一種中和反應(yīng)裝置及自控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中和反應(yīng)的裝置，其技術(shù)要點(diǎn)是：包括液堿計(jì)量罐、液堿桶、酸溶液桶、中和釜以及PLC控制器，所述中和釜的頂端開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，其中一個(gè)進(jìn)料口依次連接液堿計(jì)量罐和液堿桶，另一進(jìn)料口連接酸溶液桶,中和反應(yīng)裝置還包括有第一調(diào)節(jié)閥以及用于對(duì)物料精確控制的精確控制單元，第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在任意一個(gè)進(jìn)料口上，所述中和釜內(nèi)置有溫度傳感器，并將中和釜內(nèi)的溫度信號(hào)傳遞到PLC控制器，以通過(guò)PLC控制器來(lái)控制第一調(diào)節(jié)閥的開關(guān)流量大小。通過(guò)該種裝置和方法有效的在中和反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)酸液以及堿液都可以實(shí)時(shí)的精確控制，保證了中和反應(yīng)的效果。
【專利說(shuō)明】一種中和反應(yīng)裝置及自控方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中和反應(yīng)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種中和反應(yīng)的裝置及自控方法。

【背景技術(shù)】
[0002]中和反應(yīng)(neutralizat1n react1n)是酸與堿互相交換成分，生成鹽和水的反應(yīng)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01310735031.7的中國(guó)發(fā)明公開了一種硝酸銨中和控制系統(tǒng)，包括中和器，所述中和器分別連接有硝酸進(jìn)料管與氨氣進(jìn)料管，所述中和器的頂端出氣端與氣液分離器的輸入端連接、其輸出端與再中和器連接；所述氣液分離器的出液端與所述中和器連接；所述中和器的頂端出氣端連接有冷凝器，所述冷凝器的輸出端設(shè)有第一取樣閥；所述中和器與再中和器之間的連接管道上設(shè)有第二取樣閥；所述第一取樣閥與第二取樣閥的出口端均位于漏斗的上方。對(duì)中和器所逸出的蒸汽引入冷凝器中進(jìn)行冷凝變?yōu)槔淠哼M(jìn)行取樣分析其酸堿度，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)酸或氨的流量閥門，進(jìn)而控制硝銨溶液的酸堿度，降低酸、氨消耗，并回收溶液，節(jié)能環(huán)保。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01320230351.2的中國(guó)實(shí)用新型公開了一種硫化醛酮縮合物的酸堿中和生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)釜、中和罐、酸罐和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，反應(yīng)釜、和酸罐設(shè)在高于中和罐高度的架子上，中和罐設(shè)在水平地面上，在反應(yīng)釜底部設(shè)有一根出料管，出料管與中和罐上部進(jìn)口連接，在酸罐底部設(shè)有一根出酸管，出酸管與出料管并連，在出料管和出酸管上各自設(shè)有一個(gè)手動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥。
[0005]但是上述兩種專利由于沒有對(duì)酸液或者堿液的精確控制，在實(shí)際的生產(chǎn)中，均會(huì)存在有以下問(wèn)題:第一，使得在進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)酸液的消耗多于堿液，或者堿液的消耗多于酸液的現(xiàn)象，增加了酸液或者堿液過(guò)多的消耗，不利于環(huán)保；第二，中和后多余的酸液或者堿液會(huì)影響到生成物的化學(xué)性能(例如PH值)，從而會(huì)達(dá)不到人們預(yù)計(jì)生成物該達(dá)到的性能，從而影響了后續(xù)工藝的生產(chǎn)；第三，在整個(gè)中和反應(yīng)過(guò)程中，不能對(duì)中和反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的精確控制，從而也不能夠很好的保證酸堿中和的效果。
[0006]因此，設(shè)置一個(gè)在中和反應(yīng)過(guò)程中，能夠有效的對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)精確控制的裝置，顯得十分的必要性和重要性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種中和反應(yīng)的裝置及自控方法，通過(guò)該種裝置和方法有效的在中和反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)酸液以及堿液都可以實(shí)時(shí)的精確控制，保證了中和反應(yīng)的效果。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種中和反應(yīng)裝置，包括液堿計(jì)量罐、液堿桶、酸溶液桶、中和釜以及PLC控制器，所述中和釜的頂端開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，其中一個(gè)進(jìn)料口依次連接液堿計(jì)量罐和液堿桶，另一進(jìn)料口連接酸溶液桶，所述中和反應(yīng)裝置還包括有第一調(diào)節(jié)閥以及用于對(duì)物料精確控制的精確控制單元，第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在任意一個(gè)進(jìn)料口上，所述中和釜內(nèi)置有溫度傳感器，并將中和釜內(nèi)的溫度信號(hào)傳遞到PLC控制器，以通過(guò)PLC控制器來(lái)控制第一調(diào)節(jié)閥的開關(guān)流量大小。