CN115015344B - 一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***与方法,包括对反应釜内悬浮反应液进行测量的测量装置,测量装置与反应釜之间构成实时循环***,整个测量由自动化***控制,使用PLC程序控制整个工艺过程,包括在线抽取过滤具有悬浮颗粒的反应溶液、在线测量pH和上传数值、自动冲洗pH电极、自动注入缓冲溶液保护pH电极、自动控制反应釜内加碱(酸)流量调节反应液酸碱度、过程自动指示,这种智能化控制手段精确、方便,又能节省人工和时间成本。
Description
技术领域
本发明属于溶液检测技术领域,尤其涉及一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***与方法。
背景技术
现有的在线检测pH值装置都是针对反应体系是纯溶液体系,不能含有胶体和悬浮颗粒,仅仅只是考虑反应体系溶液的温度、浓度和其它离子的相关影响;
pH的测量反映的是一个离子扩散的动态平衡过程,反应釜中物料的组成、状态和流动的速度、所处环境等都对工业在线pH值的测量结果有着较大的影响,特别是当反应体系产物中有悬浮颗粒或胶状物质时,因为存在着液接界电势和流动电势的影响,要准确测量pH值在胶体化学和分析化学的研究中就有一定的难度,而对反应釜中有悬浮颗粒的溶液pH值在线直接测量就更加困难,目前现有技术中还没有很好的解决这个问题,许多实际化工生产中仍需要采取人工取样,将溶液进行处理后才能检测pH值,这不仅造了成人工和生产时间的浪费,也会造成安全隐患,无疑是自动化生产过程中的一大痛点。
而且现有的在线检测pH装置是直接在生产工艺中被检测液体的主管道上安装或将检测电极深入到反应釜深处安装,缺少电极的校准和清洗及养护环节,造成实际生产中在线pH测量不准确且电极的损耗较大,大大缩短了pH电极的使用寿命,这无疑也是不小的成本消耗。
为此,我们提出一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***与方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***与方法,以解决现在的一些在线测量pH值的技术大都是单一的pH数值测定,或仅含有测量后的电极水洗过程,没有把溶液的前处理、测量结果的使用、电极的养护、加酸或加碱、过程的控制等一系列问题一揽子解决,也即没有把pH测量和反应控制全过程的各个环节用工业自动化控制技术串联一体,降低人工成本,以最大限度的提高劳动生产力的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***的具体技术方案如下:包括反应釜,反应釜内设有对悬浮反应液进行过滤的过滤头,其过滤头连接在抽液管上,抽液管上安装有可正反抽取的抽液泵,抽液管另一端连接溶液流入管,溶液流入管贯穿设置在大容器的侧壁上,所述大容器内设有小容器,小容器内设有pH计探头,pH计探头通过与其连接的升降装置可上下移动,溶液流入管上连接有分支管路,溶液通过分支管路同时流入到小容器中,pH计探头可在小容器内测量溶液的流动和反映溶液的即时状态,其反应釜、pH计探头、抽液泵、升降装置均与控制***连接,大容器上设有溶液流出管,在溶液达到溶液流出管高度时,通过管道流回反应釜中。
进一步,所述过滤头包括框架网兜,所述框架网兜的内腔设有方便过滤头沉入反应釜溶液中的配重块,框架网兜的***包覆有过滤网。
进一步,所述大容器中设置清洗水管,其清洗水管上分出多个喷水管口,喷水管口贯穿延伸位于小容器中,清洗水管的顶端连接清洗水泵管,其清洗水泵管连接清洗水泵,所述清洗水泵与控制***连接。
