一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，包括由PLC控制系統(tǒng)裝置1來進(jìn)行控制并通過管道來進(jìn)行相連的濃硫酸儲(chǔ)罐20、DI水儲(chǔ)罐27、混酸器13、稀硫酸儲(chǔ)罐45，濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線還包括抽風(fēng)系統(tǒng)18和防護(hù)設(shè)備；混酸器13上端、下端均連接酸霧冷凝器30，混酸器13與濃硫酸儲(chǔ)罐20之間通過濃硫酸配料噴頭14、濃硫酸配料手動(dòng)閥15、濃硫酸流量計(jì)16、濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19來進(jìn)行連通控制；混酸器13與DI水儲(chǔ)罐27之間通過DI水配料噴頭33、濃硫酸配料手動(dòng)閥15、DI水流量計(jì)16、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23來進(jìn)行連通控制；混酸器13與稀硫酸儲(chǔ)罐45之間通過高溫冷卻管36、中溫冷卻器8、智能溫度酸度測(cè)量?jī)x38來連通控制。
【專利說明】
一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及化工自動(dòng)控制生產(chǎn)線的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工行業(yè)，硫酸是基本化學(xué)工業(yè)中重要的產(chǎn)品之一，它的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，需求量不斷增加，它是一種重要的工業(yè)原料，而且還廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)藥及日常生活等其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。硫酸是一種最活潑的二元無機(jī)強(qiáng)酸，具有很強(qiáng)的腐蝕性和氧化性，高濃度的硫酸有強(qiáng)烈的吸水性，與水混合時(shí)會(huì)放出大量的熱能，如果散熱不良、操作不當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。另外，市場(chǎng)上通常出售的是98%的濃硫酸，而實(shí)際使用時(shí)一般采用的是低濃度的硫酸，因而需要將濃硫酸稀釋。傳統(tǒng)的手工稀釋普遍存在效率低、危險(xiǎn)性高、配制精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，因此，在化工行業(yè)，硫酸稀釋這樣的高危險(xiǎn)性操作實(shí)行自動(dòng)化操作迫在眉睫。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、PLC控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，硫酸稀釋實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制可以實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)有的濃硫酸稀釋生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)老舊，自動(dòng)化程度較低，稀釋濃度難以進(jìn)行，精度較低，冷卻速度慢，生產(chǎn)線的防腐性能一般，安全保護(hù)性能較低，成本造價(jià)高昂，難以連續(xù)工作，操作繁瑣復(fù)雜，工作不夠安全可靠，稀釋效率較低。而且，但現(xiàn)在市面上的濃硫酸稀釋生產(chǎn)線多數(shù)采用石墨材料來制作冷凝器，成本造價(jià)尚昂，而且石墨會(huì)氧化，影響設(shè)備使用壽命和硫酸廣品的品質(zhì)。
[0003]因此，如何實(shí)現(xiàn)一種全自動(dòng)化稀釋功能，稀釋濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)，稀釋精度高，冷卻速度快，增強(qiáng)了防腐性能和安全保護(hù)性能，安全性能高，成本較低，可連續(xù)工作，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，稀釋效率及稀釋品質(zhì)高的濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線是業(yè)內(nèi)亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，旨在實(shí)現(xiàn)一種全自動(dòng)化稀釋功能，稀釋濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)，稀釋精度高，冷卻速度快，增強(qiáng)了防腐性能和安全保護(hù)性能，安全性能高，成本較低，可連續(xù)工作，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，稀釋效率及稀釋品質(zhì)高的濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線。