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述精確控制單元是通過(guò)稱重模塊控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在中和釜與酸溶液桶之間，從液堿計(jì)量罐至中和釜上依次連設(shè)置有控制閥和計(jì)量泵，所述液堿計(jì)量罐和液堿桶間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)液堿流量大小的第二調(diào)節(jié)閥，所述精確控制單元包括有設(shè)置在液堿計(jì)量罐以及中和釜上的稱重采集模塊，所述稱重采集模塊將液堿計(jì)量罐以及中和釜的重量信號(hào)傳遞到PLC控制器，以控制第二調(diào)節(jié)閥和計(jì)量泵的開關(guān)流量大小。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述液堿計(jì)量罐以及中和釜上均安裝有壓力表。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述第二調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述控制閥為氣動(dòng)球閥。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述精確控制單元是通過(guò)計(jì)量泵控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在中和釜與液堿計(jì)量罐之間，液堿計(jì)量罐和液堿桶之間以及酸溶液桶和中和釜之間均通過(guò)精確控制單元相連接，所述精確控制單元包括有依次相連設(shè)置的控制閥、計(jì)量泵和質(zhì)量流量計(jì)，且所述控制閥靠近液堿桶或者酸溶液桶設(shè)置。
[0015]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)均設(shè)置有高點(diǎn)液位和低點(diǎn)液位，并通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位顯示和數(shù)據(jù)輸出。
[0016]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:一種中和反應(yīng)裝置的自控方法，包括有以下步驟。
[0017]a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器。
[0018]b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器以完成負(fù)壓投料，所述負(fù)壓投料為打開、關(guān)閉相應(yīng)的真空，放空管路的控制閥以及第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投料。
[0019]c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶內(nèi)的物料通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥向液堿計(jì)量罐內(nèi)供料，酸溶液桶內(nèi)的物料通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥向中和釜供料，當(dāng)液堿計(jì)量罐或者中和釜的重量達(dá)到稱重采集模塊設(shè)定的中間重量時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
[0020]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:一種中和反應(yīng)裝置的自控方法，包括有以下步驟。
[0021]a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器。
[0022]b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器以完成物料投料，所述物料投料為打開、關(guān)閉物料泵、控制閥以及第一調(diào)節(jié)閥打開、關(guān)閉的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投。
[0023]c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶和酸溶液桶內(nèi)的物料通過(guò)計(jì)量泵、質(zhì)量流量計(jì)分別流向液堿計(jì)量罐和中和釜，質(zhì)量流量計(jì)累積計(jì)算物料流過(guò)的重量，當(dāng)物料將要達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)設(shè)定的重量時(shí)，計(jì)量泵開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度以減小進(jìn)料速度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉計(jì)量泵，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明第一具體實(shí)施例的示意圖；
圖2為本發(fā)明第二具體實(shí)施例的示意圖。
[0025]圖中:1、液堿計(jì)量罐；2、液堿桶；3、酸溶液桶；4、中和釜；5、PLC控制器；6、第一調(diào)節(jié)閥；7、第二調(diào)節(jié)閥；8、溫度傳感器；9、稱重采集模塊；10、控制閥；11、計(jì)量泵；12、壓力表；13、計(jì)量泵控制系統(tǒng)；14、質(zhì)量流量計(jì)。

【具體實(shí)施方式】
