CN206940762U - 一种乙炔的次氯酸清净系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种乙炔的次氯酸清净系统，系统包括：配制罐、缓储罐、一级反应塔、二级反应塔、多个调节阀、多个流量计和多个浓度测定仪；配制罐与缓储罐相连，次氯酸钠标准液浓度测定仪设置在所述配制罐与缓储罐之间；所述缓储罐分别与一级反应塔和二级反应塔相连，连接管路上设有标准液流量调节阀Ⅱ，所述二级反应塔的底部出口与一级反应塔的顶部入口相连，连接管路上设有二级反应液浓度测定仪；所述一级反应塔的顶部入口和底部出口通过外设管路相连，在所述外设管路上设有一级反应液浓度测定仪。本实用新型可有效控制塔内的次氯酸钠浓度连续稳定保持在浓度要求范围内，可实现自动控制的连续生产运行，降低对人力的依赖，提高了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电石制乙炔技术领域，具体涉及一种乙炔的次氯酸清净系统。
背景技术
在电石制乙炔过程中，通常采用次氯酸钠法对所产乙炔清净以除去乙炔中混有的硫、磷和砷等杂质，从而获得纯度较高品质较好的乙炔气体，但是在采用次氯酸法对乙炔进行清净时，所用的次氯酸钠溶液的浓度不能过高和过低，若浓度超过0.12 %，则溶液易发生爆炸，若低于0.05 %，对乙炔气体就没有清净效果了，另外，次氯酸钠溶液对人体有较大损害，操作不慎将会对人员造成较大的伤害。因此，如何确保次氯酸钠溶液处在合理浓度及安全有效的操作是本领域亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种乙炔的次氯酸清净系统，本实用新型可有效控制一级反应塔和二级反应塔内的一级反应液和二级反应液的次氯酸钠浓度连续稳定保持在浓度要求范围内，从而确保了清净效果和安全生产；同时，可实现自动控制的连续生产运行，降低对人力的依赖，提高了生产效率。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种乙炔的次氯酸清净系统，包括：配制罐、缓储罐、一级反应塔、二级反应塔、多个调节阀、多个流量计和多个浓度测定仪, 其特征在于，所述配制罐的第一进口处设有次氯酸钠原液流量调节阀和次氯酸钠原液流量计，所述配制罐的第二进口处设有原料水流量调节阀和原料水流量计；所述配制罐与所述缓储罐相连，次氯酸钠标准液浓度测定仪设置在所述配制罐与所述缓储罐之间；所述缓储罐分别与一级反应塔和二级反应塔相连，连接管路上设有标准液流量调节阀Ⅱ，所述二级反应塔的底部出口与所述一级反应塔的顶部入口相连，连接管路上设有二级反应液浓度测定仪，用于控制所述标准液流量调节阀Ⅱ；所述一级反应塔的顶部入口和底部出口通过外设管路相连，在所述外设管路上设有一级反应液浓度测定仪，用于控制一级反应塔的尾液流量调节阀Ⅰ和设置于一级反应塔和二级反应塔之间的、控制二级反应塔中标准液进入一级反应塔的尾液流量调节阀Ⅱ。
进一步的，所述系统还包括：供次氯酸钠管网系统、供原料水管网系统、第一总管路、支管路a1、支管路a2、第二总管路、支管路b1、支管路b2和第三总管路，其中，所述配制罐的第一进口与供次氯酸钠管网系统相连，在其连接管路之间设有次氯酸钠原液流量调节阀和次氯酸钠原液流量计；所述配制罐的第二进口与供原料水管网系统相连，在其连接管路之间设有原料水流量调节阀和原料水流量计；所述配制罐的出口与缓储罐的进液口相连，在其连接管路之间设有标准液流量调节阀Ⅰ和次氯酸钠标准液浓度测定仪；所述第一总管路一端与所述缓储罐的出液口相连，另一端分别与支管路a1和支管路a2相连，所述支管路a1与所述二级反应塔的顶部入口相连，所述支管路a2与所述一级反应塔的顶部入口相连，在所述第一总管路中依次设有标准液流