一種氯化石蠟生產設備及自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種氯化石蠟生產設備及自動控制系統(tǒng)，解決現有氯化石蠟生產中人工調整參數操作困難格以及工作中存在較高危險性的問題。該氯化石蠟生產設備在自動控制系統(tǒng)的控制下，依據設定的生產工藝的控制參數，實現自動、手動無縫對接，更好的提高生產中生產設備安全及生產場地安全，且使各反應釜中反應的反應條件處于最佳條件下，實現安全、高效生產。
【專利說明】一種氯化石蠟生產設備及自動控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本 發(fā)明涉及化工生產設備【技術領域】，特別是指氯化石蠟生產設備及自動控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]氯化石蠟傳統(tǒng)工藝，在生產控制方面，均采用人工手動控制閥門來實現氯氣的壓力、流量及反應溫度的控制，在生產中要求工人精力高度集中，工作量特別大，并且很難準確達到工藝控制參數要求，副反應增加產品質量不合格。
[0003]另外，氯化是化合物的分子中引入氯原子的反應，該工藝反應是一個放熱過程:尤其在較高溫度下進行氯化，反應更為劇烈，速度快，放熱量較大，如果溫度失控，就存在火災或爆炸的危險性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出一種氯化石蠟生產設備及自動控制系統(tǒng)，解決現有氯化石蠟生產中人工調整參數操作困難格以及工作中存在較高危險性的問題。
[0005]一種氯化石蠟生產設備，包括:液氯儲貯罐、液氯汽化器、液氯緩沖罐、氯氣分配臺，四者依次連接；六個反應釜，依次連接，且分別與所述氯氣分配裝置連接；液蠟儲貯罐，與第一個所述反應釜連接；半成品釜，與第六個所述反應釜連接；脫氣釜，與所述半成品釜連接；冷循環(huán)裝置，通過管道分別與六個所述反應釜的夾層連接；控溫裝置，與所述液氯汽化器的夾套連接，
[0006]其中，所述液氯儲貯罐與所述液氯汽化器之間、氯氣分配臺與六個所述反應釜連接管道上、所述液蠟儲貯罐的出口、所述冷循環(huán)裝置與六個所述反應釜的夾層連接處以及控制裝置與所述液氯汽化器夾套連接外均設置有流量調節(jié)閥。
[0007]作為進一步技術方案，還包括尾氣處理裝置包括:吸收塔、循環(huán)罐、鹽酸儲存池，三者依次連接，其中，所述吸收塔還分別與六個所述反應釜以及所述脫氣釜連接。
[0008]作為進一步技術方案，所述冷循環(huán)裝置包括冷卻塔、循環(huán)水泵及循環(huán)水池，三都依次連接，其中，所述冷卻塔分別與六個所述反應釜的夾層連接。
[0009]作為進一步技術方案，還包括氯氣吸收裝置及緊急停車裝置，所述氯氣吸收裝置設置在生產設備外；所述緊急停車裝置與生產設備電源開關連接。
[0010]本發(fā)明提出了一種控制系統(tǒng)，包括:
[0011]溫度檢測裝置，分別設置在所述液氯汽化器、六個所述反應釜及所述冷卻塔上；
[0012]壓力檢測裝置，分別設置在所述液氯緩沖罐、六個所述反應釜及所述循環(huán)水泵出水口上；
[0013]流量檢測裝置，分別設置在六個所述支管及所述液蠟儲貯罐的出口上；
[0014]PLC控制器，分別與所述溫度檢測裝置、所述壓力檢測裝置、所述流量檢測裝置連接；[0015]調節(jié)裝置，與所述PLC控制器連接。
[0016]作為進一步技術方案，還包括:
[0017]氯氣檢測裝置，與所述PLC控制器連接；
[0018]液氯儲罐重量感應器，與所述PLC控制器連接；
[0019]聲光報警器，與所述PLC控制器連接。
[0020]作為進一步技術方案，所述溫度檢測裝置包括:
