專利名稱：一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有的甘氨酸生產(chǎn)工藝是氯乙酸氨解法，氨化出來的中間體是甘氨酸的母料，氨化過程也是整個(gè)工藝生產(chǎn)的重要組成部分。氨化過程中，氨、氯乙酸的調(diào)節(jié)和反應(yīng)溫度、pH值是相輔相成的，如果氯乙酸加量不足，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不充分，影響反應(yīng)速度，反應(yīng)速度越慢，放熱少，則反應(yīng)溫度就會(huì)相應(yīng)的下降，需要調(diào)節(jié)氯乙酸的通入量，而氯乙酸是酸性的，那PH值自然變小，為了達(dá)到控制反應(yīng)的pH值在7. O 7. 5范圍內(nèi)，必須增加通氨的量； 這樣反應(yīng)量的增加導(dǎo)致反應(yīng)激烈，放熱多，又回過來影響溫度。反應(yīng)溫度過低,影響產(chǎn)量。反應(yīng)溫度過高(如達(dá)到95°C以上)，會(huì)造成反應(yīng)過于激烈,會(huì)有爆炸隱患。反應(yīng)過程中pH值應(yīng)控制在7. O 7. 5。若pH〈6.則反應(yīng)液呈酸性，加之溫度較高，會(huì)使產(chǎn)品鐵含量增加、外觀發(fā)黃。此外，PH值偏低，會(huì)使反應(yīng)不充分，收率必然下降。若PH值>9，說明氨過量較多，理論上講有利于充分反應(yīng)、提高收率，但會(huì)造成產(chǎn)品粒子過細(xì)，過濾沖洗時(shí)損失增加，反而不利于提高收率。這樣對(duì)生產(chǎn)的操作工帶來極大的不變，并且產(chǎn)品不合格率很高，大大增加了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種成本低、產(chǎn)品合格率高的甘氨酸氨化過程自動(dòng)投料裝置。為達(dá)到發(fā)明目的本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于包括合成罐，所述合成罐上設(shè)有通氨管和進(jìn)料管，所述通氨管與液氨儲(chǔ)罐連通，所述進(jìn)料管與氯乙酸計(jì)量罐、托品計(jì)量罐和水計(jì)量罐連通，所述氯乙酸計(jì)量罐與氯乙酸高位罐連通，所述托品計(jì)量罐與托品高位罐連通；所述合成罐的夾套與通冷卻水的水管連通，所述水管上安裝有夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥；所述氯乙酸計(jì)量罐與進(jìn)料管的連通管路上安裝有氯乙酸調(diào)節(jié)閥和通氯乙酸流量計(jì)，所述液氨儲(chǔ)罐與通氨管的連通管路上安裝有通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)，所述合成罐內(nèi)安裝有PH計(jì)和溫度傳感器，所述夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥、氯乙酸調(diào)節(jié)閥、通氯乙酸流量計(jì)、通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)均與控制其開度或流量的控制器連接，所述控制器與PH計(jì)和溫度傳感器連接；所述控制器用于采集合成罐的PH值和反應(yīng)溫度，通過反應(yīng)溫度變化來控制夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥的開度，通過PH值來設(shè)定通氯乙酸的流量，并調(diào)節(jié)通氨的流量。進(jìn)一步，所述控制器與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。進(jìn)一步，所述通氯乙酸流量計(jì)由氯乙酸調(diào)節(jié)閥閉環(huán)控制。進(jìn)一步，所述通氨流量計(jì)由通氨調(diào)節(jié)閥閉環(huán)控制。[0012]進(jìn)一步，所述合成罐內(nèi)安裝有攪拌器，所述攪拌器與帶動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置連接。進(jìn)一步，所述溫度傳感器是熱電阻。進(jìn)一步，所述托品高位罐的安裝位置高于托品計(jì)量罐的安裝位置，所述氯乙酸高位罐的安裝位置高于氯乙酸計(jì)量罐的安裝位置；所述托品計(jì)量罐、氯乙酸計(jì)量罐、液氨儲(chǔ)罐和水計(jì)量罐的安裝位置均高于合成罐的安裝位置。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是把反應(yīng)溫度、在線pH值、通氨量、通氯乙酸量作為被控變量，把氯乙酸調(diào)節(jié)閥、夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥、通氨調(diào)節(jié)閥作為控制變量；設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度和目標(biāo)PH值，通過對(duì)當(dāng)前的反應(yīng)溫度和pH值進(jìn)行目標(biāo)值修正，即判斷pH值的范圍，其變化率為正值(上次檢測(cè)值-當(dāng)前檢測(cè)值)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行增益放大，計(jì)算后的數(shù)值與當(dāng)前PH值進(jìn)行累加后進(jìn)行輔助控制氯乙酸的流量。