[0026]參照?qǐng)D1至圖2對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]目前的酸堿中和反應(yīng)，由于沒有對(duì)酸液或者堿液量進(jìn)料的精確控制，在實(shí)際的生產(chǎn)中，均會(huì)存在有以下問(wèn)題:第一，使得在進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)酸液的消耗多于堿液，或者堿液的消耗多于酸液的現(xiàn)象，增加了酸液或者堿液過(guò)多的消耗，不利于環(huán)保；第二，中和后多余的酸液或者堿液會(huì)影響到生成物的化學(xué)性能(例如PH值)，從而會(huì)達(dá)不到人們預(yù)計(jì)生成物該達(dá)到的性能，從而影響了后續(xù)工藝的生產(chǎn)；第三，在整個(gè)中和反應(yīng)過(guò)程中，不能對(duì)中和反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的精確控制，從而也不能夠很好的保證酸堿中和的效果，因此本發(fā)明通過(guò)采用以下具體實(shí)施例來(lái)更好的解決好這個(gè)問(wèn)題。
[0028]參照?qǐng)D1所示，在第一具體實(shí)施例中，一種中和反應(yīng)裝置，包括液堿計(jì)量罐1、液堿桶2、酸溶液桶3、中和釜4以及PLC控制器5 (所述PLC控制器5選用為:西門子S7200CPU222)，所述中和釜4的頂端開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，其中一個(gè)進(jìn)料口依次連接液堿計(jì)量罐I和液堿桶2，另一進(jìn)料口連接酸溶液桶3，其特征是:所述中和反應(yīng)裝置還包括有第一調(diào)節(jié)閥6以及用于對(duì)物料精確控制的精確控制單元，第一調(diào)節(jié)閥6設(shè)置在任意一個(gè)進(jìn)料口上，所述中和釜4內(nèi)置有溫度傳感器8，并將中和釜4內(nèi)的溫度信號(hào)傳遞到PLC控制器5，并根據(jù)PLC控制器5來(lái)控制第一調(diào)節(jié)閥6的開關(guān)流量大小。
[0029]參照?qǐng)D1所示，所述精確控制單元是通過(guò)稱重模塊控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制，所述第一調(diào)節(jié)閥6設(shè)置在中和釜4與酸溶液桶3之間，從液堿計(jì)量罐I至中和釜4上依次連設(shè)置有控制閥10和計(jì)量泵11，所述液堿計(jì)量罐I和液堿桶2間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)液堿流量大小的第二調(diào)節(jié)閥7，所述精確控制單元包括有設(shè)置在液堿計(jì)量罐I以及中和Il 4上的稱重采集模塊9，所述稱重采集模塊9將液堿計(jì)量罐I以及中和釜4的重量信號(hào)傳遞到PLC控制器5，并根據(jù)PLC控制器5來(lái)控制第二調(diào)節(jié)閥7的開關(guān)流量大小。
[0030]參照?qǐng)D1所示，所述液堿計(jì)量罐I以及中和釜4上均安裝有壓力表12，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)出液堿計(jì)量罐I以及中和釜4內(nèi)的壓強(qiáng)值。
[0031]參照?qǐng)D1所示，所述第一調(diào)節(jié)閥6為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述第二調(diào)節(jié)閥7為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述控制閥10為氣動(dòng)球閥。
[0032]參照?qǐng)D1所示，所述液堿計(jì)量罐I和中和Il 4內(nèi)均設(shè)置有高點(diǎn)液位和低點(diǎn)液位，并通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位顯示和數(shù)據(jù)輸出。
[0033]參照?qǐng)D1所示，第一具體實(shí)施例的工作有以下步驟。
[0034]a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器5內(nèi)。
[0035]b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器5以完成負(fù)壓投料，所述負(fù)壓投料為打開、關(guān)閉相應(yīng)的真空，放空管路的控制閥10以及第一調(diào)節(jié)閥6、第二調(diào)節(jié)閥7的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投料。
[0036]c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶2內(nèi)的物料通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥7向液堿計(jì)量罐I內(nèi)供料，酸溶液桶3內(nèi)的物料通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥6向中和釜4供料，當(dāng)液堿計(jì)量罐I或者中和釜4的重量達(dá)到稱重采集模塊9設(shè)定的中間重量時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
[0037]參照?qǐng)D1所示，第一具體實(shí)施例的工作原理為:在中和反應(yīng)的初始階段，由于液堿桶2和中和釜4內(nèi)的液位均低于低點(diǎn)液位，從而分別通過(guò)其內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器來(lái)起到對(duì)其液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器5，這個(gè)過(guò)程為:壓力傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)的實(shí)際壓力值，并通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞到PLC控制器5，PLC控制器5通過(guò)比較實(shí)際值與設(shè)定好的值，在得到偏差值后在PLC控制器5內(nèi)部經(jīng)PID運(yùn)算后，傳遞至D/A模塊得到模擬量，PLC控制器5通過(guò)該模擬量以控制控制閥10的開度，以完成負(fù)壓投料，負(fù)壓投料為打開、關(guān)閉相應(yīng)的真空，放空管路的控制閥10和第一調(diào)節(jié)閥6、第二調(diào)節(jié)閥7的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投料。
