CN215931744U - 一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，安装在反应釜侧壁上，包括支撑部、套管、pH计及清洗管；支撑部与反应釜侧壁可拆卸连接；pH计固定在套管内，套管及清洗管均贯穿并固定连接于支撑部，套管位于支撑部远离反应釜的一端与pH计可拆卸连接，套管的另一端穿过支撑部后伸入反应釜内部；清洗管位于反应釜外的一端与清洗液的泵送装置相连通，清洗管的另一端穿过支撑部伸入反应釜内部与套管连通，使得清洗液能够对pH计的电极探头进行清洗。其有益效果是，能够进行对高粘度流动固液混合物进行在线检测，便于化工生产的精确控制。

Description

一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置

技术领域

本实用新型涉及化工生产装备技术领域，尤其涉及一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置。

背景技术

在化工生产中，为了对反应状态进行及时控制，需要安装一些在线检测或是控制装备，与主体的控制模块相连通，提高化工生产的效率和产品质量的智能化控制。一般而言，用于化工流程的连续测量，不仅要有测量显示功能，还需要考虑控制、标定、抗干扰等等问题。

现有的水溶性增白剂生产过程中，常常需要根据反应体系的pH变化，来判断反应的进行过程及反应终点控制。水溶性增白剂在生产时，反应的一个阶段是在加冰的情况下进行的，温度在-1～0℃，反应开始前投加大量冰块，在反应过程中，不断搅拌，滴加液碱，随着反应的进行，体系物料粘度会产生巨变，从完全的水溶液转变为一种高粘度的反应中间产物，粘度在8000～40000cps之间，生成的中间体是一种微溶于水的物质，这时反应体系是一种冰、水及反应中间体物质共存的一种状态，反应体系处在持续搅拌中，形成一种高粘度流动固液混合物，也有的称之为流动“浆液”。从反应开始，液碱不断加入，当pH值在10时视为反应终点。整体生产过程中pH值的检测跨度从1-11，对于生产控制有着较高要求。现有的pH控制手段，为人工手动取样，然后进行测试，再将测试结果反馈给生产操作工人，进行下一步的操作，这样就存在一个问题，就是检测反馈的滞后性，因此，生产操作时往往需要有经验的操作工人，需要对反应的控制进行预判，但是存在误差；为了改善控制效果，往往是利用现场取反应液用精密pH试纸初步判断和取样后仪器测试判断同步对比控制，但是pH试纸对于粘度大的样品的判断误差会大一些，精度不高，操作原始且不安全；不利于反应的精确控制。

现有的在线pH控制装置，pH计的安装方式有流通式和浸入式两种。在线pH一般用在粘度不高的液体测量，当液体粘度大时出现试样粘附在电极表面不能精确测量或响应时间较长的难题。现有pH计的电极探头玻璃电极球泡膜很薄，硬物不能与玻璃球泡相碰，水溶性增白剂的反应环境中存在流动冰块，电极受冰块的直接冲击，不能直接进行pH值的在线检测。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其解决了现有技术中玻璃电极不能直接用于高粘度流动固液混合物pH检测及高粘度物料粘附在电极表面不易去除影响测量精确度的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型实施例提供一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，安装在反应釜侧壁上，包括支撑部、套管、pH计及清洗管；

支撑部与反应釜侧壁可拆卸连接；pH计固定在套管内，套管及清洗管均贯穿并固定连接于支撑部，套管位于支撑部远离反应釜的一端与pH计可拆卸连接，套管的另一端穿过支撑部后伸入反应釜内部；清洗管位于反应釜外的一端与清洗液的泵送装置相连通，清洗管的另一端穿过支撑部伸入反应釜内部与套管连通，使得清洗液能够对pH计的电极探头进行清洗。

本实用新型实施例提出的在线pH检测装置，将pH计固定在套管内，套管的作用在于保护pH计的玻璃电极，防止流动的冰块直接撞击在玻璃电极上，起到保护作用；套管位于支撑部外面的一端与pH计可拆卸连接，方便对pH计电极的检查及校正，定期进行检测，也能够在反应釜放空后将pH计拆下，进行清洗及浸润保护，防止电极因干燥而影响使用寿命；套管与支撑部固定连接，提高套管的抗冲击稳定性，清洗管可以利用清洗液，将附着在电极上面的高粘度物料进行清洗，满足对高粘流动固液混合物的物料的测试需要，及时让新的检测物料替换掉已经测试过的物料，提高测试的准确性及响应速度。

