一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，以及與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通并對(duì)應(yīng)連接在曼海姆爐相應(yīng)位置上的燃料流量傳感器、燃燒室溫度控制閥、煙氣排出壓力傳感器、燃燒室壓力控制閥、硫酸流量傳感器、硫酸流量控制閥、氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器、氯化鉀進(jìn)料控制閥、燃燒室溫度傳感器和燃燒室壓力傳感器。通過計(jì)算機(jī)對(duì)各傳感器信息進(jìn)行采集，以及對(duì)各閥門的自動(dòng)開、關(guān)控制，使整個(gè)生產(chǎn)過程可在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)完成，消除了人為因素對(duì)生產(chǎn)的影響，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率顯著提高，大大降低了生產(chǎn)成本以及對(duì)操作人員的依賴，完全適合用于鉀肥的工業(yè)化生產(chǎn)過程。
【專利說明】一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，特別涉及一種利用計(jì)算機(jī)對(duì)儀器、儀表、閥門進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)控制的鉀肥生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，屬于化工產(chǎn)品加工設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工領(lǐng)域中，硫酸鉀生產(chǎn)主要在曼海姆爐內(nèi)進(jìn)行，其反應(yīng)方程式為:
[0003]2KC1+H2S04=K2S04+2HC1
[0004]其中，氯化鉀與濃硫酸在曼海姆爐內(nèi)混合加熱后反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鉀和氯化氫，硫酸鉀作為鉀肥被回收使用，氯化氫作為一種副產(chǎn)品回收待用。曼海姆爐主要包括一個(gè)燃燒室、一個(gè)位于燃燒室內(nèi)相對(duì)封閉的碟形室作為反應(yīng)室、設(shè)置在燃燒室上的兩個(gè)進(jìn)氣通道，以及設(shè)置在反應(yīng)室上的兩個(gè)進(jìn)料通道、排氣通道和排出通道。原料在反應(yīng)室內(nèi)邊加熱、邊混合攪拌，生成硫酸鉀后被混合攪拌刮刀從中心向周邊推動(dòng)，最終由排出通道流出反應(yīng)室，并經(jīng)冷卻匯總后形成反應(yīng)主產(chǎn)品硫酸鉀，同時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)品氯化氫氣體從排氣通道排出反應(yīng)室，進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)后等待進(jìn)一步回收處理。
[0005]上述過程中，傳統(tǒng)硫酸鉀生產(chǎn)工藝采用人工投料的控制方式，將原料氯化鉀和硫酸按一定比例進(jìn)行投料，其過程主要依靠操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行順序投放，不但浪費(fèi)大量的人力資源，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)成本，而且投料配比和混合過程也存在很大差異，使產(chǎn)品質(zhì)量得不到保障。其中，反應(yīng)室溫度及副產(chǎn)品鹽酸的生產(chǎn)質(zhì)量還需要工作人員隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量和檢驗(yàn)，消耗了大量人力，而且產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤、調(diào)控較慢，使工藝準(zhǔn)確性遭到重大考驗(yàn)。
[0006]如何改變這一情況，消除人工投料、人工監(jiān)控過程對(duì)鉀肥生產(chǎn)的影響，就成為本發(fā)明想要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述現(xiàn)有情況和不足，本發(fā)明旨在提供一種可以自動(dòng)投料、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)管理的鉀肥生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，以提高鉀肥生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，以及與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通的燃料流量傳感器、燃燒室溫度控制閥、煙氣排出壓力傳感器、燃燒室壓力控制閥、硫酸流量傳感器、硫酸流量控制閥、氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器、氯化鉀進(jìn)料控制閥、燃燒室溫度傳感器和燃燒室壓力傳感器；燃料流量傳感器和燃燒室溫度控制閥分別連接在曼海姆爐燃燒室的燃料進(jìn)氣通道上；煙氣排出壓力傳感器和燃燒室壓力控制閥分別連接在曼海姆爐燃燒室的廢氣排出通道上；硫酸流量傳感器和硫酸流量控制閥分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室的其中一個(gè)進(jìn)料通道上；氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器和氯化鉀進(jìn)料控制閥分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室的另外一個(gè)進(jìn)料通道上；燃燒室溫度傳感器和燃燒室壓力傳感器分別對(duì)應(yīng)連接在曼海姆爐的燃燒室上。[0010]一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，還包括硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器連接在曼海姆爐反應(yīng)室的排出通道上，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通。
[0011 ] 所述硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器為一個(gè)電子量稱。
[0012]一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，還包括氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器，氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器連接在曼海姆爐反應(yīng)室的排氣通道上，氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通。