[0005]本發(fā)明提出一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，包括由PLC控制系統(tǒng)裝置來進(jìn)行控制并通過管道來進(jìn)行相連的濃硫酸儲(chǔ)罐、DI水儲(chǔ)罐、混酸器、稀硫酸儲(chǔ)罐，濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線還包括抽風(fēng)系統(tǒng)和防護(hù)設(shè)備;混酸器上端、下端均連接酸霧冷凝器，混酸器與濃硫酸儲(chǔ)罐之間通過濃硫酸配料噴頭、濃硫酸配料手動(dòng)閥、濃硫酸流量計(jì)、濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行連通控制;混酸器與DI水儲(chǔ)罐之間通過DI水配料噴頭、濃硫酸配料手動(dòng)閥、DI水流量計(jì)、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行連通控制;混酸器與稀硫酸儲(chǔ)罐之間通過高溫冷卻管、中溫冷卻器、智能溫度酸度測(cè)量?jī)x來連通控制;濃硫酸儲(chǔ)罐的進(jìn)料口與濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗連通，濃硫酸液位控制器控制濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗的工作;稀硫酸儲(chǔ)罐的出料口與稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗連通，稀硫酸液位控制器控制稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗的工作，DI水儲(chǔ)罐的進(jìn)水口與由DI水液位控制器控制的DI水進(jìn)水電磁閥連通;冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)包括冷卻水收集冷卻池、中溫冷卻水槽、高溫冷卻水槽、酸霧冷卻水管，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過冷卻水循環(huán)變頻水栗、循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥、自來水進(jìn)水電磁閥實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水與自來水的切換，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過中溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥、高溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥、酸霧冷卻管手動(dòng)進(jìn)水閥、冷卻水收集水管、冷卻水收集冷卻散熱器、水管來進(jìn)行連通及控制。
[0006]優(yōu)選地，DI水儲(chǔ)罐、濃硫酸儲(chǔ)罐和稀硫酸儲(chǔ)罐均設(shè)有液位自動(dòng)控制開關(guān)。
[0007]優(yōu)選地，混酸過程在混酸器內(nèi)完成，混酸時(shí)產(chǎn)生的酸霧在酸霧冷凝器里液化降溫后回流到混酸器內(nèi)，再經(jīng)過高溫冷卻管和中溫冷卻器進(jìn)行冷卻。
[0008]優(yōu)選地，混酸器頂部裝有可將配酸時(shí)產(chǎn)生的大量酸霧冷凝為液態(tài)硫酸后回收的酸霧冷凝器。
[0009]優(yōu)選地，中溫冷卻器的冷凝管采用石英玻璃制成，且冷凝管采用多管并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明提供一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，是一種應(yīng)用于腐蝕性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高的硫酸稀釋的生產(chǎn)線。本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線采用流道流量自動(dòng)控制法來自動(dòng)調(diào)節(jié)稀酸的濃度，并根據(jù)智能酸度檢測(cè)儀反饋的數(shù)據(jù)自動(dòng)修正混酸過程中出現(xiàn)的誤差。為了提高設(shè)備的性能，利用PLC技術(shù)、變頻技術(shù)、人機(jī)界面等技術(shù)，設(shè)計(jì)了 PLC控制系統(tǒng)裝置、人機(jī)界面、冷卻循環(huán)水栗變頻調(diào)速系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)、增壓氣動(dòng)部分自動(dòng)控制系統(tǒng)，組成機(jī)、氣、電一體化自動(dòng)生產(chǎn)線，達(dá)到自動(dòng)稀釋的目的。其中利用觸摸屏技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、操作機(jī)器、設(shè)置和調(diào)節(jié)各種參數(shù)等功能操作，并利用觸摸屏顯示生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，可強(qiáng)行停止和啟動(dòng)生產(chǎn)線的運(yùn)行。利用液位控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)物料進(jìn)料、配料和出料的自動(dòng)控制。利用變頻技術(shù)可以調(diào)整、控制冷卻循環(huán)水栗的速度，達(dá)到節(jié)水的目的。
[0011 ]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線采用可編程邏輯控制器PLC的控制系統(tǒng)和觸摸屏作為其控制主體。在硬件連接上，控制系統(tǒng)與觸摸屏和各種設(shè)備直接聯(lián)系，從觸摸屏獲取產(chǎn)品資料和生產(chǎn)參數(shù)，以及依據(jù)生產(chǎn)線中各種傳感器，控制全套設(shè)備的動(dòng)作邏輯，實(shí)現(xiàn)了總體的控制邏輯和功能，提高生產(chǎn)效率和稀釋精度。