[0038]參照?qǐng)D1所示，在中和反應(yīng)的反應(yīng)階段，在液堿桶2內(nèi)的液堿通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥7向液堿計(jì)量罐I內(nèi)供料后，當(dāng)液堿計(jì)量罐I的重量達(dá)到稱重采集模塊9設(shè)定的中間重量時(shí)，稱重采集模塊9向PLC控制器5傳遞信號(hào)，這個(gè)過(guò)程為:重采集模塊時(shí)刻監(jiān)測(cè)液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)的重量值，并通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞到PLC控制器5，PLC控制器5通過(guò)比較實(shí)際值與設(shè)定好的值，在得到偏差值后在PLC控制器5內(nèi)部經(jīng)PID運(yùn)算后，傳遞至D/A模塊得到模擬量，PLC控制器5通過(guò)該模擬量以控制第二調(diào)節(jié)閥7開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉第二調(diào)節(jié)閥7，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液堿進(jìn)料的精確計(jì)量，與此同時(shí)，同上述的工作原理，對(duì)對(duì)酸溶液進(jìn)料的控制，也可以通過(guò)重采集模塊、PLC控制器5和第一調(diào)節(jié)閥6，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)酸溶液進(jìn)料的精確計(jì)量。
[0039]參照?qǐng)D2所示，在第二具體實(shí)施例中，包括液堿計(jì)量罐1、液堿桶2、酸溶液桶3、中和釜4以及PLC控制器5，所述中和釜4的頂端開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，其中一個(gè)進(jìn)料口依次連接液堿計(jì)量罐I和液堿桶2，另一進(jìn)料口連接酸溶液桶3，其特征是:所述中和反應(yīng)裝置還包括有第一調(diào)節(jié)閥6以及用于對(duì)物料精確控制的精確控制單元，第一調(diào)節(jié)閥6設(shè)置在任意一個(gè)進(jìn)料口上，所述中和釜4內(nèi)置有溫度傳感器8，并將中和釜4內(nèi)的溫度信號(hào)傳遞到PLC控制器5，并根據(jù)PLC控制器5來(lái)控制第一調(diào)節(jié)閥6的開關(guān)流量大小。
[0040]參照?qǐng)D2所示，所述精確控制單元是通過(guò)稱重模塊控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制，所述精確控制單元是通過(guò)計(jì)量泵控制系統(tǒng)13對(duì)物料進(jìn)行精確控制。
[0041]參照?qǐng)D2所示，所述第一調(diào)節(jié)閥6設(shè)置在中和釜4與液堿計(jì)量罐I之間，液堿計(jì)量罐I和液堿桶2之間以及酸溶液桶3和中和釜4之間均通過(guò)精確控制單元相連接，所述精確控制單元包括有依次相連設(shè)置的控制閥10、計(jì)量泵11和質(zhì)量流量計(jì)14，且所述控制閥10靠近液堿桶2或者酸溶液桶3設(shè)置。
[0042]參照?qǐng)D2所示，所述液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)均設(shè)置有高點(diǎn)液位和低點(diǎn)液位，并通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位顯示和數(shù)據(jù)輸出。
[0043]參照?qǐng)D2所示，第二具體實(shí)施例的工作有以下步驟。
[0044]a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器5。
[0045]b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器5以完成物料投料，所述物料投料為打開、關(guān)閉物料泵、控制閥10以及第一調(diào)節(jié)閥6打開、關(guān)閉的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投。
[0046]c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶2和酸溶液桶3內(nèi)的物料通過(guò)計(jì)量泵U、質(zhì)量流量計(jì)14分別流向液堿計(jì)量罐I和中和釜4，質(zhì)量流量計(jì)14累積計(jì)算物料流過(guò)的重量，當(dāng)物料將要達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)14設(shè)定的重量時(shí)，計(jì)量泵11開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度以減小進(jìn)料速度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉計(jì)量泵11，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
