一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统的制作方法

本发明涉及氯气处理设备，具体地说，涉及一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统。

背景技术：

1、多极性镁电解槽电解产生的阳极氯气含有大量粉尘和极少量水分，无法直接供应至氯化工序生产四氯化钛，同时，因从电解槽阳极产生的氯气温度较高，高温氯气对运行设备及输送管道存在较大安全隐患，严重影响设备安全稳定运行，故阳极氯气需经过干燥压缩净化处理后方可输送至氯化工序生产四氯化钛。

2、因浓硫酸具有较强的吸水性和脱水性，故常用作氯气干燥塔和氯压机内的氯气干燥、除尘、降温处理试剂，因吸收氯气中的水分，设备内浓硫酸浓度会逐步降低，当硫酸浓度低于93％时，硫酸会腐蚀设备及其附属管道，导致设备损坏，硫酸泄漏，从而引发安全环保事故，所以当设备内硫酸浓度低于94％时，需对设备内的硫酸进行更换。

3、而目前大多企业多极性镁电解生产工序氯气干燥处理过程中的氯气干燥塔、氯压机均采用人工进行补排酸作业，通过现场作业人员协调配合，通过现场启动硫酸泵及手动操作现场手动阀来实现氯气干燥塔、氯压机的补排酸作业，因浓硫酸具有强烈腐蚀性，无疑增加了作业人员被硫酸灼烫伤的风险存在较大安全风险；同时需现场作业人员时刻关注设备内硫酸液位，来确认硫酸泵的启停，若因现场作业人员疏忽大意，极易导致现场硫酸泵空转，烧毁电机，或出现设备内硫酸液位过高甚至处于全满状态，造成管道憋压，从而导致硫酸泄漏，引发安全环保事故；此外，现场作业人员常出现启停泵不及时，导致液位过高或过低，偏离工艺控制参数，影响设备稳定运行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，以解决上述背景技术中提出的因浓硫酸具有强烈腐蚀性，无疑增加了作业人员被硫酸灼烫伤的风险存在较大安全风险；同时需现场作业人员时刻关注设备内硫酸液位，来确认硫酸泵的启停，若因现场作业人员疏忽大意，极易导致现场硫酸泵空转，烧毁电机，或出现设备内硫酸液位过高甚至处于全满状态，造成管道憋压，从而导致硫酸泄漏，引发安全环保事故的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，包括浓硫酸储罐和废硫酸储罐，所述浓硫酸储罐与废硫酸储罐之间通过硫酸管道连接，所述硫酸管道上安装有氯气干燥塔和氯压机，所述硫酸管道上还安装有气动阀组，所述氯气干燥塔和氯压机上均安装有液位计和硫酸浓度监测仪。

3、作为本发明的优选方案，还包括dcs控制系统，所述dcs控制系统包括控制器、i/o模块、通信网络、操作站、工程师站、服务器和电源。

4、作为本发明的优选方案，控制器是dcs的核心组件，它负责处理来自输入/输出(i/o)模块的信号，并根据预设的控制逻辑和算法执行控制策略，i/o模块是dcs系统与现场设备之间的接口，负责接收来自传感器和变送器的信号，并将这些信号转换成控制器可以处理的数字格式，dcs系统通过高速、冗余的通信网络将所有组件连接起来，确保数据的实时传输和系统的可靠运行，通信网络包括控制网络、i/o网络和系统网络等多个层级，操作站是dcs系统的人机界面，为操作人员提供监视和控制过程的界面，工程师站用于系统的配置、编程、调试和维护，服务器具有高性能的处理器、大容量的存储器和冗余的电源等硬件配置，以确保数据的完整性和系统的可用性。

5、作为本发明的优选方案，所述气动阀组包括补酸气动阀和排酸气动阀，所述补酸气动阀位于氯气干燥塔和氯压机的进料端，所述排酸气动阀位于氯气干燥塔和氯压机的排料端。

6、作为本发明的优选方案，所述气动阀组还包括位于浓硫酸储罐进料端的进料气动阀，还包括位于废硫酸储罐出料端的排料气动阀。

7、作为本发明的优选方案，所述浓硫酸储罐的出料端管路上安装有新硫酸泵，所述废硫酸储罐的进料端管路上安装有废硫酸泵。

8、作为本发明的优选方案，所述浓硫酸储罐的顶部设置有进料口，所述浓硫酸储罐的底部设置有出料口，所述浓硫酸储罐的内部自上而下依次安装有若干缓流板，所述缓流板的一端固定在浓硫酸储罐的内壁上，另一端倾斜向上设置，所述液位计的探针部位向下贯穿缓流板。