[0012]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線適應(yīng)各種強(qiáng)腐蝕危險(xiǎn)化學(xué)品的稀釋，適用范圍十分廣泛，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)能力來選定混酸器和冷卻器的數(shù)量，可以自由確定混酸器和冷卻器的數(shù)量。
[0013]混酸過程采取三段冷卻法:混酸時(shí)產(chǎn)生的大量酸霧在酸霧冷凝器里液化降溫冷凝為液態(tài)硫酸后回流到混酸器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了廢氣零排放;再經(jīng)過高溫冷卻管和中溫冷卻器冷卻，冷凝管采用的石英玻璃制成，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕和抗氧化能力強(qiáng)、成本低、冷卻速度快、效率高的優(yōu)點(diǎn);冷卻水設(shè)有自來水和循環(huán)冷卻水選擇功能，啟動(dòng)循環(huán)增壓控制系統(tǒng)時(shí)，冷卻水能循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。
[0014]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)濃硫酸稀釋的自動(dòng)化操作生產(chǎn)，可調(diào)節(jié)稀釋濃硫酸，適用于批量稀釋各種濃度的硫酸的生產(chǎn)線，且有產(chǎn)品精度高，操作方便，節(jié)能環(huán)保，安全可靠，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種全自動(dòng)化稀釋功能，稀釋濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)，稀釋精度高，冷卻速度快，增強(qiáng)了防腐性能和安全保護(hù)性能，安全性能高，成本較低，可連續(xù)工作，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，稀釋效率及稀釋品質(zhì)高的濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示有PLC控制系統(tǒng)裝置1、壓縮空氣瓶2、濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗3、濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥4、循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥5、自來水進(jìn)水電磁閥6、中溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥7、中溫冷卻器8、中溫冷卻水槽9、中溫冷卻水溫度計(jì)1、高溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥11、酸霧冷卻管手動(dòng)進(jìn)水閥12、混酸器13、濃硫酸配料噴頭14、濃硫酸配料手動(dòng)閥15、濃硫酸流量計(jì)16、混硫酸冷卻噴淋灑水頭17、抽風(fēng)系統(tǒng)18、濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、濃硫酸儲(chǔ)罐20、濃硫酸儲(chǔ)罐通氣孔21、濃硫酸液位控制器22、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23、DI水液位控制器24、DI水儲(chǔ)罐通氣孔25、DI水進(jìn)水電磁閥26、DI水儲(chǔ)罐27、濃硫酸防泄漏池28、防護(hù)罩29、酸霧冷凝器30、DI水流量計(jì)31、DI水手動(dòng)控制閥32、DI水配料噴頭33、酸霧冷卻水管34、高溫冷卻水槽35、高溫冷卻管36、冷卻水收集水管37、智能溫度酸度檢測(cè)儀38、稀硫酸儲(chǔ)罐通氣孔39、稀硫酸液位控制器40、稀硫酸溫度計(jì)41、稀硫酸出料氣動(dòng)栗42、稀硫酸防泄漏池43、稀硫酸出料電磁閥44、稀硫酸儲(chǔ)罐45、冷卻水收集池冷卻溢流管46、冷卻水收集冷卻散熱器47、冷卻水收集冷卻池48、冷卻水循環(huán)變頻水栗49 ；
圖2為本發(fā)明一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的一實(shí)施例中PLC控制系統(tǒng)裝置的工作原理方框圖；
圖3為本發(fā)明一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的一實(shí)施例中高溫冷卻管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0018]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]參照?qǐng)D1至圖3，提出本發(fā)明的一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的一實(shí)施例，包括由PLC控制系統(tǒng)裝置I來進(jìn)行控制并通過管道來進(jìn)行相連的濃硫酸儲(chǔ)罐20、DI水儲(chǔ)罐27、混酸器13、稀硫酸儲(chǔ)罐45，濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線還包括抽風(fēng)系統(tǒng)18和防護(hù)設(shè)備。
[0020]混酸器13上端、下端均連接酸霧冷凝器30，混酸器13與濃硫酸儲(chǔ)罐20之間通過濃硫酸配料噴頭14、濃硫酸配料手動(dòng)閥15、濃硫酸流量計(jì)16、濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19來進(jìn)行連通控制。