进一步,所述小容器内设有用于抽取小容器内清洗后用水的抽水管,其抽水管另一端连接抽水水泵管,抽水水泵管的另一端连接抽水水泵,所述抽水水泵与控制***连接。
进一步,所述pH计探头包括pH电极和变送器,变送器用于将pH测量值传送至控制***,pH电极的底端设有pH电极玻璃球。
进一步,所述小容器内设有缓冲溶液管,其缓冲溶液管另一端连接缓冲溶液水泵管,缓冲溶液水泵管的另一端连接缓冲溶液水泵,所述缓冲溶液水泵与控制***连接,抽取缓冲溶液,经缓冲溶液水泵管与缓冲溶液管进入到小容器中,将pH电极玻璃球以上部分浸没其中,保护pH电极。
进一步,所述控制***为PLC控制器和DCS中心。
进一步,所述升降装置和大容器安装在支架底座上。
进一步,所述升降装置包括电推杆,电推杆固定在电推杆底座上,电推杆底座连接在支架上,支架连接在支架底座上,电推杆的伸缩端连接连接杆,连接杆的另一端连接pH计探头。
一种在线测量悬浮反应液pH***的过程控制方法,包括如下步骤:
S1:在反应体系中选择性的过滤悬浮的颗粒和胶状物质,抽液泵抽取反应釜内的反应溶液经管道到支架底座上的大容器和设置在大容器内腔的小容器中,降低体系的接界电位,确保符合pH测量所需要的溶液性质要求;
S2:在整个的反应过程中,按PLC程序自动控制抽液泵正、反转,以冲洗经抽液管与抽液泵相连的过滤头,保持过滤头不被堵塞,保持正常的液体抽取,抽取的液体流过大容器和小容器后,由大容器的出口流回反应釜中,构成一个釜外循环***;
S3:利用pH计探头在线测量小容器中实时流动的溶液,从而控制整个反应体系和过程的pH值;
S4:测量的pH值,如果远离反应的终点,则通过PLC控制流量计以恒定速度加碱或酸,当接近过程pH值前,则控制流量计缓慢加碱或酸,逐步到过程,在目标pH值处停留几分钟,观察pH值变化,直至反应体系达到稳定的目标pH值,PLC控制pH计探头和流量计停止;
S5:pH计探头和流量计停止工作后,启动抽液泵反转抽取大容器和小容器中的反应溶液回反应釜;
S6:待溶液抽完后,启动支架底座上的电推杆向上推起,将通过连接杆与电推杆连接的pH电极上推,启动清洗水泵抽取清水通过位于大容器内的清洗水泵管入口,经管道分为两个喷水管口冲洗pH计探头,其中喷水管口贯穿延伸位于小容器中,PLC启动抽水水泵经管道口将清洗电极的清洗水抽干后,控制电推杆回到原位;
S7:程序启动缓冲溶液水泵抽取储藏瓶中的缓冲溶液经缓冲溶液水泵管与缓冲溶液管注入到小容器中,将pH电极玻璃球及以上部分浸没其中,保护pH电极。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)新型抽取反应液滤头的设计和采取的抽液泵正、反转操作,抽取液体和反冲液体的间隙***替进行,使得悬浮颗粒不能吸附在滤头周围,抽取的液体稳定均匀,使化工生产中产生的胶体和悬浮液pH值得以在线测定,解决了工业生产中的一大难题。
(2)精巧设计了完整地在线测量pH***的装置,使其测量标准化、***化,既保证了pH测量的精确性,又延长了测试电级的寿命,降低了成本。
(3)抽滤液进入大容器后,经分支管分流部分滤液进入小容器的巧妙设计,构筑了反应釜内和测量容器内反应液体系的实时循环***,确保即时在线反应液的抽取、pH值的测量、反应釜内反应液pH的调节和过程的确定。
(4)使用PLC程序控制整个工艺过程,包括在线抽取过滤具有悬浮颗粒的反应溶液、在线测量pH和上传数值、自动冲洗pH电极、自动注入缓冲溶液保护pH电极、自动控制反应釜内加碱(酸)流量调节反应液酸碱度、过程自动指示。这种智能化控制手段精确、方便,又能节省人工和时间成本。
