设有第二调节阀和第二流量计，第二调节阀、第二流量计和第二分析仪两两连接，第二调节阀调节通过的碳酸钠溶液的流量，第二流量计监测流过的碳酸钠溶液的流量，其中，第二调节阀为碳酸钠调节阀，第二流量计为碳酸钠流量计。
基于上述技术方案，更进一步地，所述储槽出口位置设有第三流量计，第三流量计连接第二分析仪，其中，第三流量计为精盐水流量计。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果具体体现在：
本实用新型基于氢氧化钠和碳酸钠分析仪的检测结果，自动调控碳酸钠及氢氧化钠过碱量的设定逻辑及程序，在保证盐水指标稳定合格的前提下，设定合理的控制值，将调控误差尽可能缩小，不但加强了一次盐水系统指标的实时监测性，更将指标控制精度不断提升，避免了一次盐水指标调整的滞后性及过量消耗辅料问题，可提高一次盐水过碱量指标的平稳性及企业经济效益，消除了指标调控的滞后性。同时，本系统结构简单，为全自动操作，投资较低，较日常人工调控更加精确，可节省一次盐水辅料的消耗，从而提高企业经济效益。
附图说明
图1为本实用新型调控系统的结构示意图；
图2为本实用新型氢氧化钠过碱量自动控制程序逻辑图；
图3为本实用新型碳酸钠过碱量自动控制程序逻辑图；
附图标记：1.第一折流槽；2.前反应器；3.预处理器；4.后反应器；5.缓冲槽；6.过滤器；7.第二折流槽；8.储槽；9.高位槽；10.第一调节阀；11.第一流量计；12.第一分析仪；13.碳酸钠储存槽；14.第二流量计；15.第二调节阀；16.第二分析仪；17.第三流量计。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。本实用新型各个实施例中的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者是间接连接即存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
实施例1
如图1-图3所示，一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其在一次盐水稳定运行期间可以使用，用于一次盐水生产系统为氯碱生产过程中利用原盐制得适用于电解生产的精制盐水的生产工艺，具体包括第一折流槽1、前反应器2、预处理器3、后反应器4、缓冲槽5、过滤器6、第二折流槽7和储槽8，且第一折流槽1、前反应器2、预处理器3、后反应器4、缓冲槽5、过滤器6、第二折流槽7和储槽8依次连通设置。其中，过滤器6可选择SF膜过滤器6。
具体而言，前反应器2和预处理器3之间设有第一分析仪12，其中，第一分析仪12为氢氧化钠分析仪。还设有高位槽9，高位槽9和第一折流槽1连通，且高位槽9和第一折流槽1之间设有第一调节阀10和第一流量计11，第一调节阀10、第一流量计11和第一分析仪12两两连接，第一调节阀10控制通过的氢氧化钠溶液的流量，第一流量计11监测流过的氢氧化钠溶液的流量，其中，第一调节阀10为氢氧化钠调节阀，氢氧化钠调节阀为DN25，第一流量计11为氢氧化钠流量计，氢氧化钠流量计为DN25，其量程为0-100m3/h。第二折流槽7出口位置设有第二分析仪16，其中，第二分析仪16为碳酸钠分析仪。还包括碳酸钠储存槽13，碳酸钠储存槽13与后反应器4连接，且碳酸钠储存槽13和后反应器4之间设有第二调节阀15和第二流量计14，第二调节阀15、第二流量计14和第二分析仪16两两连接，第二调节阀15调节通过的碳酸钠溶液的流量，第二流量计14监测流过的碳酸钠溶液的流量，其中，第二调节阀15为碳酸钠调节阀，碳酸钠调节阀为DN50，第二流量计14为碳酸钠流量计，碳酸钠流量计为DN25，其量程为0-100m3/h。储槽8出口位置设有第三流量计17，第三流量计17连接第二分析仪16，其中，第三流量计17为精盐水流量计，精盐水流量计为DN200，其量程为0-1000m3/h。