[0021]混酸器13與DI水儲(chǔ)罐27之間通過DI水配料噴頭33、濃硫酸配料手動(dòng)閥15、DI水流量計(jì)16、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2 3來進(jìn)行連通控制。
[0022]混酸器13與稀硫酸儲(chǔ)罐45之間通過高溫冷卻管36、中溫冷卻器8、智能溫度酸度測(cè)量?jī)x38來連通控制。
[0023]濃硫酸儲(chǔ)罐20的進(jìn)料口與濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥4、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗3連通，濃硫酸液位控制器22控制濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥4、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗3的工作。
[0024]稀硫酸儲(chǔ)罐45的出料口與稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥44和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗42連通，稀硫酸液位控制器40控制稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥44和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗42的工作，DI水儲(chǔ)罐27的進(jìn)水口與由DI水液位控制器24控制的DI水進(jìn)水電磁閥26連通。
[0025]冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)包括冷卻水收集冷卻池48、中溫冷卻水槽9、高溫冷卻水槽35、酸霧冷卻水管34，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過冷卻水循環(huán)變頻水栗49、循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥5、自來水進(jìn)水電磁閥6實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水與自來水的切換，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過中溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥7、高溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥11、酸霧冷卻管手動(dòng)進(jìn)水閥12、冷卻水收集水管37、冷卻水收集冷卻散熱器47、水管來進(jìn)行連通及控制。
[0026]設(shè)有冷卻水循環(huán)變頻水栗49等組成的冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)，使冷卻水能循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。
[0027]DI水儲(chǔ)罐27、濃硫酸儲(chǔ)罐20和稀硫酸儲(chǔ)罐45均設(shè)有液位自動(dòng)控制開關(guān)。這樣，當(dāng)灌內(nèi)低于低位線時(shí)液位自動(dòng)控制開關(guān)控制自動(dòng)加入濃硫酸，高于高位線時(shí)自動(dòng)停止，而當(dāng)因故障導(dǎo)致罐內(nèi)高于高位警界線或低于低位警界線時(shí)，液位自動(dòng)控制開關(guān)會(huì)控制強(qiáng)行停機(jī)并報(bào)警。
[0028]混酸過程在混酸器13內(nèi)完成，混酸時(shí)產(chǎn)生的酸霧在酸霧冷凝器30里液化降溫后回流到混酸器13內(nèi)，再經(jīng)過高溫冷卻管36和中溫冷卻器8進(jìn)行冷卻。混酸過程在混酸器13內(nèi)完成，分別采取三段冷卻法:混酸時(shí)產(chǎn)生的酸霧在酸霧冷凝器30里液化降溫后回流到混酸器13內(nèi)，再經(jīng)過高溫冷卻管36和中溫冷卻器8進(jìn)行冷卻，冷卻速度快，冷卻效率高。
[0029]混酸器13頂部裝有可將配酸時(shí)產(chǎn)生的大量酸霧冷凝為液態(tài)硫酸后回收的酸霧冷凝器30，實(shí)現(xiàn)廢氣零排放。
[0030]中溫冷卻器8的冷凝管采用石英玻璃制成，且冷凝管采用多管并聯(lián)結(jié)構(gòu)。這樣的冷凝管具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗氧化能力強(qiáng)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，且采用多管并聯(lián)設(shè)計(jì)，增加散熱面積，減小管壁的厚度，從而提高了熱傳導(dǎo)速率，達(dá)到增強(qiáng)散熱效果的目的。
[0031 ]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線的具體的工作流程如下:
準(zhǔn)備階段:當(dāng)設(shè)備開機(jī)后，自動(dòng)初始化，自檢系統(tǒng)是否正常。如果系統(tǒng)不正常，則報(bào)警；如果系統(tǒng)正常，則在PLC控制系統(tǒng)裝置的觸摸屏上選擇稀釋方式，并根據(jù)需求設(shè)定濃硫酸濃度、稀硫酸濃度、稀硫酸溫度、稀釋速度(濃硫酸和DI水的流速)等相關(guān)參數(shù)，如果稀釋濃度發(fā)生改變，則要重新設(shè)置稀釋濃度和稀釋量等，做好稀釋準(zhǔn)備。