[0021]汽化器水溫檢測裝置，設置在所述液氯汽化罐上，且與所述PLC控制器連接；
[0022]反應釜溫度檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接；
[0023]冷卻水溫度檢測裝置，設置在所述所述冷卻塔入口上，且與所述PLC控制器連接。
[0024]作為進一步技術方案，所述壓力檢測裝置包括:
[0025]緩沖罐壓力檢測裝置，設置在所述液氯緩沖罐，且與所述PLC控制器連接；
[0026]反應釜壓力檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接；
[0027]冷卻水壓力檢測裝置，設置在所述循環(huán)水泵出水口上，且與所述PLC控制器連接；
[0028]尾氣壓力檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接。
[0029]作為進一步技術方案，所述流量檢測裝置包括:
[0030]支管流量計，設置在每個所述支管上，且與所述PLC控制器連接；
[0031]液蠟流量計，設置在液蠟儲貯罐出口上，且與所述PLC控制器連接。
[0032]作為進一步技術方案，所述調節(jié)裝置包括:
[0033]液氯流量調節(jié)閥，設置在所述液氯儲貯罐與所述液氯汽化器之間；
[0034]氯氣流量調節(jié)閥，設置在氯氣分配臺與六個所述反應釜連接管道上；
[0035]蠟油流量調節(jié)閥，設置在所述液蠟儲貯罐的出口 ；
[0036]冷水流量調節(jié)閥，設置在所述冷循環(huán)裝置與六個所述反應釜的夾層連接處；
[0037]溫水流量調節(jié)閥，設置在控制裝置與所述液氯汽化器夾套連接外；
[0038]冷卻塔風扇開關調控裝置，設置在所述冷循環(huán)裝置中冷卻塔上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0040]圖1為本發(fā)明生產設置結構示意圖；
[0041]圖2為本發(fā)明控制系統(tǒng)結構示意圖。
[0042]圖中:1、液氯儲貯罐；2、液蠟儲貯罐；3、液氯汽化器；4、液氯緩沖罐；5、氯氣分配臺；6、反應釜；7、半成品釜；8、脫氣釜；9、冷循環(huán)裝置；10、控溫裝置；11、尾氣處理裝置；12、吹風裝置。
【具體實施方式】
[0043]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]如圖1~圖2所示，本發(fā)明提出的一種氯化石蠟生產設備工作過程如下:
[0045]液氯儲貯罐I中的液態(tài)氯進入液氯汽化器3，通過控溫裝置10經夾套熱水加熱(水溫不超過40°C )，汽化后進入液氯緩沖罐4穩(wěn)壓、干燥，再通過氯氣分配臺5計量分別進入各個反應釜6 ;同時，與第一個所述反應釜6連接的液蠟儲貯罐2，其儲貯的液蠟經計量進入第一個反應釜6，氯氣和液蠟同步進入到第一個反應釜6，再從第一個反應釜6溢流到第二個反應釜6，第二個反應釜6到第個三反應釜6，直到第六個反應釜6 ;每個反應釜6都同步通入氯氣，待反應釜6中氯氣和液蠟發(fā)生反應后，到第六個反應釜6密度達到1.23-1.25時為反應終點，之后進入半成品釜7 ;氯化反應結束后，將第六個反應釜6中的物料用泵抽到脫氣釜8，通過吹風裝置12向脫氣釜8中通入壓縮空氣，吹出氯化石蠟中溶解的氯化氫和氯氣，吹出的氣體送尾氣處理裝置11 ;吹風結束后，向脫氣釜8加入穩(wěn)定劑成為氯化石蠟成品，從釜底部放出，經裝桶包裝后入庫。
[0046]本發(fā)明提出的一種氯化石蠟生產設備的最佳實施例中，還包括以下技術特征:
[0047]1、尾氣處理裝置11包括:吸收塔、循環(huán)罐、鹽酸儲存池，三者依次連接，其中，所述吸收塔還分別與六個所述反應釜6以及所述脫氣釜8連接。