[0013]所述氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器為一個(gè)電子量稱。
[0014]本發(fā)明所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其有益效果包括:
[0015]1、生產(chǎn)過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成，單條或多條生產(chǎn)線只需I人對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作過程進(jìn)行監(jiān)控即可。
[0016]2、計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)化生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、有序，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，產(chǎn)品品質(zhì)幾乎無任何質(zhì)量波動(dòng)。
[0017]3、生產(chǎn)中，曼海姆爐的壓力、溫度、投料量全部由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成，消除了人為因素帶來的影響，避免了可能造成的經(jīng)濟(jì)損失，降低了工廠的運(yùn)行、生產(chǎn)成本，提高了工廠效益。
[0018]4、克服了以往生產(chǎn)過程對(duì)大量人力資源的使用，操作人員少，生產(chǎn)效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明的中心是:通過在曼海姆爐上相應(yīng)位置設(shè)置監(jiān)測(cè)、控制器件，利用計(jì)算機(jī)的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)曼海姆爐反應(yīng)過程的自動(dòng)投料、自動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)質(zhì)量管理，以保障成品質(zhì)量，降低生產(chǎn)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
[0021]下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述:
[0022]本發(fā)明所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)13以及與計(jì)算機(jī)13信號(hào)連通的燃料流量傳感器1、燃燒室溫度控制閥2、煙氣排出壓力傳感器3、燃燒室壓力控制閥4、硫酸流量傳感器5、硫酸流量控制閥6、氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器7、氯化鉀進(jìn)料控制閥8、燃燒室溫度傳感器9、燃燒室壓力傳感器10、硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11和氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器16。燃燒室溫度控制閥2的開、關(guān)與燃燒室溫度傳感器9的探測(cè)信息相關(guān)聯(lián)；燃燒室壓力控制閥4的開、關(guān)與燃燒室壓力傳感器10的探測(cè)信息相關(guān)聯(lián)。其中，氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器7為一個(gè)電子量稱，電子量稱用于稱量送入反應(yīng)室15中的氯化鉀質(zhì)量，保證投料數(shù)量的準(zhǔn)確性。硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11也為一個(gè)電子量稱，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11用于測(cè)量生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的成品硫酸鉀的質(zhì)量。氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器16用于測(cè)量反應(yīng)室15產(chǎn)生的氯化氫氣體的溫度，通過溫度反映爐內(nèi)燃料的燃燒情況，確保是否充分燃燒。
[0023]具體連接關(guān)系為:燃料流量傳感器I和燃燒室溫度控制閥2分別連接在曼海姆爐燃燒室12的燃料進(jìn)氣通道上，燃料流量傳感器I隨時(shí)向計(jì)算機(jī)13反饋燃料流量數(shù)據(jù)，確保燃燒過程充分進(jìn)行；燃燒室溫度控制閥2用于控制燃燒室12的溫度。煙氣排出壓力傳感器3和燃燒室壓力控制閥4分別連接在曼海姆爐燃燒室12的廢氣排出通道上，煙氣排出壓力傳感器3用于反饋排出廢氣的壓力數(shù)據(jù)，同時(shí)，結(jié)合燃燒室壓力控制閥4的壓力控制，使曼海姆爐14的燃燒室12始終處于安全燃燒狀態(tài)。硫酸流量傳感器5和硫酸流量控制閥6分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室15的其中一個(gè)進(jìn)料通道上，其控制硫酸流量的同時(shí)還向計(jì)算機(jī)13反饋硫酸流量信息，為配比投料提供準(zhǔn)確依據(jù)。氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器7和氯化鉀進(jìn)料控制閥8分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室15的另外一個(gè)進(jìn)料通道上，氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器7隨時(shí)對(duì)氯化鉀的質(zhì)量進(jìn)行稱量，同時(shí)，在計(jì)算機(jī)13的協(xié)調(diào)下，通過氯化鉀進(jìn)料控制閥8控制氯化鉀的投料量，確保投料準(zhǔn)確、可靠。燃燒室溫度傳感器9和燃燒室壓力傳感器10分別對(duì)應(yīng)連接在曼海姆爐14的燃燒室12上，其采集燃燒室12內(nèi)的溫度和壓力信息，隨時(shí)反饋到計(jì)算機(jī)13中，以便通過計(jì)算機(jī)13形成相應(yīng)的控制信號(hào)，協(xié)調(diào)控制各個(gè)閥門工作。