[0032]濃硫酸和DI水加料:濃硫酸儲(chǔ)罐20的進(jìn)料口與濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥4和耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗3連通控制，濃硫酸液位控制器22控制濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥4和耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗3的工作，DI水儲(chǔ)罐27的進(jìn)水口與由DI水液位控制器24控制的DI水進(jìn)水電磁閥26連通。當(dāng)初次啟動(dòng)后，系統(tǒng)自動(dòng)加料，液面達(dá)到基準(zhǔn)液位時(shí)自動(dòng)停止，檢測(cè)是否超過基準(zhǔn)液位，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，液位達(dá)到最高警戒液位時(shí)，加料停止并報(bào)警。
[0033]開啟冷卻水增壓循環(huán)系統(tǒng)。冷卻水進(jìn)水選擇方式有“循環(huán)冷卻水”和“自來水”兩種:選擇循環(huán)冷卻水時(shí)，自來水進(jìn)水電磁閥6關(guān)閉，循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥5接通，冷卻水循環(huán)變頻水栗49啟動(dòng)。冷卻水在冷卻水循環(huán)變頻水栗49增壓作用下，通過調(diào)節(jié)中溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥7、高溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥11和酸霧冷卻管手動(dòng)進(jìn)水閥12分別控制流入中溫冷卻水槽9、高溫冷卻水槽35和酸霧冷卻水管34的冷卻水的流量，其中，酸霧冷卻水管34的冷卻水從混硫酸冷卻噴淋灑水頭17流出，對(duì)混酸器13噴淋冷卻后流入到高溫冷卻水槽35，之后與中溫冷卻水槽9的冷卻水一起經(jīng)冷卻水收集水管37、冷卻水收集冷卻散熱器47回流到冷卻水收集冷卻池48。冷卻水能循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。
[0034]當(dāng)冷卻水收集冷卻池48的溫度等于30°C(假設(shè)室溫為27°C)時(shí)，選擇自來水，自來水進(jìn)水電磁閥6接通，循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥5關(guān)閉，冷卻水循環(huán)變頻水栗49停止，自來水在外部水壓作用下流入各冷卻水槽(管)，其循環(huán)過程與上述循環(huán)冷卻水的循環(huán)過程相同。
[0035]稀釋程序:啟動(dòng)稀釋程序后，濃硫酸和DI水分別從儲(chǔ)罐按預(yù)設(shè)程序設(shè)定的比例經(jīng)過配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、配料手動(dòng)閥、配料噴頭進(jìn)入混酸器13中進(jìn)行稀釋?；焖釙r(shí)產(chǎn)生的大量酸霧在酸霧冷凝器30里液化降溫冷凝為液態(tài)硫酸后回流到混酸器13內(nèi)，再經(jīng)過高溫冷卻管36和中溫冷卻器8冷卻(溫度低于50 °C)，及智能溫度酸度檢測(cè)儀38測(cè)量稀硫酸溫度和濃度，然后流入稀硫酸儲(chǔ)罐45。高溫冷卻管36的結(jié)構(gòu)如圖3所示。
[0036]濃度自動(dòng)調(diào)節(jié):智能溫度酸度檢測(cè)儀38測(cè)量到的稀硫酸濃度與預(yù)設(shè)值存在誤差時(shí)，反饋到PLC控制系統(tǒng)裝置的濃度自動(dòng)控制運(yùn)算模塊，經(jīng)過運(yùn)算放大，輸出“DI水流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥”控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)DI水流量，使之達(dá)到智能溫度酸度檢測(cè)儀38測(cè)量到的稀硫酸濃度等于預(yù)設(shè)值濃度。
[0037]稀釋溫度自動(dòng)調(diào)節(jié):智能溫度酸度檢測(cè)儀38測(cè)量到的稀硫酸濃溫度與預(yù)設(shè)值存在誤差時(shí)，反饋到PLC控制系統(tǒng)裝置的溫度自動(dòng)控制運(yùn)算模塊，經(jīng)過運(yùn)算放大，輸出“濃硫酸流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥”和“DI水流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥”控制信號(hào)，分別按比例自動(dòng)調(diào)節(jié)濃硫酸和DI水的流量，使之達(dá)到智能溫度酸度檢測(cè)儀38測(cè)量到的稀硫酸濃度等于預(yù)設(shè)值濃度。
[0038]循環(huán)程序:完成濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)后，進(jìn)入稀釋循環(huán)子程序，生產(chǎn)線進(jìn)入連續(xù)工作狀
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[0039]當(dāng)稀釋量達(dá)到預(yù)設(shè)值或稀硫酸儲(chǔ)罐液面到達(dá)高位時(shí)稀硫酸液位控制器40動(dòng)作，PLC控制系統(tǒng)裝置I輸出停機(jī)指令，硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23關(guān)閉完成稀釋程序。