通氨流量根據(jù)和氯乙酸的設(shè)定比例，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，反應(yīng)溫度的變化率來作為PID調(diào)節(jié)的輔助參量，根據(jù)整個(gè)工藝實(shí)際狀況，確定所需的通氨和通氯乙酸的總量，在滿足反應(yīng)時(shí)間，pH值，通氨和氯乙酸穩(wěn)定的情況下，根據(jù)實(shí)際溫度和單位時(shí)間溫度變化率來微調(diào)夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥的開度?！け緦?shí)用新型的有益效果操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品合格率提高且生產(chǎn)成本低。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的控制邏輯圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不將本實(shí)用新型局限于這些具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本實(shí)用新型涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。參照?qǐng)DI、圖2，一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，包括合成罐1，所述合成罐I上設(shè)有通氨管2和進(jìn)料管3，所述通氨管2與液氨儲(chǔ)罐4連通，所述進(jìn)料管3與氯乙酸計(jì)量罐5、托品計(jì)量罐6和水計(jì)量罐7連通，所述氯乙酸計(jì)量罐5與氯乙酸高位罐8連通，所述托品計(jì)量罐6與托品高位罐9連通；所述合成罐I的夾套與通冷卻水的水管連通，所述水管上安裝有夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥10 ;所述氯乙酸計(jì)量罐5與進(jìn)料管3的連通管路上安裝有氯乙酸調(diào)節(jié)閥11和通氯乙酸流量計(jì)12，所述液氨儲(chǔ)罐4與通氨管2的連通管路上安裝有通氨調(diào)節(jié)閥13和通氨流量計(jì)14，所述合成罐I內(nèi)安裝有pH計(jì)15和溫度傳感器16，所述夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥10、氯乙酸調(diào)節(jié)閥11、通氯乙酸流量計(jì)12、通氨調(diào)節(jié)閥13和通氨流量計(jì)14均與控制其開度或流量的控制器連接，所述控制器與PH計(jì)15和溫度傳感器16連接；所述控制器用于采集合成罐I的PH值和反應(yīng)溫度，通過反應(yīng)溫度變化來控制夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥10的開度，通過pH值來設(shè)定通氯乙酸的流量，并調(diào)節(jié)通氨的流量。所述控制器與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。所述通氯乙酸流量計(jì)12由氯乙酸調(diào)節(jié)閥11閉環(huán)控制。所述通氨流量計(jì)14由通氨調(diào)節(jié)閥13閉環(huán)控制。所述溫度傳感器16是熱電阻。所述合成罐2內(nèi)安裝有攪拌器，所述攪拌器與帶動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置連接。[0026]所述托品高位罐9的安裝位置高于托品計(jì)量罐6的安裝位置，所述氯乙酸高位罐8的安裝位置高于氯乙酸計(jì)量罐5的安裝位置；所述托品計(jì)量罐6、氯乙酸計(jì)量罐5、液氨儲(chǔ)罐4和水計(jì)量罐7的安裝位置均高于合成罐I的安裝位置。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是把反應(yīng)溫度、在線pH值、通氨量、通氯乙酸量作為被控變量，把氯乙酸調(diào)節(jié)閥11、夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥10、通氨調(diào)節(jié)閥13作為控制變量；設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度和目標(biāo)PH值，通過對(duì)當(dāng)前的反應(yīng)溫度和pH值進(jìn)行目標(biāo)值修正，即判斷pH值的范圍，其變化率為正值(上次檢測(cè)值-當(dāng)前檢測(cè)值)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行增益放大，計(jì)算后的數(shù)值與當(dāng)前PH值進(jìn)行累加后進(jìn)行輔助控制氯乙酸的流量。