一种自动化碳化装置及方法
【专利摘要】本发明公开一种自动化碳化装置，包括：计量桶、进料泵、控制器和至少一组碳化塔，计量桶的出口与进料泵的入口连通，进料泵的出口与碳化塔的进料口连通；计量桶设置液位计和计量桶出口阀、进口阀，碳化塔设置进料阀、放料阀、流量计、CO2进气阀、串联阀、尾气阀和压力变送器；控制器包括数据采集器、数据比较器、驱动控制器和阀门控制器，数据采集器采集数据信息，数据比较器对接收的数据信息进行处理，发送控制信号至阀门控制器和驱动控制器；驱动控制器自动驱动进料泵启动和停止；阀门控制器控制计量桶进口阀、出口阀、进料阀、放料阀、CO2进气阀、串联阀和尾气阀的打开和关闭，并控制CO2进气阀的开度设定。本发明还提供一种自动化碳化方法。本发明实现全自动化控制，操作安全，无污染。
【专利说明】一种自动化碳化装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动化碳化装置及方法。
【背景技术】
[0002]碳酸锶、碳酸钡生产中需要对硫化锶、硫化钡液进行碳化处理，碳化处理岗位的主要任务是将硫化锶、硫化钡溶液导入碳化塔，然后将二氧化碳气体通入碳化塔，在碳化塔中通过二氧化碳将硫化锶、硫化钡液碳化。上述碳化过程为人工操作，在生产过程中会出现有毒液体硫化锶、硫化钡泄漏、微量硫化氢泄漏，对操作人员的身体健康存在威胁，严重时会污染环境。人工开启硫化锶/硫化钡阀门时也会存在不安全因素，同时较难控制碳化产品质量。整个碳化过程中人为因素影响较大，造成硫化锶、硫化钡碳化充分性的波动大。
【发明内容】
[0003]发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种全自动化控制、安全、无污染的自动化碳化装置。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种自动化 碳化方法。
[0005]技术方案:本发明所述的一种自动化碳化装置，包括:计量桶、进料泵、控制器和至少一组碳化塔，所述计量桶的进口通过管道与待碳化液体的容器连通，其出口通过管道与所述进料泵的入口连通，所述进料泵的出口与所有碳化塔的进料口连通，所述碳化塔的进气口与CO2管道连通；
所述计量桶的内部设置液位计，其进口处设置进口阀，其出口处设置出口阀；所述碳化塔的进料口设置进料阀，其进气口设置流量计和CO2进气阀，其排气口设置尾气阀，其放料口设置放料阀，其相邻碳化塔间串联口设置串联阀，所述碳化塔内部设置压力变送器，所述液位计、进口阀、出口阀、进料阀、放料阀、流量计、CO2进气阀、串联阀、尾气阀和压力变送器分别与所述控制器连接；
所述控制器包括数据采集器、数据比较器、驱动控制器和阀门控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h1、碳化塔内的压力信息Pl和CO2进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器；所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息Pl大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压P2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；所述驱动控制器接收进料信号时，驱动所述进料泵启动，所述驱动控制器接收停止进料信号后，驱动所述进料泵停止；所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时关闭串联阀，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时打开开串联阀；所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定0)2进气阀的开度为200-300m3/h;所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为60(T700m3/h ;所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀；所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀。
[0006]本发明提供的另一技术方案为:一种自动化碳化装置，包括:计量桶、进料泵、控制器和至少一组碳化塔，所述计量桶的进口通过管道与待碳化液体的容器连通，其出口通过管道与所述进料泵的入口连通，所述进料泵的出口与所有碳化塔的进料口连通，所述碳化塔的进气口与CO2管道连通； 所述计量桶的内部设置液位计，其进口处设置进口阀，其出口处设置出口阀；所述碳化塔的进料口设置进料阀，其进气口设置流量计和CO2进气阀，其排气口设置尾气阀，其放料口设置放料阀；相邻碳化塔间串联口设置串联阀；所述碳化塔内部设置压力变送器，所述液位计、进口阀、出口阀、进料阀、放料阀、流量计、CO2进气阀、串联阀、尾气阀和压力变送器分别与所述控制器连接；
所述控制器包括数据采集器、数据比较器、驱动控制器和阀门控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h1、碳化塔尾气阀处压力信息PU塔内底部压力P2和C02进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器；所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息pi大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压p2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；当hi为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200_时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器；
所述驱动控制器接收进料信号时，驱动所述进料泵启动，所述驱动控制器接收停止进料信号后，驱动所述进料泵停止；所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时关闭串联阀，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时打开开串联阀；所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为200-300m3/h;所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为60(T700m3/h ;所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀；所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀。
[0007]本发明技术方案的进一步限定为:一种自动化碳化方法，按如下步骤进行:
(1)将计量桶中装入待碳化液体，碳化塔的进气口与CO2管道联通；