量调节阀Ⅱ和标准液流量计，用于控制所述次氯酸钠原液流量调节阀、原料水流量调节阀和标准液流量调节阀Ⅰ；所述第二总管路一端与所述二级反应塔的底部出口相连，另一端分别与所述支管路b1和支管路b2相连，所述支管路b1与所述二级反应塔的顶部入口相连，所述支管路b2与所述一级反应塔的顶部入口相连，在所述第二总管路中设有二级反应液浓度测定仪，用于控制所述标准液流量调节阀Ⅱ；在所述支管路b2上设有尾液流量调节阀Ⅱ，用于调节所述二级反应塔的出液量；在所述一级反应塔的底部出口设有尾液流量调节阀Ⅰ，所述第三总管路的两端分别与所述一级反应塔的顶部入口和底部出口相连，与所述一级反应塔的内腔形成循环回路，在所述第三总管路上设有一级反应液浓度测定仪，用于控制尾液流量调节阀Ⅰ和尾液流量调节阀Ⅱ。
进一步的，所述二级反应塔的底部进口与所述一级反应塔的顶部出口相连，用于将所述一级反应塔中经初次清净后的乙炔气通入所述二级反应塔中。
进一步的，还包括：乙炔气网管系统，其分别与所述一级反应塔的底部入口和所述二级反应塔的顶部出口相连。
进一步的，在所述第一总管路中依次设有给标准液泵、标准液流量调节阀Ⅱ和标准液流量计；在所述支管路a2中设有调节阀。
进一步的，在所述第二总管路上依次设有二级循环泵和二级反应液浓度测定仪；在所述第三总管路上依次设有一级反应液浓度测定仪、一级循环泵和调节阀。
本实用新型的有益效果为：通过本实用新型所述乙炔的次氯酸清净系统，可有效控制一级反应塔和二级反应塔内的一级反应液和二级反应液的浓度连续稳定保持在浓度要求范围内，从而确保了清净效果和安全生产；同时，可实现自动控制的连续生产运行，降低对人力的依赖，提高了生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构简图。
图2为本实用新型的系统结构示意图。
其中：配制罐1、次氯酸钠原液流量调节阀101、次氯酸钠原液流量计102、原料水流量调节阀103、原料水流量计104、标准液流量调节阀Ⅰ105、次氯酸钠标准液浓度测定仪106；缓储罐2、第一总管路a、支管路a1、支管路a2、给标准液泵201、标准液流量调节阀Ⅱ202、标准液流量计203；一级反应塔3、第三总管路c、一级循环泵301、一级反应液浓度测定仪302、尾液流量调节阀Ⅰ303、一级反应塔的底部入口304；二级反应塔4、第二总管路b、支管路b1、支管路b2、二级循环泵401、二级反应液浓度测定仪402、尾液流量调节阀Ⅱ403；调节阀5。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
本实用新型以清净500 kg/h、硫磷等杂质含量为5 ppm的粗乙炔气为具体实例来详细阐述本实用新型的技术方案。
根据本实用新型的实施例，图1为本实用新型的系统结构简图，图2为本实用新型的系统结构示意图，参照图1和图2所示，本实用新型提出了一种乙炔的次氯酸清净系统，包括：供次氯酸钠管网系统、供原料水管网系统、乙炔气网管系统、配制罐1、次氯酸钠原液流量调节阀101、次氯酸钠原液流量计102、原料水流量调节阀103、原料水流量计104、标准液流量调节阀Ⅰ105、次氯酸钠标准液浓度测定仪106；缓储罐2、第一总管路a、支管路a1、支管路a2、给标准液泵201、标准液流量调节阀Ⅱ202、标准液流量计203；一级反应塔3、第三总管路c、一级循环泵301、一级反应液浓度测定仪302、尾液流量调节阀Ⅰ303、一级反应塔的底部入口304；二级反应塔4、第二总管路b、支管路b1、支管路b2、二级循环泵401、二级反应液浓度测定仪402、尾液流量调节阀Ⅱ403；调节阀5。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，所述配制罐1的第一进口与供次氯酸钠管网系统相连，在其连接管路之间设有次氯酸钠原液流量调节阀101和次氯酸钠原液流量计102；所述配制罐的第二进口与供原料水管网系统相连，在其连接管路之间设有原料水流量调节阀103和原料水流量计104；所述配制罐的出口与缓储罐的进液口相连，在其连接管路之间设有标准液流量调节阀Ⅰ105和次氯酸钠标准液浓度测定仪106。
