氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纯碱生产领域，特别是一种氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统。
【背景技术】
[0002]氨碱法制造纯碱有一个重要的工序就是滤过母液的蒸馏，其过程是在预灰桶(又称调和槽)中同时加入母液和石灰乳、使其充分反应后送入蒸馏塔加入蒸汽加热分解、蒸出气氨(NH3)循环使用，并控制蒸馏废液中较低的过量灰CaO( I?2tt)，使废液中的氨含量降至最低(0.07?0.15tt)，减小跑氨，降低氨、灰乳、蒸汽耗，以达到节能、降耗、环保的目的。该工序的工作效率如何关系到纯碱制造的成本高低及三废能否达标排放，直接影响到企业的效益。
[0003]滤过母液在蒸馏过程中与灰乳的反应过程是母液蒸馏的关键，判定反应是否完全，传统的方法是分析反应液(预灰桶出口调和液)的过剩灰灰量，通过控制一定的剩余量保证母液中氯化铵的完全分解，该方法的优点是能准确判断调和液的过剩灰量，弊端一是操作反应滞后，要等到分析结果出来才能做出调整，滞后修正一般往往需要2个小时以上，其间有可能发生石灰乳加入过多导致过剩灰量超标，反之则发生石灰乳加入过少导致系统跑氨，都是不允许的；二是人工分析结果误差影响操作的质量；三是不能做到自动控制，操作存在盲目性，不能提高生产的自动化水平。
[0004]因此，人们希望可以找到一种方法能够在线测量母液蒸馏调和液pH值。在线测量母液蒸馏调和液PH值原理是基于灰乳主要成分是氢氧化钙，呈碱性，浓度越高碱性越大，呈线性关系，且过剩灰量与PH值成单相对应关系。然而这种方法如何能够实现，一直是氨碱行业追求的目标，也是目前尚未解决的技术难题，其原因是:被测工艺介质蒸馏调和液温度高(正常时90°C左右)，含固体颗粒，强腐蚀，管道内强冲刷，而设备内设有搅拌系统，测量电极不允许伸入容器内，现有的PH计质量可靠的测量电极均为玻璃电极，极易破损，要保证被测介质的PH值测量真实及时，如不采取特殊的行之有效的测量取样方法，就不可能实现有效的测量。
【实用新型内容】
[0005]为了克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种真实反映预灰桶内石灰乳与母液的化学反应结果的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]一种氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，包括预灰桶和搅拌预灰桶内物料的搅拌装置，还包括PH计，所述预灰桶的壁上设有安装孔，所述安装孔上接有向外延伸的圆筒，所述圆筒的外端设有将其封闭的端盖，所述PH计位于圆筒内。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述pH计的探头距预灰桶内壁的距离在10?30mmo
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述pH计的安装位置在预灰桶高度的1/3以上。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述pH计的探头与水平面成10°?30°的夹角。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述pH计的探头与水平面成15°角。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述圆筒的外端接有法兰，所述端盖与法兰连接。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述端盖设有伸入圆筒的凹腔，所述凹腔的壁上设有探头孔，所述PH计固定在凹腔内且pH计的探头从探头孔中向安装孔方向穿出。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌装置包括位于预灰桶内的链条，所述链条悬吊在预灰桶内并可沿预灰桶的中轴线旋转。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述预灰桶的顶端装有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端伸入预灰桶内并接有转盘，所述链条连接在转盘上。
[0016]本实用新型的有益效果是:当石灰乳与母液进入预灰桶后，经化学反应和搅拌后到达安装孔时，反应已经基本完成，由PH计位于安装筒内，并不会被影响搅拌装置运行，且安装筒内部连通预灰桶，安装筒内的调和液是随搅拌装置的缓慢转动而具有一定的流动性，使所测得的PH值真实地反映预灰桶内石灰乳与母液的化学反应结果，用以指导工艺操作人员及时调整石灰乳的流量，确保过剩灰量达标。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
[0018]图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]图2是图1中A部分的放大示意图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸饱调和液pH的在线测量系统，包括预灰桶I和搅拌预灰桶I内物料的搅拌装置。预灰桶I的中上部设有母液与石灰乳的混合液进口 8，底部设有调和液出口 9，顶部设有气体出口 10，混合液进口 8和调和液出口 9均安装阀门。预灰桶I的壁上还设有安装孔3，该安装孔3位于混合液进口 8的下方。安装孔3上接有向外延伸的圆筒4，由于圆筒4与预灰桶I内腔是连通的，圆筒4的外端还设有将其封闭的端盖5。本实施例中，圆筒4内安装有pH计2，只要保证pH计2的探头能在溶液内但pH计2的电器元件不被溶液浸泡即可，当然这种结构在下文中也会描述。