9、作为本发明的优选方案，所述浓硫酸储罐和废硫酸储罐的顶部也安装有液位计。

10、作为本发明的优选方案，所述浓硫酸储罐和废硫酸储罐均设置有排气口，用于排放储罐内部产生的气体，防止储罐内部压力过高。

11、作为本发明的优选方案，所述缓流板上设置有多个通孔，通孔的大小相同，呈均匀分布设置。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果：

13、该用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统中，通过集成先进的液位计、硫酸浓度监测仪以及dcs控制系统，实现了氯气干燥塔和氯压机中硫酸液位及浓度的实时监控与精确控制。系统能够根据设定的液位和浓度阈值，自动触发补酸或排酸流程，确保设备内硫酸始终维持在最佳工作状态。这种全自动化的补排酸作业不仅大大提高了操作的及时性和准确性，而且完全消除了人工参与的需要，从而显著降低了因硫酸泄漏导致的人员伤害和环境污染风险。该系统的实施，不仅提升了生产过程的安全性和环保性，也为企业带来了显著的经济效益和运营效率提升。

技术特征：

1.一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，包括浓硫酸储罐(1)和废硫酸储罐(9)，其特征在于：所述浓硫酸储罐(1)与废硫酸储罐(9)之间通过硫酸管道(4)连接，所述硫酸管道(4)上安装有氯气干燥塔(2)和氯压机(3)，所述硫酸管道(4)上还安装有气动阀组(5)，所述氯气干燥塔(2)和氯压机(3)上均安装有液位计(6)和硫酸浓度监测仪(7)。

2.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：还包括dcs控制系统(8)，所述dcs控制系统(8)包括控制器、i/o模块、通信网络、操作站、工程师站、服务器和电源。

3.根据权利要求2所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：控制器是dcs的核心组件，它负责处理来自输入/输出(i/o)模块的信号，并根据预设的控制逻辑和算法执行控制策略，i/o模块是dcs系统与现场设备之间的接口，负责接收来自传感器和变送器的信号，并将这些信号转换成控制器可以处理的数字格式，dcs系统通过高速、冗余的通信网络将所有组件连接起来，确保数据的实时传输和系统的可靠运行，通信网络包括控制网络、i/o网络和系统网络等多个层级，操作站是dcs系统的人机界面，为操作人员提供监视和控制过程的界面，工程师站用于系统的配置、编程、调试和维护，服务器具有高性能的处理器、大容量的存储器和冗余的电源等硬件配置，以确保数据的完整性和系统的可用性。

4.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述气动阀组(5)包括补酸气动阀(51)和排酸气动阀(52)，所述补酸气动阀(51)位于氯气干燥塔(2)和氯压机(3)的进料端，所述排酸气动阀(52)位于氯气干燥塔(2)和氯压机(3)的排料端。

5.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述气动阀组(5)还包括位于浓硫酸储罐(1)进料端的进料气动阀(53)，还包括位于废硫酸储罐(9)出料端的排料气动阀(54)。

6.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述浓硫酸储罐(1)的出料端管路上安装有新硫酸泵(41)，所述废硫酸储罐(9)的进料端管路上安装有废硫酸泵(42)。

7.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述浓硫酸储罐(1)的顶部设置有进料口(11)，所述浓硫酸储罐(1)的底部设置有出料口(12)，所述浓硫酸储罐(1)的内部自上而下依次安装有若干缓流板(13)，所述缓流板(13)的一端固定在浓硫酸储罐(1)的内壁上，另一端倾斜向上设置，所述液位计(6)的探针部位向下贯穿缓流板(13)。

8.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述浓硫酸储罐(1)和废硫酸储罐(9)的顶部也安装有液位计(6)。

9.根据权利要求1所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述浓硫酸储罐(1)和废硫酸储罐(9)均设置有排气口，用于排放储罐内部产生的气体，防止储罐内部压力过高。

10.根据权利要求7所述的用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，其特征在于：所述缓流板(13)上设置有多个通孔，通孔的大小相同，呈均匀分布设置。

技术总结本发明涉及氯气处理设备技术领域，具体为一种用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统，包括浓硫酸储罐和废硫酸储罐，浓硫酸储罐与废硫酸储罐之间通过硫酸管道连接，硫酸管道上安装有氯气干燥塔和氯压机，硫酸管道上还安装有气动阀组，氯气干燥塔和氯压机上均安装有液位计和硫酸浓度监测仪。该用于多极性电解槽生产过程中氯气处理自动补排酸系统中，通过集成先进的液位计、硫酸浓度监测仪以及DCS控制系统，实现了氯气干燥塔和氯压机中硫酸液位及浓度的实时监控与精确控制。系统能够根据设定的液位和浓度阈值，自动触发补酸或排酸流程，确保设备内硫酸始终维持在最佳工作状态。大大提高了操作的及时性和准确性。技术研发人员：陈建立,李建军,田登成,张晓红,普佳佳,卢伟伟,侯廉杰,王立受保护的技术使用者：云南国钛金属股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5