[0024]為進(jìn)一步提高檢測(cè)質(zhì)量，保證生產(chǎn)過程順利、安全、可靠進(jìn)行，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11被連接在曼海姆爐反應(yīng)室15的排出通道上，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11用于測(cè)量流水化生產(chǎn)過程中成品硫酸鉀的實(shí)際質(zhì)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋到計(jì)算機(jī)13中，通過在計(jì)算機(jī)13中與理論計(jì)算得出的硫酸鉀質(zhì)量進(jìn)行比較，隨時(shí)了解和掌握反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)情況，確保反應(yīng)過程在可控、有效范圍內(nèi)進(jìn)行。而氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器16則被連接在曼海姆爐反應(yīng)室15的排氣通道上，氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器16用于采集排氣通道上的氯化氫氣體溫度，并將溫度信息反饋到計(jì)算機(jī)13中，通過溫度反映爐內(nèi)的燃燒情況，以便計(jì)算機(jī)13自動(dòng)判斷燃料燃燒是否充分，避免過多熱量排出及能源浪費(fèi)。
[0025]實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，首先曼海姆爐14啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)13控制燃燒室溫度控制閥2開啟，送入天然氣和空氣混合燃料進(jìn)行燃燒加熱，當(dāng)爐內(nèi)溫度升至生產(chǎn)所需溫度時(shí)，計(jì)算機(jī)13發(fā)出控制信號(hào)，控制硫酸流量控制閥6和氯化鉀進(jìn)料控制閥開啟8，讀取硫酸流量傳感器5和氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器7反饋的流量及質(zhì)量信息，監(jiān)控反應(yīng)原料按比例不斷投放，同時(shí)，計(jì)算機(jī)13還通過讀取燃料流量傳感器I反饋的流量信息，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)天然氣和空氣的流量信息，確保燃燒過程可以充分進(jìn)行。送入的天然氣和空氣在燃燒室12內(nèi)混合燃燒，硫酸和氯化鉀在反應(yīng)室15內(nèi)被加熱后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生硫酸鉀和氯化氫，其中，硫酸鉀在反應(yīng)室15中混合攪拌刮刀的作用下被不斷攪拌后由中心向周邊推出，最終，成品硫酸鉀由排出通道送出，氯化氫氣體由排氣通道逸出，并進(jìn)入后續(xù)的回收裝置進(jìn)行回收。整個(gè)生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)13通過隨時(shí)采集燃燒室溫度傳感器9的溫度信息和燃燒室壓力傳感器10的壓力信息，對(duì)燃燒室溫度控制閥2和燃燒室壓力控制閥4不斷進(jìn)行開、關(guān)控制調(diào)節(jié)，并通過燃料流量傳感器I和煙氣排出壓力傳感器3進(jìn)行氣體流量及壓力數(shù)據(jù)監(jiān)控，保證自動(dòng)調(diào)控過程能及時(shí)、有效進(jìn)行。而反應(yīng)生成的硫酸鉀也在硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器11的測(cè)量下，其質(zhì)量信息被隨時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)13中，并在計(jì)算機(jī)13中與理論計(jì)算得出的理論硫酸鉀質(zhì)量進(jìn)行比對(duì)，以確保反應(yīng)過程在可控和有序條件下進(jìn)行，進(jìn)而保證了硫酸鉀的成品質(zhì)量；同時(shí)，氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器16也隨時(shí)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫氣體進(jìn)行溫度測(cè)量，以確定混合氣體的燃燒效率，通過計(jì)算機(jī)13的相應(yīng)調(diào)節(jié)，保證混合氣體燃燒過程充分進(jìn)行，從而進(jìn)一步降低了能源消耗，保證了可持續(xù)生產(chǎn)過程。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)，以及與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通的燃料流量傳感器、燃燒室溫度控制閥、煙氣排出壓力傳感器、燃燒室壓力控制閥、硫酸流量傳感器、硫酸流量控制閥、氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器、氯化鉀進(jìn)料控制閥、燃燒室溫度傳感器和燃燒室壓力傳感器；所述燃料流量傳感器和燃燒室溫度控制閥分別連接在曼海姆爐燃燒室的燃料進(jìn)氣通道上；所述煙氣排出壓力傳感器和燃燒室壓力控制閥分別連接在曼海姆爐燃燒室的廢氣排出通道上；所述硫酸流量傳感器和硫酸流量控制閥分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室的其中一個(gè)進(jìn)料通道上；所述氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器和氯化鉀進(jìn)料控制閥分別連接在曼海姆爐反應(yīng)室的另外一個(gè)進(jìn)料通道上；所述燃燒室溫度傳感器和燃燒室壓力傳感器分別對(duì)應(yīng)連接在曼海姆爐的燃燒室上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器連接在曼海姆爐反應(yīng)室的排出通道上，硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述硫酸鉀質(zhì)量測(cè)量器為一個(gè)電子量稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器，所述氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器連接在曼海姆爐反應(yīng)室的排氣通道上，氯化氫氣體溫度測(cè)量傳感器與計(jì)算機(jī)信號(hào)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)鉀肥的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氯化鉀質(zhì)量測(cè)量器為一個(gè)電子量稱。
【文檔編號(hào)】C05D1/02GK103713600SQ201310723115
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】楊站平, 李學(xué)勇 申請(qǐng)人:凱恩德利(北京)科貿(mào)有限公司