(2)启动控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h 1、碳化塔尾气阀处压力信息P1、塔内底部压力p2和CO2进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器；
(3)所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息Pl大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压p2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；
(4)当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；
(5)当hi为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200mm时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器；
(6 )所述驱动控制器接收进料信号时，驱动所述进料泵启动，所述驱动控制器接收停止进料信号后，驱动所述进料泵停止；
(7)所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时关闭串联阀，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时打开开串联阀；
(8)所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为200-300m3/h；所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为60(T700m3/h ；
(9)所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀；所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀。
[0008]本发明与现有技术相比，其有益效果是:本发明提供的一种自动化碳化装置及方法，通过控制器对计量桶的液位监控和对碳化塔的压力监控，从而实现阀门和阀门的自动控制，实现碳化过程的自动启动及停止，实现全自动化控制，操作安全，无污染；本发明在生产过程中不易泄露，保护环境，降低人为因素的影响，保证稀硫酸浓度的稳定度。
【专利附图】
【附图说明】`
[0009]图1为一种自动化碳化装置中计量桶和进料泵的结构示意图；
图2为一种自动化碳化装置中碳化塔的结构示意图；
图3为一种自动化碳化装置中控制器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0011]实施例1:
本发明提供一种自动化碳化装置，包括:计量桶1、进料泵2、控制器和至少一组碳化塔4，本实施例中，由3组碳化塔串联组成。
[0012]计量桶和进料泵的结构示意图如图1所示，碳化塔的结构示意图如图2所示，计量桶I的进口通过管道与待碳化液体的容器连通，其出口通过管道与进料泵2的入口连通，进料泵2的出口与所有碳化塔4的进料口连通，碳化塔4的进气口与CO2管道连通。
[0013]计量桶I的内部设置液位计，其进口处设置计量桶进口阀14出口处设置计量桶出口阀3。碳化塔4的进料口设置进料阀7，其进气口设置流量计5和CO2进总阀6，各塔其进气口设置二氧化碳进气阀12，其排气口设置尾气阀8，碳化塔内部设置压力变送器9和13，其放料口设置放料阀10，其相邻碳化塔间设置串联阀11，所述液位计、进口阀15、出口阀3、进料阀7、流量计5、C02进气阀6、各塔CO2进气阀12、尾气阀8和压力变送器9、13，放料阀10、串联阀11分别与控制器连接。
[0014]控制器的结构示意图如图3所示，包括数据采集器、数据比较器、驱动控制器和阀门控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h1、碳化塔尾气阀处压力信息p1、塔内底部压力p2和C02进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器；所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍(上述理论量为本领域技术人员的公知常识，通常取值为(0.3676 [SrS] V或0.3676 [BaS] V))，压力信息pi大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压P2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；当hi为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200_时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器。
[0015]驱动控制器接收进料信号时，驱动进料泵2启动，驱动控制器接收停止进料信号后，驱动进料泵2停止。
[0016]所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀3、进料阀7和尾气阀8，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀3、进料阀7、开本塔串联阀11、关上塔尾气阀8。
[0017]阀门控制器接收到开度设定信号时，停止CO2进气总阀6的开度设定。
[0018]所述阀门控制器接收放料信号后，关闭相邻塔串联阀11，关闭本塔二氧化碳进气阀12，打开相邻塔进气阀12，打开本塔放料阀10。所述阀门控制器接收停止放料信号后，关闭放料阀10。
[0019]所述阀门控制器接收到低 开度设定信号时，设定CO2进气阀6的开度为200-300m3/h ;所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定CO2进气阀6的开度为60(T700m3/h ；
所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀14 ;所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀14.上述自动化碳化装置实现液体的自动碳化，下面以硫化锶的为例，详细其自动碳化过程，具体步骤为:
(I)将计量桶中装入待碳化的硫化锶液体，碳化塔的进气口与CO2管道联通。
[0020](2)启动控制器，数据采集器与液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h1、碳化塔尾气阀处压力信息p1、塔内底部压力p2和CO2进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器。