[0047]參照?qǐng)D2所示，第二具體實(shí)施例的工作原理為:在中和反應(yīng)的初始階段，由于液堿桶2和中和釜4內(nèi)的液位均低于低點(diǎn)液位，從而分別通過(guò)其內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器來(lái)起到對(duì)其液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器5，這個(gè)過(guò)程為:壓力傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)液堿計(jì)量罐I和中和釜4內(nèi)的實(shí)際壓力值，并通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞到PLC控制器5，PLC控制器5通過(guò)比較實(shí)際值與設(shè)定好的值，在得到偏差值后在PLC控制器5內(nèi)部經(jīng)PID運(yùn)算后，傳遞至D/A模塊得到模擬量，PLC控制器5通過(guò)該模擬量以控制控制閥10的開度，以完成物料投料，所述物料投料為打開、關(guān)閉物料泵、控制閥10以及第一調(diào)節(jié)閥6打開、關(guān)閉的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投。
[0048]參照?qǐng)D2所示，在中和反應(yīng)的反應(yīng)階段，在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶2和酸溶液桶3內(nèi)的物料通過(guò)計(jì)量泵U、質(zhì)量流量計(jì)14分別流向液堿計(jì)量罐I和中和Il 4，質(zhì)量流量計(jì)14累積計(jì)算物料流過(guò)的重量，當(dāng)物料將要達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)14設(shè)定的重量時(shí)，計(jì)量泵11向PLC控制器5傳遞信號(hào)這個(gè)過(guò)程為:計(jì)量泵11時(shí)刻監(jiān)測(cè)液堿桶2和酸溶液桶3內(nèi)的物料流量，并通過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳遞到PLC控制器5，PLC控制器5通過(guò)比較實(shí)際值與設(shè)定好的值，在得到偏差值后在PLC控制器5內(nèi)部經(jīng)PID運(yùn)算后，傳遞至D/A模塊得到模擬量，PLC控制器5通過(guò)該模擬量以控制計(jì)量泵11，計(jì)量泵11開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度以減小進(jìn)料速度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉計(jì)量泵11，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
[0049]參照?qǐng)D1或圖2所示，另外，本發(fā)明也可以在中和釜4內(nèi)控制中和反應(yīng)熱的產(chǎn)熱速率，中和反應(yīng)熱的控制原理為:中和釜4中和反應(yīng)產(chǎn)生的熱量由中和釜4夾套、內(nèi)盤管或者外循環(huán)冷凝器中的冷媒水帶走，中和釜4內(nèi)的溫度通過(guò)溫度傳感器8還控制著液堿計(jì)量罐I至中和釜4的進(jìn)料速度:一種方式為中和釜4內(nèi)溫度升高來(lái)調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥6和第二調(diào)節(jié)閥7的開度變小，反之則開度變大；另一種方式為調(diào)節(jié)計(jì)量泵11，中和釜4內(nèi)的溫度高則調(diào)節(jié)流量開度變小，反之則開度變大。
[0050]參照?qǐng)D1或圖2所示，并且，第一調(diào)節(jié)閥6、第二調(diào)節(jié)閥7和計(jì)量泵11的流量可以在PLC控制器5中設(shè)定，第一調(diào)節(jié)閥6、第二調(diào)節(jié)閥7和計(jì)量泵11的調(diào)節(jié)速度則可以通過(guò)PID參數(shù)設(shè)定。
[0051]參照?qǐng)D1或圖2所示，另外，所述控制閥10的操作均可以在觸摸屏上操作，冷媒水進(jìn)出溫度也以在觸摸屏上操作，觸摸屏選用帶有RS485通迅接口、溫度傳感器8的單片機(jī)產(chǎn)品O
[0052]參照?qǐng)D1或圖2所示，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，通過(guò)在中和反應(yīng)過(guò)程中對(duì)物料的精確控制，使得酸液和堿液的消耗量可控，以使得酸液與堿液發(fā)生完全反應(yīng)，避免了酸液或者堿液的多余浪費(fèi)；第二，通過(guò)在中和反應(yīng)過(guò)程中對(duì)物料的精確控制，使得酸液與堿液能夠完全被中和，從而不會(huì)影響到生成物的化學(xué)性能；第三，通過(guò)在中和反應(yīng)過(guò)程中對(duì)物料的精確控制，有效的保證了酸堿中和的效果；第四，本發(fā)明通過(guò)PLC控制器5可編程控制器強(qiáng)大的編程控制功能，根據(jù)化學(xué)工藝的需求可以編制不同的程序，既可以降低人工控制和不穩(wěn)定性，解決了人工控制和難點(diǎn)，又可以靈活設(shè)定多段時(shí)間控制，解決中和反應(yīng)的自動(dòng)控制功能。