(5)整个***不含金属材料,可应用于强酸、强碱反应体系的pH值及相关数据的在线精准测量,可广泛应用于胶体、悬浮反应体系其它相关的化学反应参数和化工***的数据测试问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的结构剖视图;
图3为本发明大容器的结构俯视图;
图4为为本发明的过滤头结构示意图;
图5为本发明的过滤头结构剖视图;
图中标记说明:1、过滤头;101、过滤网;102、框架网兜;103、配重块;2、清洗水管;3、抽水管;4、溶液流入管;5、分支管路;6、小容器;7、大容器;8、pH电极玻璃球;9、喷水管口;10、溶液流出管;11、清洗水泵管;12、抽水水泵管;13、缓冲溶液水泵管;14、pH电极;15、缓冲溶液管;16、电推杆;17、支架;18、电推杆底座;19、支架底座;20、连接杆。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***做进一步详细的描述。
如图1所示,本发明公开了一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,包括装有悬浮反应液的反应釜(图中未示出),反应釜为现有技术中的反应釜,其上带有加碱(酸)流量计等相关设备;对反应釜内悬浮反应液进行测量的测量装置,测量装置与反应釜之间构成实时循环***,测量装置用于在线自动抽取和回流反应釜内悬浮反应液,自动测量反应过程pH值;
如图2所示,测量装置包括支架底座19,支架底座19上放置有大容器7,大容器7内设置有小容器6,小容器6设置大容器7的内腔上方,可以是贴合大容器7一侧内壁进行固定或通过固定件支撑,小容器6底端距离大容器7保留一定的距离,使之处于悬空状态,在大容器7的一侧壁上贯穿设置有溶液流入管4,溶液流入管4的外管口可以活动连接抽液管,该抽液管上设置抽液泵,且根据在线精确测量悬浮反应液pH***的要求,针对抽液泵抽取胶体和悬浮液易堵的现状,我们专门设计了抽取反应液的过滤头1,过滤头1连接在该抽液管的另一端;
如图4和图5所示,过滤头1由三个部分组成,第一部分是过滤网101,根据悬浮溶液的性质和颗粒的大小我们选择具有较好的耐强酸、强碱性能的不同孔径滤材如树脂,其网眼孔径优选为100~2000目,是根据不同的溶液情况和整个体系测试后,选择不同的网眼孔径的网布材料,防止使用过程中网眼被堵塞,达不到过滤和反冲的效果,过滤网101对选择性的允许一定粒径的颗粒通过。第二部分是塑料框架网兜102,用于支撑过滤网101,保证有一定的立体空间构型,使溶液能进入到里面去。这个框架的网格大小不受限制,从2毫米到20毫米范围内都可以,需要有一定的支撑强度支撑和耐酸碱性能;
第三部分是一种配重材料,主要以耐酸性和碱性的陶瓷大块球、柱形材料为主,可以优选为陶瓷柱3,因为反应釜中悬浮颗粒的溶液在大力搅拌旋转的时候,过滤头1不容易进入到液体中,配重滤头的设计,较好地解决了从悬浮溶液中抽取液体的问题,解决了工业生产中胶体、悬浮液体系不宜直接测量pH的难题;如果不增加配重,在搅拌桨高速搅拌下,过滤头1很难进入到溶液中抽取溶液;
该过滤头1与抽液泵相连后进入到溶液中,利用PLC程序控制,使抽液泵进行脉冲式的正反转,抽取溶液一段时间又反转,用抽取的溶液冲洗过滤头1。因为抽取溶液时悬浮颗粒围绕吸附在过滤头1的周围,阻碍抽取溶液进一步的进行,且不冲洗过滤头1影响溶液成分的变化,而利用抽取的溶液反冲洗过滤头1,这较好地解决了这个问题,结合抽取液体和反冲液体的间隙性、脉冲式交替进行,使得悬浮颗粒不能附着在滤头周围,抽取的液体稳定均匀,这个间歇式的脉冲时间由PLC程序控制,设定在几秒、几分钟的时间间隔和每次抽取及反冲时间长短、频率都可以通过程序设置确定;