可选地，支撑部为法兰，法兰与反应釜侧壁为螺栓连接或卡箍连接。

将套管和清洗管均设置在支撑部上，法兰的可拆卸连接，便于整体检测设备更换和维修。

可选地，pH计与水平方向的倾斜角度＞15°，保证球泡内充满内参比溶液，不会有气泡存在，保证其电位稳定。

可选地，在线pH检测装置还包括水平管，水平管位于反应釜内部，水平管的一端与套管伸入反应釜内部的一端相连通，水平管的另一端端口封堵，水平管的上表面开孔形成容纳液体的集液槽，电极探头位于集液槽内部。

集液槽的存在，可以更好的将需要测试的高粘度流动固液混合物的液体进行收集，便于测试；另一方面，集液槽的存在，能够将pH的电极探头始终保持浸润状态而不被损坏。

可选地，集液槽的深度高于pH计电极探头的浸润深度。这样，一方面，可以防止水平方向的小冰块撞击到工作电极的玻璃探头，另一方面，电极的充分浸润，能够保证电极的正常工作，也便于冲洗浸润。

可选地，清洗管通过清洗喷嘴与集液槽相连通，喷嘴头部穿过水平管的侧壁与电极探头对应设置。这种设计，可以有效的进行清洗，防止电极探头上粘附反应物料。

可选地，喷嘴位于水平管迎着高粘度流动固液混合物一侧的侧壁上。考虑到清洗喷嘴要面对高粘度液体及冰块，喷嘴位于迎着高粘度流动物料一侧，清洗管喷出的水则是顺着反应物料流动的方向，这样，对于水的压力的要求就会降低很多，容易控制，如果是逆着反应物料流动的方向喷出，则需要克服物料流动方向上带来的阻力，清洗的压力则需要很大，不利于控制。

可选地，清洗管与清洗喷嘴螺纹连接，清洗喷嘴的内径与清洗管的内径比为1:4-6。这样的变径处理，能够让喷嘴处的压力提升，提高清洗的效果。

可选地，清洗液为压力0.25-0.5Mpa的纯水。

一方面是可以清洗pH计玻璃电极探头，与反应的水相体系相一致，不增加副产物及无用的物质；另一方面利用纯水作为浸泡液，防止干燥环境损坏球泡的水合凝胶层。

可选的，清洗管为通体螺纹管。清洗管采用通体螺纹便于调节各种角度、各种规格电极的清洗。

套管的材质为不锈钢S31603或聚四氟乙烯塑料。高强度的材质既能保护玻璃电极免受冰块的直接冲击，又能够耐酸耐碱，抗腐蚀性好。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，由于采用套管将pH计保护在套管内部，保护玻璃电极免受冰块冲击；pH计与套管可拆卸链接，方便定期检测；利用清洗液的冲刷力将玻璃电极上粘附的高粘度物料清洗掉；集液槽的设计，防止干燥环境损坏球泡的水合凝胶层并改善物料易结块现象；相对于现有技术而言，其可以实现高粘度流动固液混合物的在线pH检测，达到了在线检测的目的，并能够快速响应，有利于化工生产的精准控制。

附图说明

图1为本实用新型的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置的实施例的主视示意图；

图2为本实用新型的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置的实施例的俯视剖面示意图。

【附图标记说明】

1：支撑部；

11：反应釜侧壁

2：套管；

21：水平管；

22：集液槽；

3：pH计；

31：电极探头；

4：清洗管；

41：清洗喷嘴。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“内”、“外”、“上面”“侧面”方位名词以图1的定向为参照。反应釜侧壁与反应物质相接触的一侧称为“内”，反应釜侧壁与外面自然环境相接触的一侧称为“外”。

本实用新型实施例提出的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，通过保护套管、水平管和清洗管的设计，解决了现有pH值检测装置不能够对高粘流动固液混合物进行在线检测的问题，同时，清洗管的清洗作用，能够使粘附在电极探头上的物料去除，快速响应，提高检测的准确性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例：

参照图1和图2，一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，安装在反应釜侧壁11上，包括支撑部1、套管2、pH计3及清洗管4；

支撑部1与反应釜侧壁11可拆卸连接；pH计3固定在套管2内，pH计3的玻璃电极与水平方向的倾斜角度＞15°，电极球泡内充满内参比溶液，保证其电位稳定；套管2与清洗管4均贯穿并固定连接于支撑部1，其中，支撑部1为连接法兰，套管2与连接法兰之间为焊接连接，能够提高套管2的稳定性，减少套管2因为冰块的冲击带来的晃动；套管2伸入反应釜内部的一端与水平管21的一端相连通，水平管21伸入反应物料的一端的端口封堵，在水平管的上表面开有孔，在水平管21内部形成收集测试液体的集液槽22；套管2位于支撑部外面远离反应釜的一端与pH计3可拆卸连接，pH计3的电极探头31伸入集液槽22内部；pH计3与套管2之间可拆卸连接，便于pH计3在使用过程中的校对及维修更换；清洗管4的一端与清洗液的泵送装置相连通，清洗管4的另一端穿过支撑部1伸入反应釜内部与水平管21连通，使得清洗液能够对pH计3的电极探头31进行清洗。