[0053]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:包括液堿計(jì)量罐、液堿桶、酸溶液桶、中和釜以及PLC控制器，所述中和釜的頂端開設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料口，其中一個(gè)進(jìn)料口依次連接液堿計(jì)量罐和液堿桶，另一進(jìn)料口連接酸溶液桶； 所述中和反應(yīng)裝置還包括有第一調(diào)節(jié)閥以及用于對(duì)物料精確控制的精確控制單元； 所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在任意一個(gè)進(jìn)料口上； 所述中和釜內(nèi)置有溫度傳感器，并將中和釜內(nèi)的溫度信號(hào)傳遞到PLC控制器，并根據(jù)PLC控制器來(lái)控制第一調(diào)節(jié)閥的開關(guān)流量大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述精確控制單元是通過(guò)稱重模塊控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在中和釜與酸溶液桶之間； 從液堿計(jì)量罐至中和釜方向上依次連設(shè)置有控制閥和計(jì)量泵，所述液堿計(jì)量罐和液堿桶間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)液堿流量大小的第二調(diào)節(jié)閥； 所述精確控制單元包括有設(shè)置在液堿計(jì)量罐以及中和釜上的稱重采集模塊； 所述稱重采集模塊將液堿計(jì)量罐以及中和釜的重量信號(hào)傳遞到PLC控制器，并根據(jù)PLC控制器來(lái)控制第二調(diào)節(jié)閥的開關(guān)流量大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述液堿計(jì)量罐以及中和釜上均安裝有壓力表。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述第一調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述第二調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥門或電動(dòng)閥門，所述控制閥為氣動(dòng)球閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述精確控制單元是通過(guò)計(jì)量泵控制系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行精確控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置在中和Il與液堿計(jì)量罐之間； 液堿計(jì)量罐和液堿桶之間以及酸溶液桶和中和釜之間均通過(guò)精確控制單元相連接；所述精確控制單元包括有依次相連設(shè)置的控制閥、計(jì)量泵和質(zhì)量流量計(jì)，且所述控制閥靠近液堿桶或者酸溶液桶設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的任意一種中和反應(yīng)裝置，其特征是:所述液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)均設(shè)置有高點(diǎn)液位和低點(diǎn)液位，并通過(guò)其內(nèi)部設(shè)置的壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位顯示和數(shù)據(jù)輸出。
9.一種中和反應(yīng)裝置的自控方法，包括權(quán)利要求1至5中任意一種所述的中和反應(yīng)裝置，其特征是:包括有以下步驟， a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器內(nèi)； b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器以完成負(fù)壓投料，所述負(fù)壓投料為打開、關(guān)閉相應(yīng)的真空，放空管路的控制閥以及第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投料； c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶內(nèi)的物料通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥向液堿計(jì)量罐內(nèi)供料，酸溶液桶內(nèi)的物料通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥向中和釜供料，當(dāng)液堿計(jì)量罐或者中和釜的重量達(dá)到稱重采集模塊設(shè)定的中間重量時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
10.一種中和反應(yīng)裝置的自控方法，包括有如權(quán)利要求1、6、7中任意一種所述的中和反應(yīng)裝置，其特征是:包括有以下步驟， a:通過(guò)設(shè)置在液堿計(jì)量罐和中和釜內(nèi)的壓力傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其液位的顯示和數(shù)據(jù)的輸出，并且輸出的數(shù)據(jù)傳遞到PLC控制器； b:在中和反應(yīng)初始階段，壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)控制PLC控制器以完成物料投料，所述物料投料為打開、關(guān)閉物料泵、控制閥以及第一調(diào)節(jié)閥打開、關(guān)閉的切換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制完成投； c:在中和反應(yīng)開始階段，液堿桶和酸溶液桶內(nèi)的物料通過(guò)計(jì)量泵、質(zhì)量流量計(jì)分別流向液堿計(jì)量罐和中和釜，質(zhì)量流量計(jì)累積計(jì)算物料流過(guò)的重量，當(dāng)物料將要達(dá)到質(zhì)量流量計(jì)設(shè)定的重量時(shí)，計(jì)量泵開始隨重量的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度以減小進(jìn)料速度，直到重量達(dá)到最終設(shè)定的值后完全關(guān)閉計(jì)量泵，以完成對(duì)物料的精確計(jì)量。
【文檔編號(hào)】B01J4/02GK104474988SQ201410775190
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】史學(xué)明, 項(xiàng)小波, 楊勇, 王燕峰, 王旭東 申請(qǐng)人:溫州市索特醫(yī)藥化工工程有限公司, 史學(xué)明