其过滤头1放置在反应釜中后,通过抽液泵在反应釜中抽取溶液,经过滤头1过滤后送入溶液流入管4中,溶液流入管4延伸于大容器7内的部分分为两个流通管路,其中溶液流入管4本身的流出口作为一个管路将溶液流入到大容器7中,溶液流入管4上再分支连接了一个分支管路5,用于将溶液导入小容器6中,确保抽取的溶液能及时的进入到小容器6中,保持与大容器7中的溶液具有同样的性质和同样的pH值,小容器6中的溶液保持流动,确保pH计探头所在的小容器6内测量pH溶液的流动和反映溶液的即时状态,在小容器6容量满时,会向外溢流到大容器7中;
如图1和图2所示,在大容器7的一侧壁上还贯穿设置有溶液流出管10,溶液流出管10在大容器7的侧壁上处于一定的高度,其外接一外部连接管导入反应釜中,用于在大容器7中溶液充满后通过溶液流出管10流回到反应釜中,构成一个循环体系;
如图2和图3所示,在大容器7中设置清洗水管2,其清洗水管2上分出多个喷清水的喷水管口9,喷水管口9贯穿延伸位于小容器6中,此处优选为两个喷水管口9,可以左右对称的设置在小容器6中,起到多方法冲洗的作用;清洗水管2外接喷洗水泵管11,喷洗水泵管11另一端连接喷洗水泵,喷洗水泵放置在水源中抽取清水;
如图2和图3所示,小容器6中还设置有抽水管3和缓冲溶液管15,抽水管3的一端延伸位于小容器6腔体内,另一端延伸出小容器6的顶端开口,抽水管3连接抽水水泵管12,抽水水泵管12的另一端连接抽水水泵,其作用是抽干小容器6中清洗电极的清洗水;缓冲溶液管15连接缓冲溶液水泵管13,缓冲溶液水泵管13另一端连接缓冲溶液水泵,其作用是抽取缓冲溶液,经缓冲溶液水泵管13进入到小容器6中,将pH电极玻璃球8以上部分浸没其中,保护pH电极14,延长使用寿命,该申请中各类功能作用的泵可总结为水泵机组,其水泵机组通过控制***的PLC控制器进行控制;
如图2所示,支架底座19上还放置有一升降装置,升降装置包括电推杆16,电推杆16固定在电推杆底座18上,电推杆底座18连接在支架17上,支架17连接在支架底座19上,电推杆16的伸缩端连接连接杆20,连接杆20的另一端连接pH计探头,pH计探头采用现有技术中的标准件,pH计探头具体包括pH电极14和变送器,变送器用于将pH测量值传送至控制***,pH电极14的底端设有pH电极玻璃球8,其pH计探头通过导线连接PLC控制器和DCS中心,pH计探头伸缩到小容器6内时,可在小容器6内测量pH溶液的流动和反映溶液的即时状态;
升降装置还可是其他形式能达到升降作用的部件,其安装方式也不唯一,也可以是安装悬挂在容器顶端的方式,只要能保证能带动pH计探头进行升降工作都在本申请的保护范围;
整个在线抽取反应溶液、测量pH、冲洗pH计探头、保护pH计探头等全部过程均由设计的PLC程序自动完成的控制***,其***控制手段均可基于现有技术实现。
具体的过程是:水泵抽取反应釜中经过滤头1过滤后的溶液经溶液流入管4进入到大容器7中,分成两个分支,一支通过溶液流入管4本身的流出口作为一个管路将溶液流入到大容器7中,另一支通过分支管路5将抽取溶液分流到小容器6中,保持与大容器7中的溶液具有同样的性质和同样的pH值。大容器7中溶液充满后通过溶液流出管10流回到反应釜中。使反应釜内和反应釜外溶液不断的出入流出,构成了一个循环***。溶液进入到小容器6中,这时pH计探头就可以测试并显示该时刻的pH值并及时上传到DCS中心。