清洗管4与连接法兰可拆卸螺纹连接，为了提高密封性，在清洗管3上的螺母与连接法兰之间装有密封圈。

清洗管4为通体螺纹管，清洗管4通过清洗喷嘴41与水平管21的侧壁相连通，喷嘴41位于迎着高粘度流动固液混合物的一侧，清洗管4与清洗喷嘴41为固定连接；清洗喷嘴41伸入集液槽22内一端与电极探头31对应设置；水平管21与清洗喷嘴41固定连接，清洗喷嘴41的内径与清洗管4的内径比为1:5，变径的处理，能够提高清洗液的流动速度，提高冲刷作用，能够较好的将高粘度的物料从电极探头31的表面去除；清洗管4为通体螺纹管，能够调节清洗管的弯转角度，适合各种规格的电极探头的清洗。

集液槽22的深度高于电极探头31的浸润深度，这样可以确保工作时电极探头稳定，也防止小冰块的直接撞击；另外，当反应釜的物料排空后，可以储存足够量的清洗液，当清洗液为纯水时，可以利用纯水作为浸泡液，防止干燥环境损坏球泡的水合凝胶层并改善物料易结块现象。避免影响再次测量，提高使用寿命。

套管2的材质为不锈钢S31603，能够保持较好的机械强度，另一方面，能够耐酸耐碱，适应液体增白剂生产过程中的体系pH值从1-11的变化，反应体系的温度从-1℃开始，到最高的反应温度在95℃，材料具有较好的稳定性。

纯水的压力为0.25-0.5MPa可调，能够适应体系粘度变化的物料的清洗。

经过测试,其他条件不变,当清洗喷嘴41的内径与清洗管4的内径比为1:4或1:6时,也具有较好的清洗效果。

本实用新型的检测装置工作流程如下：

生产液体增白剂时，反应釜的物料投加冰块后进行反应，开启pH计3，进行pH值的连续测试，根据生产控制的需要，每15分钟利用纯水作为清洗液对电极探头31进行冲洗一次，清洗的水压为0.25-0.5MPa可调，根据pH值测试值的变化，当pH值为10时，反应到达终点；当物料排出后，利用清洗管4向集液槽22内注纯水清洗至中性，集液槽内充满纯水，保持电极探头湿润。当需要校对时，把pH计3拆卸取出，进行调整。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连通”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，安装在反应釜侧壁(11)上，其特征在于，包括支撑部(1)、套管(2)、pH计(3)及清洗管(4)；

所述支撑部(1)与反应釜侧壁(11)可拆卸连接；所述pH计(3)固定在所述套管(2)内，所述套管(2)及清洗管(4)均贯穿并固定连接于所述支撑部(1)，所述套管(2)位于所述支撑部(1)远离反应釜的一端与所述pH计(3)可拆卸连接，所述套管(2)的另一端穿过支撑部(1)后伸入反应釜内部；所述清洗管(4)位于反应釜外的一端与清洗液的泵送装置相连通，所述清洗管(4)的另一端穿过支撑部(1)伸入反应釜内部与所述套管(2)连通，使得清洗液能够对pH计(3)的电极探头(31)进行清洗。

2.如权利要求1所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述支撑部(1)为法兰，所述法兰与所述反应釜侧壁(11)为螺栓连接或卡箍连接。

3.如权利要求1所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述pH计(3)与水平方向的倾斜角度＞15°。

4.如权利要求1所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，还包括水平管(21)，水平管(21)位于反应釜内部，水平管(21)的一端与套管(2)伸入反应釜内部的一端相连通，水平管(21)的另一端端口封堵，水平管(21)的上表面开孔形成容纳液体的集液槽(22)，所述电极探头(31)位于所述集液槽(22)内部。

5.如权利要求4所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述集液槽(22)的深度高于电极探头(31)的浸润深度。

6.如权利要求4所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述清洗管(4)通过清洗喷嘴(41)与集液槽(22)相连通，所述喷嘴(41)头部穿过水平管(21)的侧壁与电极探头(31)对应设置。

7.如权利要求6所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述喷嘴(41)位于水平管(21)迎着高粘度流动固液混合物一侧的侧壁上。

8.如权利要求4所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述清洗管(4)与清洗喷嘴(41)螺纹连接，清洗喷嘴(41)的内径与清洗管(4)的内径比为1:4-6。

9.如权利要求1所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述清洗液为压力0.25-0.5Mpa的纯水。

10.如权利要求1所述的一种高粘度流动固液混合物的在线pH检测装置，其特征在于，所述清洗管(4)为通体螺纹管。

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