根据本实用新型的实施例，本实用新型所述乙炔气网管系统分别与所述一级反应塔的底部入口和所述二级反应塔的顶部出口相连，用于提供粗乙炔气和收集净化后的乙炔气。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，所述第一总管路a一端与所述缓储罐2的出液口相连，另一端分别与支管路a1和支管路a2相连，所述支管路a1与所述二级反应塔4的顶部入口相连，所述支管路a2与所述一级反应塔3的顶部入口相连，且在所述支管路a2中设有调节阀5，在所述第一总管路中依次设有给标准液泵201、标准液流量调节阀Ⅱ202和标准液流量计203，用于控制所述次氯酸钠原液流量调节阀101、原料水流量调节阀103和标准液流量调节阀Ⅰ105。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，所述第二总管路b一端与所述二级反应塔4的底部出口相连，另一端分别与所述支管路b1和支管路b2相连，所述支管路b1与所述二级反应塔的顶部入口相连，所述支管路b2与所述一级反应塔3的顶部入口相连，在所述第二总管路中依次设有二级循环泵401和二级反应液浓度测定仪402，用于控制所述标准液流量调节阀Ⅱ202；在所述支管路b2上设有尾液流量调节阀Ⅱ403，用于调节所述二级反应塔的出液量；其中，所述第二总管路b、所述支管路b1和所述二级反应塔4的内腔形成一个循环回路。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，所述二级反应塔4的底部进口与所述一级反应塔3的顶部出口相连，用于将所述一级反应塔中经初次清净后的乙炔气通入所述二级反应塔中。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，在所述一级反应塔3的底部出口设有尾液流量调节阀Ⅰ303，所述第三总管路c的两端分别与所述一级反应塔3的顶部入口和底部出口相连，与所述一级反应塔的内腔形成循环回路，在所述第三总管路c上依次设有一级反应液浓度测定仪302、一级循环泵301和调节阀5，用于控制尾液流量调节阀Ⅰ303和尾液流量调节阀Ⅱ403。
在本实用新型的另一方面，提出了一种利用上述乙炔的次氯酸清净系统进行清净的方法，根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，具体包括以下步骤：步骤（1）为：启动供次氯酸钠管网系统和供原料水管网系统，经次氯酸钠原液流量调节阀和原料水流量调节阀向配制罐内通入0.1 t 浓度含量为13%的次氯酸钠原液和10.9 t原料水，通过次氯酸钠原液流量计和原料水流量计控制通入的次氯酸钠原液和原料水的量，使二者按设定比例通入至所述配制罐中，经过充分搅拌混合后形成11 t次氯酸钠标准溶液，然后启动标准液流量调节阀Ⅰ将配制好的次氯酸钠标准液通入缓储罐中备用，并通过标准液浓度测定仪测定所述标准液的浓度。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，步骤（2）：当需要对粗乙炔气体清净时，启动给标准液泵，将缓储罐中的标准液经第一总管路、支管路a1和支管路a2分别向一级反应塔和二级反应塔中通入1 t的标准液分别作为一级反应液和二级反应液，同时启动一级循环泵和二级循环泵，使所述一级反应液和二级反应液分别在一级反应塔和二级反应塔中循环喷淋。