测试时间的长短需根据反应过程时间的长短来设置,由PLC程序控制测量时间和pH值的数据上传。同时pH计探头将数值反馈给PLC,用于PLC及时控制加碱(酸)流量计等相关的动作。当反应达到终点时,PLC控制pH计探头和反应釜上的流量计停止工作,启动抽液泵反转抽取大容器7和小容器6中的反应溶液回反应釜。待溶液抽完后,启动电推杆16向上推起,将pH电极14上推几厘米,启动清洗水泵抽取清水通过清洗水泵管11入口,经管道分为两个喷水管口9冲洗pH电极14探头5-100秒时间,待冲洗干净后,PLC启动抽水水泵经抽水水泵管12将小容器6中清洗电极的清洗水抽干后,控制电推杆16回到原位。程序启动缓冲溶液水泵抽取缓冲溶液,经缓冲溶液水泵管进入到小容器中,将pH电极玻璃球8以上部分浸没其中,保护pH电极14,这时整个过程完成。
具体的,一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***的过程控制方法包括如下步骤:
S1:在反应体系中选择性的过滤悬浮的颗粒和胶状物质,抽液泵抽取反应釜内的反应溶液经管道到支架底座19上的大容器7和设置在大容器7内腔的小容器6中,降低体系的接界电位,确保符合pH测量所需要的溶液性质要求;
S2:在整个的反应过程中,按PLC程序自动控制抽液泵正、反转,以冲洗经抽液管与抽液泵相连的过滤头1,保持过滤头1不被堵塞,保持正常的液体抽取,抽取的液体流过大容器7和小容器6后,由大容器7的出口流回反应釜中,构成一个釜外循环***;
S3:利用pH计探头在线测量小容器6中实时流动的溶液,从而控制整个反应体系和过程的pH值;
S4:测量的pH值,如果远离反应的终点,则通过PLC控制流量计以恒定速度加碱或酸,当接近过程pH值前,则控制流量计缓慢加碱或酸,逐步到过程,在目标pH值处停留几分钟,观察pH值变化,直至反应体系达到稳定的目标pH值,PLC控制pH计探头和流量计停止;
S5:pH计探头和流量计停止工作后,启动抽液泵反转抽取大容器7和小容器6中的反应溶液回反应釜;
S6:待溶液抽完后,启动支架底座19上的电推杆16向上推起,将通过连接杆20与电推杆16连接的pH电极14上推,启动清洗水泵抽取清水通过位于大容器7内的清洗水泵管11入口,经管道分为两个喷水管口9冲洗pH计探头,其中喷水管口9贯穿延伸位于小容器6中,PLC启动抽水水泵经管道口将清洗电极的清洗水抽干后,控制电推杆16回到原位;
S7:程序启动缓冲溶液水泵抽取储藏瓶中的缓冲溶液经缓冲溶液水泵管13与缓冲溶液管15注入到小容器中6,将pH电极玻璃球8及以上部分浸没其中,保护pH电极14。
下面列举应用于一个化工企业的反应合成高分子材料的反应体系中pH测量和***控制实例:
事前经分析检测,企业反应合成高分子材料的粒径是在30-90微米左右,为此我们选择尼龙高分子材料制备的滤网,网眼孔径为1000-1500目左右,构成了过滤网101;滤头的框架网兜102选择工程塑料制成,孔径2-6毫米,具有较好的支撑强度和耐酸碱性能;网兜2选用重200克的陶瓷柱,作为配重块103,这三个部分构成了非常适合该反应体系的过滤头1;
将该过滤头1与抽液泵相连后放入到反应釜内部高速搅拌的反应溶液中,过滤头1因配重沉入到悬浮颗粒的下面,可在悬浮层和溶液间抽取、过滤反应液;
当反应进行了一段时间后,需要监测控制反应体系的pH值时,由DCS中心***给PLC一个输入信号,PLC启动抽液泵抽取反应液,启动在线pH计探头工作;
由抽液泵抽取过滤后的溶液经溶液流入管4进入到大容器7中,分成两个分支,一支通过分支管路5将抽取溶液分流到小容器6中,确保抽取的溶液能及时的进入到小容器6中,保持与大容器7中的溶液具有同样的性质和同样的pH值,大容器7中溶液充满后通过溶液流出管10流回到反应釜中,使反应釜内和反应釜外溶液不断的出入流出,构成了一个循环***;