[0048]六個反應釜6中氯化反應產生的副產物氯化氫和微量的氯氣及脫氣釜8中吹出的氯化氫和氯氣進入石墨改性聚丙烯降膜式吸收塔，經循環(huán)稀酸進行吸收，得到的濃度為30%的鹽酸進入鹽酸循環(huán)罐，再由酸泵打進鹽酸儲存池中儲存。另外，由降膜底部出來的尾氣含有未吸收完成的氯化氫和氯氣進入鹽酸吸收罐，從鹽酸吸收罐出來的尾氣進入堿吸收池用冷堿液吸收制成次氯酸鈉。通過上述設計，使在生產過程中的尾氣全部吸收，不僅環(huán)保、安全，還生成了副產物，增大收益。
[0049]2、所述冷循環(huán)裝置9包括冷卻塔、循環(huán)水泵及循環(huán)水池，三都依次連接，其中，所述冷卻塔分別與六個所述反應釜6的夾層連接。
[0050]由于六個反應釜6中氯化反應為放熱反應，隨著反應的進行，反應的溫度不斷地提高，而氯化反應的溫度要保持在110°c左右，因此，需要在反應器夾套內加水冷卻，使反應溫度穩(wěn)定，上述冷循環(huán)裝置9保證了氯化反應處于最佳反應溫度中。
[0051]3、所述液氯汽化器3與所述液氯緩沖罐4的底部均設置有排污閥，且所述液氯緩沖罐4還設置有安全閥和緊急放空閥，在所述安全閥后依次設置有緩沖罐和止回閥，所述止回閥的出口與外部堿池連接。
[0052]防止在切斷液氯汽化器3的進氣后，氯汽化器與所述液氯緩沖罐4內的壓力依然超標，按照壓力容器的有關規(guī)定，氯氣緩沖罐還設置有安全閥和緊急放空閥，在安全閥后設置緩沖罐、止回閥，并將出口引至堿池，確保整個生產過程的安全性。
[0053]本發(fā)明提出的一種控制系統(tǒng)，通過如下控制裝置配合保證對上述設備運行的控制:
[0054]1、汽化器水溫檢測裝置、PLC控制器、溫水流量調節(jié)閥及液氯流量調節(jié)閥控制液氯汽化器內汽化過程。
[0055] 在液氯汽化器上設置汽化器水溫檢測裝置，檢測液氯汽化器的夾套內水溫，并將檢測數據傳送給PLC控制器，PLC控制器通過溫水流量調節(jié)閥將夾層內水溫控制在35—40 0C ;當溫度低于設定報警值20°C時或者高于40°C時，液氯流量調節(jié)閥自行關閉；另外，當溫度高于設定報警值時，聲光報警器報警啟動，提醒操作人員注意。
[0056]2、緩沖罐壓力檢測裝置、PLC控制器、液氯流量調節(jié)閥控制液氯緩沖罐在安全壓力下運行。
[0057]在液氯緩沖罐上設置緩沖罐壓力檢測裝置，檢測液氯緩沖罐內壓力，并將檢測數據傳送給PLC控制器，液氯緩沖罐內壓力< 0.2MPa時，設備正常運行，當緩沖罐壓力達到低限報警值0.25MPA時，PLC控制器控制液氯流量調節(jié)閥自動調整液氯進量，同時遠程及現場聲光報警器報警；當緩沖罐壓力達到高信號報警時0.28MPA時，液氯流量調節(jié)閥關閉，中斷向液氯緩沖罐供氯，其中，壓力檢測裝置檢測范圍為O~1.0ΜΡΑ，為防腐的鉭膜片。
[0058]3、反應釜溫度檢測裝置、反應釜壓力檢測裝置、支管流量計、液蠟流量計、PLC控制器、氯氣流量調節(jié)閥、蠟油流量調節(jié)閥、冷水流量調節(jié)閥控制各反應釜保持在適宜的反應條件下安全生產。
[0059]每個反應釜上均設置有反應釜溫度檢測裝置及反應釜壓力檢測裝置，檢測每個反應釜內溫度及壓力，并將檢測數據傳送給PLC控制器，當溫度低于110°C或壓力低于
0.0SMpa時，PLC控制器控 制冷水流量調節(jié)閥減小流量，同時遠程及現場聲光報警器報警；當單個釜溫度≥115°C、壓力高于0.1Mp時，PLC控制器控制氯氣流量調節(jié)閥關閉，間隔一段時間后，若反應釜內溫度或壓力仍然在高于高限，總管內進氯氣切斷閥關閉，冷水流量調節(jié)閥開到最大，從而能很大程度上來避免事故發(fā)生，另外，運行中，第一反應釜至第六反應釜通過支管流量計檢測，再通過PLC控制器控制各支管的氯氣流量調節(jié)閥控制流量值參數分別為:68、66、62、58、54、52，總量為360立方每小時；與第一個反應釜連接的液蠟儲貯罐通過液蠟流量計檢測數據傳輸給PLC控制器，控制蠟油流量調節(jié)閥每小時250升每小時不間斷進料。
