一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方法，自动控制系统包括称重传感器、变频器、分布式DCS控制器、显示终端和控制阀，称重传感器设置在硫酸槽罐的底座上，变频器设置在硫酸泵内部用于控制硫酸泵的转速，控制阀设置在硫酸传输管道的输出末端，硫酸传输管道的输出末端与反应器连接，称重传感器与分布式DCS控制器连接，DCS控制器同时与显示终端、变频器、控制阀连接；使用方法包括参数设定、模拟运算、参数调节、自动加液和自动停机等流程。本发明的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方法具有称量准确性高、称量可靠性好、自动化程度高、安全性好和成本低廉的特点。
【专利说明】
一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]化工生产中的酯化反应过程可以使用相应的催化剂帮助提高反应效率，在工业生产中对于醇和酸产生的酯化反应，大部分是采用硫酸作为该反应的催化剂。而硫酸的化学性质相对比较活泼，并且腐蚀性较强，如果在酯化反应中添加硫酸催化剂过快或过量就会经常出现聚合或碳化等其他副反应。因此，为了消除这些不足就需要在酯化反应中缓慢添加硫酸的量，使其控制在一个合理的用量范围之内。由于硫酸的强腐蚀性和液体里含有少量的杂物，如果测量的仪表选用一般的流量计难免会出现卡住或材质被腐蚀的情况，而且测量精度也不高。与此同时，质量流量计是一个不错的选择，但质量流量计价格昂贵，如果是液体中含有杂物，质量流量计也会存在测量不准确的缺陷。所以针对以上问题我们选用了一套地称系统测量硫酸槽的重量，然后把重量的信号传输至DCS系统，DCS系统再控制硫酸栗的转速，从而达到控制硫酸的添加量。。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，具有称量准确性高、称量可靠性好、自动化程度高、安全性好和成本低廉的特点。
[0004]本发明可以通过以下技术方案来实现:
本发明公开了一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，包括称重传感器、变频器、分布式DCS控制器、显示终端和控制阀，所述称重传感器设置在硫酸槽罐的底座上，所述变频器设置在硫酸栗内部用于控制硫酸栗的转速，所述控制阀设置在硫酸传输管道的输出末端，所述硫酸传输管道的输出末端与反应器连接，所述称重传感器与所述分布式DCS控制器连接，所述DCS控制器同时与显示终端、变频器、控制阀连接。在具体作用上，称重传感器用来测量硫酸的重量，用称重法计量物质的量比任何流量计(包括质量流量计)的测量方法要准确，因为称重法不受物质密度和体积的影响，也不受物质腐蚀性的影响，自然稳定性和可靠性很高;变频器用来控制硫酸栗的转速，最终控制添加硫酸的流量;分布式DCS控制器利用运行周期的时间差产生的重量的变化计算出硫酸的流量，然后控制一个设定值的流量，使其在酯化反应中稳定而又精准的添加硫酸崔化剂，达到最好的反应效果;控制阀的设置是为了当反应过程达到了设定的时间或添加硫酸达到了设定的值时实现关闭控制阀，然后再停栗，主要是为了达到精确控制的目的;所述显示终端用于显示硫酸催化剂添加信息。
[0005]进一步地，所述控制阀为液压电磁阀，具有外漏堵绝，内漏易控，使用安全的特点，有效避免硫酸泄露的风险。
[0006]进一步地，所述称重传感器数量为三个，所述称重传感器成正三角形均匀设置在硫酸槽罐的底座上。通过三个称重传感器的均匀设置，使称重传感器对于硫酸槽罐的称重形成高灵敏度的地秤效果，保证了硫酸催化剂加液的准确性。
[0007]进一步地，所述显示终端为具有输入交互功能的触摸屏。通过具有输入交互功能的触摸屏，工艺人员需要输入控制硫酸的量和添加的时间，或者可以选择阶段性添加、曲线添加、线性添加、配方添加等方法。还可以根据需要自定义添加方案吗，使用便捷性高。
[0008]进一步地，所述硫酸传输管道与所述硫酸槽罐管道连通，所述硫酸栗设置在所述硫酸传输管道上。
[0009]—种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的使用方法，包括以下步骤:
第一步、参数设定，首先操作人员在分布式DCS控制器连接的显示终端界面上设定添加硫酸的重量、添加时间；
第二步、模拟运算，启动显示终端上的启动按钮，硫酸栗自动启动，控制阀门自动打开，此时硫酸催化剂会通过硫酸传输管道被打到反应器中，硫酸槽罐的重量显示逐渐减少，分布式DCS控制器根据这一变化计算出瞬时的流量值给用户参考；
第三步、参数调节，分布式DCS控制器根据设定的重量值与添加时间和控制方法自动计算出参考的瞬时流量值；
第四步、自动加液，分布式DCS控制器根据运算出的流量值与参考流量值进行比较控制硫酸栗的转速实现硫酸催化剂的准确添加；
第五步、自动停机，当硫酸催化剂添加的量达到用户设定的重量时，控制阀门自动关闭，硫酸栗自动停止，自动控制系统结束工作。
[0010]进一步地，第一步所述参数设定可以同时设定若干个添加时间和添加重量的数值进行线性模拟运算。
[0011]本发明一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统及其使用方式，具有如下的有益效果:
第一、称量准确性高，通过采用称重传感器的方式测量硫酸的重量，然后通过分布式DCS控制器转化为硫酸栗的转速信号，此称重法计量物质的量比任何流量计(包括质量流量计)的测量方法，称重过程不受物质密度和体积的影响，具有较高的稳定性；
第二、称量可靠性好，通过采用称重传感器的方式测量硫酸的重量，然后通过分布式DCS控制器转化为硫酸栗的转速信号，此称重法计量物质的量比任何流量计(包括质量流量计)的测量方法，称重过程不受物质腐蚀性的影响，具有良好的稳定性和可靠性；
第三、自动化程度高，整个硫酸催化剂的添加过程通过分布式DCS控制器实现，只需要人为控制分布式DCS控制器即可实现硫酸催化剂的添加，无需人为与硫酸接触，简化了操作的过程，提高了添加的自动化程度；
第四、安全性好，整个硫酸催化剂的添加过程通过分布式DCS控制器实现，只需要人为控制分布式DCS控制器即可实现硫酸催化剂的添加，避免了硫酸泄露与人体皮肤接触的可能性，提高了操作过程的安全性；
第五、成本低廉，整个系统采用的零部件均为常规工业部品，代替了价格高昂的质量流量计，有效降低了，。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的原理框图； 附图2为本发明一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的结构连接关系图；附图中的标记包括:1、硫酸槽罐，2、称重传感器，3、硫酸栗，4、分布式DCS控制器，5、控制阀，6、反应器。
【具体实施方式】
[0013]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。
[0014]实施例1
如图1、图2所示，本发明公开了一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，包括称重传感器2、变频器、分布式DCS控制器4、显示终端和控制阀5，所述称重传感器2设置在硫酸槽罐I的底座上，所述变频器设置在硫酸栗3内部用于控制硫酸栗3的转速，所述控制阀5设置在硫酸传输管道的输出末端，所述硫酸传输管道的输出末端与反应器6连接，所述称重传感器2与所述分布式DCS控制器4连接，所述DCS控制器同时与显示终端、变频器、控制阀5连接。所述控制阀5为液压电磁阀。所述称重传感器2数量为三个，所述称重传感器2成正三角形均匀设置在硫酸槽罐I的底座上。所述显示终端为具有输入交互功能的触摸屏。所述硫酸传输管道与所述硫酸槽罐I管道连通，所述硫酸栗3设置在所述硫酸传输管道上。
[0015]在实际使用过程中，为了保证系统的稳定性，还可以在分布式DCS控制器设置滤波处理对硫酸槽罐的微震进行处理，克服物料从硫酸槽输出对槽内的物料会产生微震动，进一步保证了称重读出的数据是不准确的。与此同时，为了进一步提高数据的准确性，分布式DCS控制器还可以根据时间进行滤波延时处理，保证了用户读取到准确的数据。
[0016]实施例2
一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的使用方法，包括以下步骤:
第一步、参数设定，首先操作人员在分布式DCS控制器连接的显示终端界面上设定添加硫酸的重量、添加时间；
第二步、模拟运算，启动显示终端上的启动按钮，硫酸栗自动启动，控制阀门自动打开，此时硫酸催化剂会通过硫酸传输管道被打到反应器中，硫酸槽罐的重量显示逐渐减少，分布式DCS控制器根据这一变化计算出瞬时的流量值给用户参考；
第三步、参数调节，分布式DCS控制器根据设定的重量值与添加时间和控制方法自动计算出参考的瞬时流量值；
第四步、自动加液，分布式DCS控制器根据运算出的流量值与参考流量值进行比较控制硫酸栗的转速实现硫酸催化剂的准确添加；
第五步、自动停机，当硫酸催化剂添加的量达到用户设定的重量时，控制阀门自动关闭，硫酸栗自动停止，自动控制系统结束工作。
[0017]在本实施例中，为了进一步保证模拟运算的准确性，第一步所述参数设定可以同时设定若干个添加时间和添加重量的数值进行线性模拟运算，如20分钟添加20Kg、30分钟添加1Kg、10分钟添加15Kg;具体根据根据实际添加流量进行计算，以接近理论添加流量为宜。
[0018]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所述和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，其特征在于:包括称重传感器、变频器、分布式DCS控制器、显示终端和控制阀，所述称重传感器设置在硫酸槽罐的底座上，所述变频器设置在硫酸栗内部用于控制硫酸栗的转速，所述控制阀设置在硫酸传输管道的输出末端，所述硫酸传输管道的输出末端与反应器连接，所述称重传感器与所述分布式DCS控制器连接，所述DCS控制器同时与显示终端、变频器、控制阀连接。2.根据权利要求1所述的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，其特征在于:所述控制阀为液压电磁阀。3.根据权利要求2所述酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，其特征在于:所述称重传感器数量为三个，所述称重传感器成正三角形均匀设置在硫酸槽罐的底座上。4.根据权利要求3所述的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，其特征在于:所述显示终端为具有输入交互功能的触摸屏。5.根据权利要求4所述的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统，其特征在于:所述硫酸传输管道与所述硫酸槽罐管道连通，所述硫酸栗设置在所述硫酸传输管道上。6.—种权利要求1?5中任一项权利要求所述的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤: 第一步、参数设定，首先操作人员在分布式DCS控制器连接的显示终端界面上设定添加硫酸的重量、添加时间； 第二步、模拟运算，启动显示终端上的启动按钮，硫酸栗自动启动，控制阀门自动打开，此时硫酸催化剂会通过硫酸传输管道被打到反应器中，硫酸槽罐的重量显示逐渐减少，分布式DCS控制器根据这一变化计算出瞬时的流量值给用户参考； 第三步、参数调节，分布式DCS控制器根据设定的重量值与添加时间和控制方法自动计算出参考的瞬时流量值； 第四步、自动加液，分布式DCS控制器根据运算出的流量值与参考流量值进行比较控制硫酸栗的转速实现硫酸催化剂的准确添加； 第五步、自动停机，当硫酸催化剂添加的量达到用户设定的重量时，控制阀门自动关闭，硫酸栗自动停止，自动控制系统结束工作。7.根据权利要求6所述的酯化反应添加硫酸催化剂的自动控制系统的使用方法，其特征在于:第一步所述参数设定可以同时设定若干个添加时间和添加重量的数值进行线性模拟运算。
【文档编号】G05B19/418GK105974899SQ201610403562
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】赵楚榜, 于冬娥, 张剑凌
【申请人】江门谦信化工发展有限公司