溶液进入到小容器6中,这时pH计探头就可以测试并显示该时刻的pH值。启动测量5分钟后,此时反应体系的pH值在1.0,这时,由PLC程序控制抽液泵进行反转5秒,用抽取的溶液冲洗过滤头1,冲散因为抽取溶液时围绕吸附在过滤头1周围的悬浮颗粒,在后面的50多分钟的反应测量时间内,每隔2分钟时间,抽液泵进行反转5秒,反复重复这样的抽取、反冲的动作,保证溶液抽取和测量pH工作顺利正常的进行;
当反应体系的pH值达到3.20时,由pH计探头设定的低警报线发出蜂鸣声,通过变送器反馈给DCS控制中心启动反应釜本身的加减流量计加碱中和反应,当pH数值达到3.50时,由pH计探头变送器反馈给DCS中心,减小加碱流量计的流量,缓慢加碱,控制反应速度。当pH数值达到4.10时,PLC关闭加碱流量计开关,停止加碱,反应终止。最后测取的反应溶液的pH值为4.12,达到目标设定的反应终点pH值,整个反应和测试时间为56分钟;
当反应达到终点时,PLC控制pH计探头和流量计停止工作后,即时启动抽液泵反转1分钟抽取大容器7和小容器6中的反应溶液回反应釜。待溶液抽完后,启动电推杆16向上推起,将pH电极14上推3厘米,启动清洗水泵抽取清水通过喷洗水泵管入口,经管道分为两个喷水管口9冲洗pH计探头35秒,PLC启动抽水水泵经管道口将清洗电极的清洗水抽干后,控制电推杆16回到原位。程序启动缓冲溶液水泵抽取储藏瓶中的pH=4.01的缓冲溶液50毫升经缓冲溶液水泵管13与缓冲溶液管15注入到小容器中6,将pH电极玻璃球8及以上部分浸没其中,保护pH电极14,这时整个过程完成。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,包括反应釜,其特征在于,反应釜内设有对悬浮反应液进行过滤的过滤头(1),所述过滤头(1)包括框架网兜(102),所述框架网兜(102)的内腔设有方便过滤头(1)沉入反应釜溶液中的配重块(103),框架网兜(102)的***包覆有过滤网(101),过滤头(1)连接在抽液管上,抽液管上安装有可正反抽取的抽液泵,抽液管另一端连接溶液流入管(4),溶液流入管(4)贯穿设置在大容器(7)的侧壁上,所述大容器(7)内设有小容器(6),小容器(6)内设有pH计探头,pH计探头通过与其连接的升降装置可上下移动,溶液流入管(4)上连接有分支管路(5),溶液通过分支管路(5)同时流入到小容器(6)中,pH计探头可在小容器(6)内测量溶液的流动和反映溶液的即时状态,反应釜、pH计探头、抽液泵、升降装置均与控制***连接,大容器(7)上设有溶液流出管(10),在溶液达到溶液流出管(10)高度时,通过管道流回反应釜中。
2.根据权利要求1所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述大容器(7)中设置清洗水管(2),其清洗水管(2)上分出多个喷水管口(9),喷水管口(9)贯穿延伸位于小容器(6)中,清洗水管(2)的顶端连接清洗水泵管(11),其清洗水泵管(11)连接清洗水泵,所述清洗水泵与控制***连接。
3.根据权利要求2所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述小容器(6)内设有用于抽取小容器(6)内清洗后用水的抽水管(3),其抽水管(3)另一端连接抽水水泵管(12),抽水水泵管(12)的另一端连接抽水水泵,所述抽水水泵与控制***连接。