[0060]4、冷卻水溫度檢測裝置、冷卻水壓力檢測裝置、PLC控制器、冷卻塔風扇開關調控裝置控制冷卻水維持在適宜溫度下，并檢測冷循環(huán)裝置正常運行。
[0061]冷循環(huán)裝置中冷卻塔入口上設置有冷卻水溫度檢測裝置及冷卻水壓力檢測裝置，檢測冷循環(huán)裝置中冷卻水溫度及循環(huán)水泵進口水壓力，并將檢測數據數據傳送給PLC控制器，當溫度高于40°C時，冷卻塔風扇啟動工作；當溫度低于設定溫度20°C時，冷卻塔風扇停在工作；當循環(huán)水泵進口水壓力低于或高于設定值時，遠程及現場聲光報警器報警，提醒操作人員采取措施；當循環(huán)水泵進口水壓力〈0.1Mp a時，備用泵啟動供水。
[0062]5、液氯儲罐重量感應器、PLC控制器及聲光報警器促使操作工人更換液氯儲貯罐。
[0063]液氯儲罐重量感應器，在生產運行中，在液氯儲貯罐下設置液氯儲罐重量感應器，以液氯儲貯罐內氯氣的重量變化，檢測到液氯儲貯罐內液氯的重量剩余< 5kg時，通過PLC控制器控制發(fā)報警信號，以提醒操作工更換液氯儲貯罐，并關閉液氯流量調節(jié)閥。
[0064]6、尾氣壓力檢測裝置、PLC控制器及尾氣閥門控制尾氣閥門開關，保證反應釜內反應條件處理最理想狀態(tài)。
[0065]尾氣壓力檢測裝置，當尾氣壓力檢測裝置檢測到各反應釜中尾氣壓力達到高限時，PLC控制器控制打開對應反應釜的尾氣閥門，將尾氣直接通入事故中和噴淋系統(tǒng)，同時聲光報警器啟動。
[0066]上述控制系統(tǒng)控制生產時相對應的生產設備，以保證生產生產設備安全運行及適宜反應條件的穩(wěn)定，本發(fā)明還加設有生產場地內工作環(huán)境的安全保障，如下:
[0067]1、氯氣檢測裝置配合PLC控制器及氯氣吸收裝置，在液氯汽化崗位、生產車間、液氯存儲罐區(qū)，實時監(jiān)控氯氣泄漏，檢測數據傳輸給PLC控制器，根據情況發(fā)出聲光報警，開啟相應崗位上軟管氯氣真空收集系統(tǒng)，將泄露氯氣收集至堿液吸收，而流動泄露由氯氣捕消器吸收。
[0068]2、緊急停車裝置，包括設置在現場控制箱上的緊急停車按鈕和設置在控制室內的急停復位按鈕，與整套設備的控制電源連接，一旦發(fā)生緊急情況，現場巡檢人員在控制室內通過終端控制裝置或在現場通過緊急停車按鈕實現緊急停車，此操作完成后工作人員想再次開啟設備，必須同時按下現場控制箱和控制室監(jiān)控中心上的急停復位按鈕才可再次對氯氣總管切斷閥電動控制，以保證生產環(huán)境安全的絕對控制。
[0069]通過以上控制方案實現了整個生產設備的控制，并且可根據原料的不同調整生產工藝的控制參數，實現自動、手動無縫對接。
[0070]以上所述僅 為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種氯化石蠟生產設備，其特征在于，包括:液氯儲貯罐、液氯汽化器、液氯緩沖罐、氯氣分配臺，四者依次連接；六個反應釜，依次連接，且分別與所述氯氣分配裝置的六個支管分別連接；液蠟儲貯罐，與第一個所述反應釜連接；半成品釜，與第六個所述反應釜連接；脫氣釜，與所述半成品釜連接；冷循環(huán)裝置，通過管道分別與六個所述反應釜的夾層連接；控溫裝置，與所述液氯汽化器的夾套連接， 其中，所述液氯儲貯罐與所述液氯汽化器之間、氯氣分配臺與六個所述反應釜連接管道上、所述液蠟儲貯罐的出口、所述冷循環(huán)裝置與六個所述反應釜的夾層連接處以及控制裝置與所述液氯汽化器夾套連接外均設置有流量調節(jié)閥。