[0040]安全防護(hù):稀硫酸液位控制器40設(shè)有最高警戒液位線、最低警戒液位線，避免了稀硫酸液位控制器40的基本液位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，硫酸儲(chǔ)罐45內(nèi)硫酸溢出造成事故和液位太低造成稀硫酸儲(chǔ)罐45的硫酸被抽空的情況。當(dāng)稀硫酸液位控制器40液位達(dá)到最高警戒液位控制位時(shí)，濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥19和DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23關(guān)閉，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警，避免箱內(nèi)物料溢出造成傷害事故；當(dāng)稀硫酸液位控制器40液位達(dá)到最低警戒液位控制位時(shí)，稀硫酸出料電磁閥44關(guān)閉，稀硫酸出料氣動(dòng)栗42停機(jī)并報(bào)警，避免稀硫酸被抽空導(dǎo)致稀硫酸出料氣動(dòng)栗42損壞。
[0041 ]混酸器工作間設(shè)有防護(hù)罩29，防止管道破損硫酸噴出，造成安全事故。還設(shè)有濃硫酸防泄漏池28和稀硫酸防泄漏池43，防止硫酸泄漏污染環(huán)境。
[0042]本發(fā)明提供一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，是一種應(yīng)用于腐蝕性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高的硫酸稀釋的生產(chǎn)線。本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線采用流道流量自動(dòng)控制法來自動(dòng)調(diào)節(jié)稀酸的濃度，并根據(jù)智能酸度檢測(cè)儀反饋的數(shù)據(jù)自動(dòng)修正混酸過程中出現(xiàn)的誤差。為了提高設(shè)備的性能，利用PLC技術(shù)、變頻技術(shù)、人機(jī)界面等技術(shù)，設(shè)計(jì)了PLC控制系統(tǒng)裝置1、人機(jī)界面、冷卻循環(huán)水栗變頻調(diào)速系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)、增壓氣動(dòng)部分自動(dòng)控制系統(tǒng)，組成機(jī)、氣、電一體化自動(dòng)生產(chǎn)線，達(dá)到自動(dòng)稀釋的目的。其中利用觸摸屏技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、操作機(jī)器、設(shè)置和調(diào)節(jié)各種參數(shù)等功能操作，并利用觸摸屏顯示生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，可強(qiáng)行停止和啟動(dòng)生產(chǎn)線的運(yùn)行。利用液位控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)物料進(jìn)料、配料和出料的自動(dòng)控制。利用變頻技術(shù)可以調(diào)整、控制冷卻循環(huán)水栗的速度，達(dá)到節(jié)水的目的。
[0043]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線采用可編程邏輯控制器PLC的控制系統(tǒng)和觸摸屏作為其控制主體。在硬件連接上，控制系統(tǒng)與觸摸屏和各種設(shè)備直接聯(lián)系，從觸摸屏獲取產(chǎn)品資料和生產(chǎn)參數(shù)，以及依據(jù)生產(chǎn)線中各種傳感器，控制全套設(shè)備的動(dòng)作邏輯，實(shí)現(xiàn)了總體的控制邏輯和功能，提高生產(chǎn)效率和稀釋精度。
[0044]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線適應(yīng)各種強(qiáng)腐蝕危險(xiǎn)化學(xué)品的稀釋，適用范圍十分廣泛，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)能力來選定混酸器13和冷卻器的數(shù)量，可以自由確定混酸器13和冷卻器的數(shù)量。
[0045]混酸過程采取三段冷卻法:混酸時(shí)產(chǎn)生的大量酸霧在酸霧冷凝器30里液化降溫冷凝為液態(tài)硫酸后回流到混酸器13內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了廢氣零排放;再經(jīng)過高溫冷卻管36和中溫冷卻器8冷卻，冷凝管采用的石英玻璃制成，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕和抗氧化能力強(qiáng)、成本低、冷卻速度快、效率高的優(yōu)點(diǎn);冷卻水設(shè)有自來水和循環(huán)冷卻水選擇功能，啟動(dòng)循環(huán)增壓控制系統(tǒng)時(shí)，冷卻水能循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。