4.根据权利要求1所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述pH计探头包括pH电极(14)和变送器,变送器用于将pH测量值传送至控制***,pH电极(14)的底端设有pH电极玻璃球(8)。
5.根据权利要求4所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述小容器(6)内设有缓冲溶液管(15),其缓冲溶液管(15)另一端连接缓冲溶液水泵管(13),缓冲溶液水泵管(13)的另一端连接缓冲溶液水泵,所述缓冲溶液水泵与控制***连接,抽取缓冲溶液,经缓冲溶液水泵管(13)与缓冲溶液管(15)进入到小容器(6)中,将pH电极玻璃球(8)以上部分浸没其中,保护pH电极(14)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述控制***为PLC控制器和DCS中心。
7.根据权利要求5所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述升降装置和大容器(7)安装在支架底座(19)上。
8.根据权利要求7所述的一种全自动在线测量反应釜内悬浮反应液pH的***,其特征在于,所述升降装置包括电推杆(16),电推杆(16)固定在电推杆底座(18)上,电推杆底座(18)连接在支架(17)上,支架(17)连接在支架底座(19)上,电推杆(16)的伸缩端连接连接杆(20),连接杆(20)的另一端连接pH计探头。
9.一种采用如权利要求8所述的***在线测量悬浮反应液pH***的过程控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:在反应体系中选择性的过滤悬浮的颗粒和胶状物质,抽液泵抽取反应釜内的反应溶液经管道到支架底座(19)上的大容器(7)和设置在大容器(7)内腔的小容器(6)中,降低体系的接界电位,确保符合pH测量所需要的溶液性质要求;
S2:在整个的反应过程中,按PLC程序自动控制抽液泵正、反转,以冲洗经抽液管与抽液泵相连的过滤头(1),保持过滤头(1)不被堵塞,保持正常的液体抽取,抽取的液体流过大容器(7)和小容器(6)后,由大容器(7)的出口流回反应釜中,构成一个釜外循环***;
S3:利用pH计探头在线测量小容器(6)中实时流动的溶液,从而控制整个反应体系和过程的pH值;
S4:测量的pH值,如果远离反应的终点,则通过PLC控制流量计以恒定速度加碱或酸,当接近过程pH值前,则控制流量计缓慢加碱或酸,逐步到过程,在目标pH值处停留几分钟,观察pH值变化,直至反应体系达到稳定的目标pH值,PLC控制pH计探头和流量计停止;
S5:pH计探头和流量计停止工作后,启动抽液泵反转抽取大容器(7)和小容器(6)中的反应溶液回反应釜;
S6:待溶液抽完后,启动支架底座(19)上的电推杆(16)向上推起,将通过连接杆(20)与电推杆(16)连接的pH电极(14)上推,启动清洗水泵抽取清水通过位于大容器(7)内的清洗水泵管(11)入口,经管道分为两个喷水管口(9)冲洗pH计探头,其中喷水管口(9)贯穿延伸位于小容器(6)中,PLC启动抽水水泵经管道口将清洗电极的清洗水抽干后,控制电推杆(16)回到原位;
S7:程序启动缓冲溶液水泵抽取储藏瓶中的缓冲溶液经缓冲溶液水泵管(13)与缓冲溶液管(15)注入到小容器中(6),将pH电极玻璃球(8)及以上部分浸没其中,保护pH电极(14)。
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