通氨流量根據(jù)和氯乙酸的設(shè)定比例，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，反應(yīng)溫度的變化率來作為PID調(diào)節(jié)的輔助參量，根據(jù)整個(gè)工藝實(shí)際狀況，確定 所需的通氨和通氯乙酸的總量，在滿足反應(yīng)時(shí)間，PH值，通氨和氯乙酸穩(wěn)定的情況下，根據(jù)實(shí)際溫度和單位時(shí)間溫度變化率來微調(diào)夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥的開度。
權(quán)利要求1.一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于包括合成罐，所述合成罐上設(shè)有通氨管和進(jìn)料管，所述通氨管與液氨儲(chǔ)罐連通，所述進(jìn)料管與氯乙酸計(jì)量罐、托品計(jì)量罐和水計(jì)量罐連通，所述氯乙酸計(jì)量罐與氯乙酸高位罐連通，所述托品計(jì)量罐與托品高位罐連通；所述合成罐的夾套與通冷卻水的水管連通，所述水管上安裝有夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥；所述氯乙酸計(jì)量罐與進(jìn)料管的連通管路上安裝有氯乙酸調(diào)節(jié)閥和通氯乙酸流量計(jì)，所述液氨儲(chǔ)罐與通氨管的連通管路上安裝有通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)，所述合成罐內(nèi)安裝有PH計(jì)和溫度傳感器，所述夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥、氯乙酸調(diào)節(jié)閥、通氯乙酸流量計(jì)、通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)均與控制其開度或流量的控制器連接，所述控制器與PH計(jì)和溫度傳感器連接；所述控制器用于采集合成罐的PH值和反應(yīng)溫度，通過反應(yīng)溫度變化來控制夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥的開度，通過PH值來設(shè)定通氯乙酸的流量，并調(diào)節(jié)通氨的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述控制器與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述通氯乙酸流量計(jì)由氯乙酸調(diào)節(jié)閥閉環(huán)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述通氨流量計(jì)由通氨調(diào)節(jié)閥閉環(huán)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述合成罐內(nèi)安裝有攪拌器，所述攪拌器與帶動(dòng)起轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述溫度傳感器是熱電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，其特征在于所述托品高位罐的安裝位置高于托品計(jì)量罐的安裝位置，所述氯乙酸高位罐的安裝位置高于氯乙酸計(jì)量罐的安裝位置；所述托品計(jì)量罐、氯乙酸計(jì)量罐、液氨儲(chǔ)罐和水計(jì)量罐的安裝位置均高于合成罐的安裝位置。
專利摘要一種甘氨酸氨化過程自動(dòng)化控制投料裝置，包括合成罐，所述合成罐上設(shè)有通氨管和進(jìn)料管，所述通氨管與液氨儲(chǔ)罐連通，所述進(jìn)料管與氯乙酸計(jì)量罐、托品計(jì)量罐和水計(jì)量罐連通，所述氯乙酸計(jì)量罐與氯乙酸高位罐連通，所述托品計(jì)量罐與托品高位罐連通；所述合成罐的夾套與通冷卻水的水管連通，所述水管上安裝有夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥；所述氯乙酸計(jì)量罐與進(jìn)料管的連通管路上安裝有氯乙酸調(diào)節(jié)閥和通氯乙酸流量計(jì)，所述液氨儲(chǔ)罐與通氨管的連通管路上安裝有通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)，所述合成罐內(nèi)安裝有pH計(jì)和溫度傳感器，所述夾套冷卻水調(diào)節(jié)閥、氯乙酸調(diào)節(jié)閥、通氯乙酸流量計(jì)、通氨調(diào)節(jié)閥和通氨流量計(jì)均與控制器連接，所述控制器與pH計(jì)和溫度傳感器連接。
文檔編號(hào)B01J4/02GK202590744SQ201220122960
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者王臻, 于游海, 蔡慶涌, 夏志華, 周祖堯 申請(qǐng)人:杭州求是計(jì)算機(jī)有限公司