2.如權利要求1所述的氯化石蠟生產設備，其特征在于，還包括尾氣處理裝置包括:吸收塔、循環(huán)罐、鹽酸儲存池，三者依次連接，其中，所述吸收塔還分別與六個所述反應釜以及所述脫氣釜連接。
3.如權利要求1所述的氯化石蠟生產設備，其特征在于，所述冷循環(huán)裝置包括冷卻塔、循環(huán)水泵及循環(huán)水池，三都依次連接，其中，所述冷卻塔分別與六個所述反應釜的夾層連接。
4.如權利要求1所述的氯化石蠟生產設備，其特征在于，還包括氯氣吸收裝置及緊急停車裝置，所述氯氣吸收裝置設置在生產設備外；所述緊急停車裝置與生產設備電源開關連接。
5.一種對權利要求1-4任一項所述設備控制的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 溫度檢測裝置，分別設置在所述液氯汽化器、六個所述反應釜及所述冷卻塔上； 壓力檢測裝置，分別設置在所述液氯緩沖罐、六個所述反應釜及所述循環(huán)水泵出水口上； 流量檢測裝置，分別設置在六個所述支管及所述液蠟儲貯罐的出口上； PLC控制器，分別與所述溫度檢測裝置、所述壓力檢測裝置、所述流量檢測裝置連接； 處理裝置，與所述PLC控制器連接。
6.如權利要求5所述控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 氯氣檢測裝置，與所述PLC控制器連接； 液氯儲罐重量感應器，與所述PLC控制器連接； 聲光報警器，與所述PLC控制器連接。
7.如權利要求5所述控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測裝置包括: 汽化器水溫檢測裝置，設置在所述液氯汽化罐上，且與所述PLC控制器連接； 反應釜溫度檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接； 冷卻水溫度檢測裝置，設置在所述所述冷卻塔入口上，且與所述PLC控制器連接。
8.如權利要求5所述控制系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測裝置包括: 緩沖罐壓力檢測裝置，設置在所述液氯緩沖罐，且與所述PLC控制器連接； 反應釜壓力檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接； 冷卻水壓力檢測裝置，設置在所述循環(huán)水泵進水口上，且與所述PLC控制器連接； 尾氣壓力檢測裝置，設置在六個所述反應釜內，且與所述PLC控制器連接。
9.如權利要求5所述控制系統(tǒng)，其特征在于，所述流量檢測裝置包括: 支管流量計，設置在每個所述支管上，且與所述PLC控制器連接；液蠟流量計，設置在液蠟儲貯罐出口上，且與所述PLC控制器連接。
10.如權利要求5所述控制系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置包括:液氯流量調節(jié)閥，設置在所述液氯儲貯罐與所述液氯汽化器之間；氯氣流量調節(jié)閥，設置在氯氣分配臺與六個所述反應釜連接管道上；蠟油流量調節(jié)閥，設置在所述液蠟儲貯罐的出口 ；冷水流量調節(jié)閥，設置在所述冷循環(huán)裝置與六個所述反應釜的夾層連接處；溫水流量調節(jié)閥，設置在控制裝置與所述液氯汽化器夾套連接外；冷卻塔風扇開關調控裝置，設置在所述冷循環(huán)裝置中冷卻塔上。
【文檔編號】B01D53/78GK103965963SQ201410107834
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2014年3月24日
【發(fā)明者】張春林 申請人:辛集市三金化工有限公司