[0021](3)数据比较器对接收的数据信息进行处理，数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息pi大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压P2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；
(4)当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；
(5)当hi为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200mm时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器；
(6)驱动控制器接收进料信号时，驱动进料泵2启动，将计量桶I中的硫化锶导入至碳化塔；驱动控制器接收停止进料信号后，驱动进料泵2停止。停止硫化锶的导入。
[0022](7)阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀3、进料阀7、尾气阀8和CO2进气阀6调节流量，阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀3、进料阀7，开本塔串联阀11、关上塔尾气阀8，同时CO2进气阀6调节流量。
[0023](8)所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定C02进气阀6的开度为200-300m3/h ;所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定C02进气阀6的开度为600~700m3/h
(9)阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀14 ;阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀14。
[0024]重复步骤(2)~步骤(9)，即可无需人工干预完成硫化锶的自动化碳化，生产过程中不易泄露，保护环境，降低人为因素的影响，提高产品质量。
[0025]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各 种变化。
【权利要求】
1.一种自动化碳化装置，其特征在于包括:计量桶、进料泵、控制器和至少一组碳化塔，所述计量桶的进口通过管道与待碳化液体的容器连通，其出口通过管道与所述进料泵的入口连通，所述进料泵的出口与所有碳化塔的进料口连通，所述碳化塔的进气口与CO2管道连通； 所述计量桶的内部设置液位计，其进口处设置进口阀，其出口处设置出口阀；所述碳化塔的进料口设置进料阀，其进气口设置流量计和CO2进气阀，其排气口设置尾气阀，其放料口设置放料阀；相邻碳化塔间串联口设置串联阀；所述碳化塔内部设置压力变送器，所述液位计、进口阀、出口阀、进料阀、放料阀、流量计、CO2进气阀、串联阀、尾气阀和压力变送器分别与所述控制器连接； 所述控制器包括数据采集器、数据比较器、驱动控制器和阀门控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h1、碳化塔尾气阀处压力信息P1、塔内底部压力P2和CO2进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器；所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息Pl大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压p2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器；ihl为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200_时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器； 所述驱动控制器接收进料信号时，驱动所述进料泵启动，所述驱动控制器接收停止进料信号后，驱动所述进料泵停止；所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时关闭串联阀，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时打开开串联阀；所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为200-300m`3/h;所述阀门控制器接收到高开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为60(T700m3/h ;所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀；所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀。
2.一种自动化碳化方法，其特征在于，按如下步骤进行: (1)将计量桶中装入待碳化液体，碳化塔的进气口与CO2管道联通； (2)启动控制器，所述数据采集器与所述液位计、压力变送器和流量计连接，采集计量桶的液位信息h 1、碳化塔尾气阀处压力信息P1、塔内底部压力p2和CO2进气的流量信息LI，并将所述信息传送至所述数据比较器； (3)所述数据比较器对接收的数据信息进行处理，当流量信息LI为理论量的1.1倍，压力信息Pl大于0.2Mpa时，数据比较器发送放料信号至阀门控制器和驱动控制器；当塔内差压p2为OMpa时，数据比较器先发送关闭信号至阀门控制器和驱动控制器，然后再发送进料信号至阀门控制器和驱动控制器； (4)当液位信息hi为预设液位信息时，数据比较器发送停止进料信号至阀门控制器和驱动控制器；当流量信息LI的累计信息为Om3时，数据比较器发送低开度设定信号至所述阀门控制器；当液位信息hi为O米时，数据比较器发送高开度设定信号至所述阀门控制器； (5)当hi为200mm时，数据比较器发送进液信号至所述阀门控制器，当hi为2200mm时，数据比较器发送停液信号至所述阀门控制器； (6 )所述驱动控制器接收进料信号时，驱动所述进料泵启动，所述驱动控制器接收停止进料信号后，驱动所述进料泵停止； (7)所述阀门控制器接收进料信号后，打开计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时关闭串联阀，所述阀门控制器接收停止进料信号后，关闭计量桶出口阀、进料阀和尾气阀同时打开开串联阀； (8)所述阀门控制器接收到低开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为200-300m3/h；所述阀门控制器接收到 高开度设定信号时，设定CO2进气阀的开度为60(T700m3/h ； (9)所述阀门控制器接收进液信号后，打开计量桶进口阀；所述阀门控制器接收停液信号后，关闭计量桶进口阀。
【文档编号】C01B31/24GK103771417SQ201410042617
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】张康兵, 邱为农 申请人:南京金焰锶业有限公司