本系统的工作原理为：将粗盐水加入第一折流槽1，然后依次经过前反应器2反应、第一分析仪12分析、预处理器3处理、后反应器4反应、缓冲槽5缓冲、过滤器6过滤、第三折流槽7、第二分析仪16分析、过滤精盐水储槽8直至流出，流出的盐水经第三流量计17监测盐水输送量。
进一步的，结合本系统进行实验的过程为：通过碳酸钠分析仪和氢氧化钠分析仪每小时分别对盐水进行一次取样，并且采用DCS分布控制抓取检测后的结果；其中，加入物料的各个流量计与相对应的调节阀必须实现流量自动控制，可根据检测结果及给控制目标的偏离值、原有物料流量及精盐水输送流量，利用DCS数据抓取功能，计算出调整后的流量值，给定自调阀控制指令进行自动调整。两个分析仪的过碱量控制目标值设为0.4g/L；氢氧化钠及碳酸钠过碱量取样引流管材质为CPVC、进液管为DN2、出液管为DN40。
具体而言，每间隔一小时自动对碳酸钠及氢氧化钠检测结果进行一次取值并在取值后与控制终点、现有辅料加入量及盐水流量进行计算，得出氢氧化钠及碳酸钠加入流量计算公式如下：
1、氢氧化钠加入量：流量设定值＝(显示值-终点设定值)×精盐水输送量÷碱浓度÷碱密度＝现阶段氢氧钠调节阀控制设定值-(显示值-终点设定值)×精盐水输送量×411.84×修正值；其中，氢氧钠调节阀型号可为FICA-0107；
2、碳酸钠加入量：流量设定值＝(显示值-终点设定值)×精盐水输送量÷(配置量÷配置用水量)×修正值＝现阶段碳酸钠调节阀控制设定值-(显示值-终点设定值)×精盐水输送量×0.088×修正值；其中，碳酸钠调节阀型号可为FICA-0101；
然后将计算出的碳酸钠及氢氧化钠加入量作为碳酸钠调节阀及氢氧化钠调节阀的控制设定值，控制对应调节阀自动调节，从而实现碳酸钠和氢氧化钠的自动控制。在设计联锁后需要将控制终点、间隔时间及修正参数显示在一次盐水工序控制画面中，方便进行指标调整。
以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其特征在于，包括第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽，且第一折流槽、前反应器、预处理器、后反应器、缓冲槽、过滤器、第二折流槽和储槽依次连通设置；
其中，前反应器和预处理器之间设有第一分析仪；
第二折流槽出口位置设有第二分析仪；
储槽出口位置设有第三流量计，第三流量计连接第二分析仪；
还包括碳酸钠储存槽，碳酸钠储存槽与后反应器连接，且碳酸钠储存槽和后反应器之间设有第二调节阀和第二流量计，第二调节阀和第二流量计连接；
还设有高位槽，高位槽和第一折流槽连通，且高位槽和第一折流槽之间设有第一调节阀和第一流量计，第一调节阀和第一流量计连接；
将粗盐水加入第一折流槽，然后依次经过前反应器反应、第一分析仪分析、预处理器处理、后反应器反应、缓冲槽缓冲、过滤器过滤、第二折流槽、第二分析仪分析、过滤精盐水储槽直至流出，流出的盐水经第三流量计监测盐水输送量。
2.根据权利要求1所述的一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其特征在于，所述第一分析仪为氢氧化钠分析仪。
3.根据权利要求1所述的一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其特征在于，所述第一调节阀为氢氧化钠调节阀，所述第一流量计为氢氧化钠流量计。
4.根据权利要求1所述的一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其特征在于，所述第二分析仪为碳酸钠分析仪。
5.根据权利要求1所述的一种一次盐水工序中过碱量的调控系统，其特征在于，所述第二调节阀为碳酸钠调节阀，第二流量计为碳酸钠流量计。
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