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，步骤（3）：同时，启动乙炔气网管系统，向所述一级反应塔中通入500 kg/h、硫磷等杂质含量为5 ppm的粗乙炔气进行清净，清净反应启动时，关闭进支管路a2中的调节阀，并不再通过该管路向所述一级反应塔内补加标准液，清净过程中，随着清净反应的进行，所述一级反应液内的次氯酸钠浓度逐步降低，当其浓度降至0.05 %时，由于次氯酸钠浓度过低清净作用不明显而变成尾液排出，通过所述一级反应液浓度测定仪测定所述一级反应液的浓度变化并控制尾液调节阀Ⅰ开度增大，使更多尾液通过所述一级反应塔的底部出口排出并作为废液进行处理，同时，通过所述一级反应液浓度测定仪控制所述二级反应塔的尾液调节阀Ⅱ开度增大，将高浓度的次氯酸钠二级反应液通入到所述一级反应塔内进行补充，使一级反应液的次氯酸钠浓度再次升高，当一级反应液内的次氯酸钠浓度升至0.08 %时，通过所述一级反应液浓度测定仪控制尾液调节阀Ⅰ和尾液调节阀Ⅱ开度减小，使一级反应液的次氯酸钠浓度稳定在最高和最低临界值之间的范围内，确保其对粗乙炔气具有清净作用；清净后的所述粗乙炔气变成硫、磷等杂质含量约为1 ppm的低杂质含量的初次清净乙炔气，并从所述一级反应塔的顶部出口进入所述二级反应塔，清净后产生的0.05 %低浓度次氯酸钠尾液通过一级反应塔的底部出口排出。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，步骤（4）：所述初次清净乙炔气进入所述二级反应塔中再次进行清净，脱除乙炔气中的杂质，直至乙炔气的含量达到规定值，被清净成硫、磷等杂质含量为0.1 ppm的高纯乙炔气并从所述二级反应塔的顶部出口排入乙炔气网管系统进行储备作为产品气使用；清净过程中，随着清净反应的进行，二级反应液的次氯酸钠浓度逐步降低，当降至二级反应液的次氯酸钠浓度0.08 %时，通过二级反应液浓度测定仪控制标准液流量调节阀Ⅱ开度增大，提高向所述二级反应塔内供标准液的量，当二级反应液的次氯酸钠浓度高于0.12 %时，通过二级反应液浓度测定仪控制标准液流量调节阀Ⅱ开度变小，减少向二级反应塔内供标准液的量，使二级反应液的次氯酸钠浓度位于最低临界值和最高临界值之间，对乙炔气具有清净作用。
根据本实用新型的实施例，参照图1和图2所示，步骤（5）：当标准液不断从缓储罐通入所述二级反应塔时，通过标准液流量计和标准液浓度测定仪控制次氯酸钠原液流量调节阀和原料水流量调节阀的开度，向配制罐内供液配制出标准液，并控制标准液流量调节阀Ⅰ，将配制罐内配制好的次氯酸钠标准液通入缓储罐内补充消耗量。
通过实施例，可有效控制一级反应塔和二级反应塔内的一级反应液和二级反应液的浓度分别连续稳定保持在0.05 %-0.08 %和0.08 %-0.12 %的浓度要求范围内，从而确保了清净效果和安全生产；同时，可实现自动控制的连续生产运行，降低对人力的依赖，提高了生产效率。
发明人发现，通过本实用新型所述乙炔的次氯酸清净系统，可有效控制一级反应塔和二级反应塔内的一级反应液和二级反应液的浓度连续稳定保持在浓度要求范围内，从而确保了清净效果和安全生产；同时，可实现自动控制的连续生产运行，降低对人力的依赖，提高了生产效率。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”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，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，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变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