[0046]本濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)濃硫酸稀釋的自動(dòng)化操作生產(chǎn)，可調(diào)節(jié)稀釋濃硫酸，適用于批量稀釋各種濃度的硫酸的生產(chǎn)線，且有產(chǎn)品精度高，操作方便，節(jié)能環(huán)保，安全可靠，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0047]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種全自動(dòng)化稀釋功能，稀釋濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)，稀釋精度高，冷卻速度快，增強(qiáng)了防腐性能和安全保護(hù)性能，安全性能高，成本較低，可連續(xù)工作，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，稀釋效率及稀釋品質(zhì)高的濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，其特征在于，包括由PLC控制系統(tǒng)裝置(I)來進(jìn)行控制并通過管道來進(jìn)行相連的濃硫酸儲(chǔ)罐(20 )、DI水儲(chǔ)罐(27 )、混酸器(13 )、稀硫酸儲(chǔ)罐(45)，濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線還包括抽風(fēng)系統(tǒng)(18)和防護(hù)設(shè)備； 混酸器(13)上端、下端均連接酸霧冷凝器(30)，混酸器(13)與濃硫酸儲(chǔ)罐(20)之間通過濃硫酸配料噴頭(14)、濃硫酸配料手動(dòng)閥(15)、濃硫酸流量計(jì)(16)、濃硫酸配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(19)來進(jìn)行連通控制； 混酸器(13)與DI水儲(chǔ)罐(27)之間通過DI水配料噴頭(33)、濃硫酸配料手動(dòng)閥(15)、DI水流量計(jì)(16)、DI水配料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(23)來進(jìn)行連通控制； 混酸器(13)與稀硫酸儲(chǔ)罐(45)之間通過高溫冷卻管(36)、中溫冷卻器(8)、智能溫度酸度測(cè)量?jī)x(38)來連通控制； 濃硫酸儲(chǔ)罐(20 )的進(jìn)料口與濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥(4)、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗(3 )連通，濃硫酸液位控制器(22 )控制濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)電磁閥(4 )、耐腐蝕濃硫酸進(jìn)料氣動(dòng)栗(3)的工作； 稀硫酸儲(chǔ)罐(45 )的出料口與稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥(44)和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗(42)連通，稀硫酸液位控制器(40)控制稀硫酸出料氣動(dòng)電磁閥(44)和耐腐蝕稀硫酸出料氣動(dòng)栗(42)的工作，DI水儲(chǔ)罐(27)的進(jìn)水口與由DI水液位控制器(24)控制的DI水進(jìn)水電磁閥(26)連通; 冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)包括冷卻水收集冷卻池(48)、中溫冷卻水槽(9)、高溫冷卻水槽(35)、酸霧冷卻水管(34)，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過冷卻水循環(huán)變頻水栗(49)、循環(huán)冷卻水進(jìn)水電磁閥(5)、自來水進(jìn)水電磁閥(6)實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水與自來水的切換，冷卻水循環(huán)增壓控制系統(tǒng)通過中溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥(7)、高溫冷卻水槽手動(dòng)進(jìn)水閥(11)、酸霧冷卻管手動(dòng)進(jìn)水閥(12)、冷卻水收集水管(37)、冷卻水收集冷卻散熱器(47)、水管來進(jìn)行連通及控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，其特征在于，DI水儲(chǔ)罐(27),濃硫酸儲(chǔ)罐(20)和稀硫酸儲(chǔ)罐(45 )均設(shè)有液位自動(dòng)控制開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，其特征在于，混酸過程在混酸器(13)內(nèi)完成，混酸時(shí)產(chǎn)生的酸霧在酸霧冷凝器(30)里液化降溫后回流到混酸器(13)內(nèi)，再經(jīng)過高溫冷卻管(36)和中溫冷卻器(8)進(jìn)行冷卻。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，其特征在于，混酸器(13)頂部裝有可將配酸時(shí)產(chǎn)生的大量酸霧冷凝為液態(tài)硫酸后回收的酸霧冷凝器(30)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種濃硫酸稀釋自動(dòng)控制生產(chǎn)線，其特征在于，中溫冷卻器(8)的冷凝管采用石英玻璃制成，且冷凝管采用多管并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B01F15/00GK106040031SQ201610634789
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日 公開號(hào)201610634789.5, CN 106040031 A, CN 106040031A, CN 201610634789, CN-A-106040031, CN106040031 A, CN106040031A, CN201610634789, CN201610634789.5
【發(fā)明人】羅光溢
【申請(qǐng)人】羅光洲