[0021]在本实施例中，pH计2的探头距预灰桶I内壁的距离在10?30mm。在此范围之内，所检测溶液能随搅拌装置的转动而保持一定的流动性，使得PH值是真实的，而且，因为探头相对于预灰桶I的壁是凹入的，溶液对其冲刷较小，减小了对探头寿命的影响，而且探头也不进入预灰桶I内，防止搅拌装置对其造成损伤。
[0022]优选的，pH计2的安装位置在预灰桶I高度的1/3以上，这些位置石灰乳与母液已经充分搅拌并反应完成，测量该位置的溶液的PH值才能是准确的。一般来说，高度越高其反应越充分，但是根据多次的实验，在预灰桶I高度1/3处pH值大致已经稳定了。
[0023]优选的，pH计2的探头与水平面成10°?30°的夹角，优选的夹角是15°，这个角度能够减少溶液对探头的冲刷和提高检测值的准确性。
[0024]如图1、图2所示，圆筒4的外端接有法兰6，端盖5与法兰6通过螺栓连接，从而端盖5将法兰6的端口封闭。该端盖5并非是一块平板，而是在中部设有伸入圆筒4的凹腔51。如图2所示，凹腔51的右边的壁上设有探头孔52，pH计2通过固定座21焊接在凹腔51内且pH计2的探头从探头孔52中向安装孔3方向穿出。固定座21及pH计2能将探头孔52完全堵死，这样凹腔51与预灰桶I内腔完全隔绝，pH计2的电器元件也就不会被溶液所浸泡。
[0025]如图1所示，实施例中的搅拌装置包括位于预灰桶I内的链条71，链条71垂直水平面地悬吊在预灰桶I内并可沿预灰桶I的中轴线旋转。预灰桶I的顶端装有搅拌电机72，搅拌电机72的输出端伸入预灰桶I内并接有转盘73，链条71连接在转盘73上。预灰桶I内的溶液阻力较大且不均匀，采用上述链条71式的搅拌装置可以保证搅拌的转速和保持溶液的均匀性。
[0026]以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。
【主权项】
1.一种氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统，包括预灰桶(I)和搅拌预灰桶(I)内物料的搅拌装置，其特征在于:还包括PH计(2)，所述预灰桶(I)的壁上设有安装孔(3)，所述安装孔(3)上接有向外延伸的圆筒(4)，所述圆筒(4)的外端设有将其封闭的端盖(5)，所述pH计⑵位于圆筒⑷内。2.根据权利要求1所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统，其特征在于:所述pH计⑵的探头距预灰桶⑴内壁的距离在10?30mm。3.根据权利要求1所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统，其特征在于:所述pH计(2)的安装位置在预灰桶(I)高度的1/3以上。4.根据权利要求1所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统，其特征在于:所述pH计(2)的探头与水平面成10°?30°的夹角。5.根据权利要求4所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，其特征在于:所述pH计(2)的探头与水平面成15°角。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，其特征在于:所述圆筒(4)的外端接有法兰(6)，所述端盖(5)与法兰(6)连接。7.根据权利要求6所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，其特征在于:所述端盖(5)设有伸入圆筒(4)的凹腔(51)，所述凹腔(51)的壁上设有探头孔(52)，所述pH计⑵固定在凹腔(51)内且pH计⑵的探头从探头孔(52)中向安装孔(3)方向穿出。8.根据权利要求根据权利要求1或2或3或4或5所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液PH的在线测量系统，其特征在于:所述搅拌装置包括位于预灰桶(I)内的链条(71)，所述链条(71)悬吊在预灰桶(I)内并可沿预灰桶(I)的中轴线旋转。9.根据权利要求8所述的氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，其特征在于:所述预灰桶(I)的顶端装有搅拌电机(72)，所述搅拌电机(72)的输出端伸入预灰桶(I)内并接有转盘(73)，所述链条(71)连接在转盘(73)上。
【专利摘要】本实用新型涉一种氨碱法制造纯碱蒸吸母液蒸馏调和液pH的在线测量系统，包括预灰桶和搅拌预灰桶内物料的搅拌装置，还包括pH计，所述预灰桶的壁上设有安装孔，所述安装孔上接有向外延伸的圆筒，所述圆筒的外端设有将其封闭的端盖，所述pH计位于圆筒内。当石灰乳与母液进入预灰桶后，经化学反应和搅拌后到达安装孔时，反应已经基本完成，由pH计位于安装筒内，并不会被影响搅拌装置运行，且安装筒内部连通预灰桶，安装筒内的调和液是随搅拌装置的缓慢转动而具有一定的流动性，使所测得的pH值真实地反映预灰桶内石灰乳与母液的化学反应结果，用以指导工艺操作人员及时调整石灰乳的流量，确保过剩灰量达标。本实用新型可应用于纯碱生产。
【IPC分类】C01D7/18, G01N27/00
【公开号】CN204702513
【申请号】CN201520213329
【发明人】王训华
【申请人】广东南方碱业股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月9日