Claims (6)
1.一种乙炔的次氯酸清净系统，包括：配制罐、缓储罐、一级反应塔、二级反应塔、多个调节阀、多个流量计和多个浓度测定仪, 其特征在于，
所述配制罐的第一进口处设有次氯酸钠原液流量调节阀和次氯酸钠原液流量计，所述配制罐的第二进口处设有原料水流量调节阀和原料水流量计；所述配制罐与所述缓储罐相连，次氯酸钠标准液浓度测定仪设置在所述配制罐与所述缓储罐之间；
所述缓储罐分别与一级反应塔和二级反应塔相连，连接管路上设有标准液流量调节阀Ⅱ，所述二级反应塔的底部出口与所述一级反应塔的顶部入口相连，连接管路上设有二级反应液浓度测定仪，用于控制所述标准液流量调节阀Ⅱ；
所述一级反应塔的顶部入口和底部出口通过外设管路相连，在所述外设管路上设有一级反应液浓度测定仪，用于控制一级反应塔的尾液流量调节阀Ⅰ和设置于一级反应塔和二级反应塔之间的、控制二级反应塔中标准液进入一级反应塔的尾液流量调节阀Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的乙炔的次氯酸清净系统, 其特征在于，所述系统还包括：供次氯酸钠管网系统、供原料水管网系统、第一总管路、支管路a1、支管路a2、第二总管路、支管路b1、支管路b2和第三总管路，其中，
所述配制罐的第一进口与供次氯酸钠管网系统相连，在其连接管路之间设有次氯酸钠原液流量调节阀和次氯酸钠原液流量计；所述配制罐的第二进口与供原料水管网系统相连，在其连接管路之间设有原料水流量调节阀和原料水流量计；所述配制罐的出口与缓储罐的进液口相连，在其连接管路之间设有标准液流量调节阀Ⅰ和次氯酸钠标准液浓度测定仪；
所述第一总管路一端与所述缓储罐的出液口相连，另一端分别与支管路a1和支管路a2相连，所述支管路a1与所述二级反应塔的顶部入口相连，所述支管路a2与所述一级反应塔的顶部入口相连，在所述第一总管路中依次设有标准液流量调节阀Ⅱ和标准液流量计，用于控制所述次氯酸钠原液流量调节阀、原料水流量调节阀和标准液流量调节阀Ⅰ；
所述第二总管路一端与所述二级反应塔的底部出口相连，另一端分别与所述支管路b1和支管路b2相连，所述支管路b1与所述二级反应塔的顶部入口相连，所述支管路b2与所述一级反应塔的顶部入口相连，在所述第二总管路中设有二级反应液浓度测定仪，用于控制所述标准液流量调节阀Ⅱ；在所述支管路b2上设有尾液流量调节阀Ⅱ，用于调节所述二级反应塔的出液量；
在所述一级反应塔的底部出口设有尾液流量调节阀Ⅰ，所述第三总管路的两端分别与所述一级反应塔的顶部入口和底部出口相连，与所述一级反应塔的内腔形成循环回路，在所述第三总管路上设有一级反应液浓度测定仪，用于控制尾液流量调节阀Ⅰ和尾液流量调节阀Ⅱ。
3.根据权利要求2所述的乙炔的次氯酸清净系统, 其特征在于，所述二级反应塔的底部进口与所述一级反应塔的顶部出口相连，用于将所述一级反应塔中经初次清净后的乙炔气通入所述二级反应塔中。
4.根据权利要求2所述的乙炔的次氯酸清净系统, 其特征在于，还包括：乙炔气网管系统，其分别与所述一级反应塔的底部入口和所述二级反应塔的顶部出口相连。
5.根据权利要求2所述的乙炔的次氯酸清净系统, 其特征在于，在所述第一总管路中依次设有给标准液泵、标准液流量调节阀Ⅱ和标准液流量计；在所述支管路a2中设有调节阀。
6.根据权利要求2所述的乙炔的次氯酸清净系统, 其特征在于，在所述第二总管路上依次设有二级循环泵和二级反应液浓度测定仪；在所述第三总管路上依次设有一级反应液浓度测定仪、一级循环泵和调节阀。
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