一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，包括：蒸氨塔监测模块，用于测量蒸氨塔内的温度、压力和所述蒸氨塔塔底废水氨氮浓度；蒸汽监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于测量和调整蒸汽流量；冷却器监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于检测和控制冷却器的液位高度。采用本实用新型，可实现对蒸氨塔内温度、压力和液位的控制。
【专利说明】一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废水处理领域，尤其涉及一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统。
【背景技术】
[0002]稀土材料在现代新兴绿色能源技术、高新技术和国防体系中发挥着不可或缺的关键作用，如电动汽车、风力发电机、照明与显示、计算机硬盘驱动器、移动通讯、导弹制导、智能炸弹。国际上称这些技术为“稀土依赖性技术”，没有其他材料可以替代，因此稀土材料成为实现技术、改造传统产业不可缺少的战略物资。稀土工业迅速发展，产业规模不断扩大，但在快速发展的同时，也存在不少问题，如生态环境严重破坏、资源综合利用程度低等。
[0003]氨氮是稀土冶炼废水的主要污染物，该类废水是稀土湿法冶金过程中产生的主要废水，占稀土企业废水总量的60%?70%，只要涉及稀土湿法冶金几乎都要产生氨氮废水。然而在高浓度氨氮废水回收工艺中，监控系统涉及对蒸汽流量的控制，蒸氨塔汽提处理的控制，冷凝液回流系统的控制，其中蒸氨塔汽提处理控制尤为重要，需要监控蒸氨塔内的温度、压力和液位以确保蒸氨效果和气液平衡。需要一个监控系统可根据高浓度氨氮废水回收工艺的工艺参数建立控制模块从而实现对整个回收工艺的自动化控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，可实现对蒸氨塔内温度、压力和液位的控制。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，包括:
[0006]蒸氨塔监测模块，用于测量蒸氨塔内的温度、压力和所述蒸氨塔塔底废水氨氮浓度；
[0007]蒸汽监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于测量和调整蒸汽流量；
[0008]冷却器监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于检测和控制冷却器的液位高度。
[0009]作为上述方案的改进，所述蒸氨塔监测模块包括温度变送器、差压变送器和氨氮在线检测计；
[0010]在所述蒸氨塔上设置有4个所述温度变送器，包括第一温度变送器、第二温度变送器、第三温度变送器和第四温度变送器，所述第一温度变送器和所述第四温度变送器分别设置在所述蒸氨塔的塔顶和塔底，所述第二温度变送器和所述第三温度变送器设置在所述蒸氨塔的塔身；
[0011]在所述蒸氨塔上设置有4个所述差压变送器，包括第一差压变送器、第二差压变送器、第三差压变送器和第四差压变送器，所述第一差压变送器和所述第四差压变送器分别设置在所述蒸氨塔的塔顶和塔底，所述第二差压变送器和所述第三差压变送器设置在所述蒸氨塔的塔身；
[0012]所述氨氮在线检测计设置在所述蒸氨塔塔底。
[0013]作为上述方案的改进，所述蒸氨塔监测模块还包括第一液位控制器、第一变频器和第一提升泵，所述第一液位控制器设置在所述蒸氨塔上并与所述第一变频器相连，所述第一变频器和所述第一提升泵相连，所述第一提升泵设于废水排入所述蒸氨塔的管道上。
[0014]作为上述方案的改进，所述蒸汽监控模块包括设于蒸汽管道上的蒸汽流量计和蒸汽电动调节阀。
[0015]作为上述方案的改进，所述蒸汽监控模块还包括设于所述蒸汽管道上的第五温度变送器和第五差压变送器。
[0016]作为上述方案的改进，所述冷却器监控模块包括第二液位控制器、第二提升泵和第三提升泵，所述第二液位控制器分别与所述第二提升泵和所述第三提升泵相连；
[0017]所述第二提升泵和所述第三提升泵设于冷却器底部，所述第二提升泵与冷却循环管道相连，所述第三提升泵与所述蒸氨塔连接。
[0018]作为上述方案的改进，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第三温度变送器、所述第三提升泵和所述蒸汽电动调节阀连接。
[0019]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0020]本实用新型通过蒸氨塔监测模块与蒸汽监控模块、冷却器监控模块之间的相互连接，可对蒸汽流量，蒸氨塔内的温度、压力和液位，冷却器液位等技术参数进行监控，可实时反映蒸氨过程中气液平衡的情况，技术人员可根据本实用新型所述监控系统测得工艺参数及时调整各个管道上的阀门，以确保蒸氨效果，便于处理突发情况和排除故障。另外，本实用新型还设有PLC控制器，通过向PLC控制器内输入控制参数以代替技术人员的手动控制，从而实现蒸氨塔内温度、压力和液位的自动控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统的又一结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0024]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，包括:
[0025]蒸氨塔监测模块1，用于测量蒸氨塔4内的温度、压力和蒸氨塔4塔底废水氨氮浓度；
[0026]蒸汽监控模块2，与所述蒸氨塔监测模块I连接，用于测量和调整蒸汽流量；
[0027]冷却器监控模块3，与所述蒸氨塔监测模块I连接，用于检测和控制冷却器13的液位高度。
[0028]为了加强对蒸氨过程中的控制，本实用新型通过蒸氨塔监测模块1、蒸汽监控模块2和冷却器监控模块3对蒸汽流量，蒸氨塔4内的温度、压力和液位，冷却器13液位进行监控，可实时反映蒸氨过程中的工艺参数，技术人员可根据本实用新型所述监控系统测得工艺参数及时调整各个管道上的阀门，以确保蒸氨效果，便于处理突发情况和排除故障。
[0029]优选地，所述蒸氨塔监测模块I包括温度变送器、差压变送器和氨氮在线检测计7 ；
[0030]在蒸氨塔4上设置有4个所述温度变送器，包括第一温度变送器51、第二温度变送器52、第三温度变送器53和第四温度变送器54，所述第一温度变送器51和所述第四温度变送器54分别设置在蒸氨塔4的塔顶和塔底，所述第二温度变送器52和所述第三温度变送器53设置在蒸氨塔4的塔身；
[0031 ] 在蒸氨塔4上设置有4个所述差压变送器，包括第一差压变送器61、第二差压变送器62、第三差压变送器63和第四差压变送器64，所述第一差压变送器61和所述第四差压变送器64分别设置在蒸氨塔4的塔顶和塔底，所述第二差压变送器62和所述第三差压变送器63设置在蒸氨塔4的塔身；
[0032]所述氨氮在线检测计7设置在蒸氨塔4塔底。
[0033]基于蒸氨效果与蒸氨塔4内温度、压力有紧密的联系，因此本实用新型所述蒸氨塔监测模块I通过分别设置在蒸氨塔4的塔顶、塔身和塔底的4个温度变送器和4个差压变送器，可监测出整个蒸氨塔4内温度和压力的情况，便于技术人员了解蒸氨塔4的气液平衡。
[0034]需要说明的是，第一温度变送器51的作用是蒸氨塔4塔顶的温度监控，第二温度变送器52的作用为是检测蒸氨塔4内的温度，第三温度变送器53的作用为是检测蒸氨塔4内的温度，并且实现蒸氨塔4内的温度恒温控制，第四温度变送器54的作用是检测蒸氨塔4塔底的温度，监控蒸氨塔4出水温度。
[0035]当第三温度变送器53检测出塔内温度高于95°C?103°C的预设温度时，可使第三提升泵15加快泵入冷却器13中2(T50°C的冷却液，同时调整蒸汽电动调节阀10减少蒸汽流量从而达到降温的目的；相反地，当第三温度变送器53检测出塔内温度高于预设温度时，可使第三提升泵15减慢或停止泵入冷却液，同时调整蒸汽电动调节阀10增加蒸汽流量从而达到升高塔内温度的目的。
[0036]所述氨氮在线检测计7测得塔底废水氨氮浓度< IOOppm时，则可打开塔底排水管道的电磁阀，排放塔底废水。
[0037]优选地，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第三温度变送器53、所述第三提升泵15和所述蒸汽电动调节阀10连接。上述对蒸氨塔4的温度控制可通过向PLC控制器内输入控制参数以代替技术人员的手动控制，从而实现蒸氨塔4内温度、压力和液位的自动控制。
[0038]为了观察废水汽化情况供技术人员实时处理，保证废水处理精度，本实用新型通过第一差压变送器61和第四差压变送器64测量蒸氨塔4内差压的作用是对蒸氨塔4内部的压力差监控，如果压力差达到一定的数值时，驱动蒸汽调节阀门关闭，以防蒸氨塔4温度过闻。[0039]优选地，所述蒸氨塔监测模块I还包括第一液位控制器8、第一变频器和第一提升泵，所述第一液位控制器8设置在蒸氨塔4上并与所述第一变频器相连，所述第一变频器和所述第一提升泵相连，所述第一提升泵设于废水排入蒸氨塔4的管道上。
[0040]需要说明的是，液位控制器是指通过机械式或电子式的方法来进行高低液位的控制，本实用新型利用设置在蒸氨塔4上的第一液位控制器8来控制蒸氨塔4内的液位高度，当液位低于预设参数时控制第一变频器使第一提升泵加快转速，增加废水流量，确保蒸氨塔4液位稳定在If 22cm范围内，从而实现半自动化或者全自动化液位控制。
[0041]优选地，所述蒸汽监控模块2包括设于蒸汽管道上的蒸汽流量计9和蒸汽电动调节阀10。
[0042]需要说明的是，蒸汽流量计9用于监测蒸汽管道通过的蒸汽流量，流量的大小可以通过蒸汽电动调节阀10控制。
[0043]优选地，所述蒸汽监控模块2还包括设于蒸汽管道上的第五温度变送器11和第五差压变送器12。
[0044]第五温度变送器11和第五差压变送器12可监测通入蒸汽塔内蒸汽的温度和压力，保证蒸汽管道内蒸汽符合工艺要求。
[0045]优选地，所述冷却器监控模块3包括第二液位控制器、第二提升泵14和第三提升泵15，所述第二液位控制器分别与所述第二提升泵14和所述第三提升泵15相连；
[0046]所述第二提升泵14和所述第三提升泵15设于冷却器13底部，所述第二提升泵14与冷却循环管道相连，所述第三提升泵15与所述蒸氨塔4连接。
[0047]需要说明的是，冷却器13收集从蒸汽塔分缩器16排出的低浓度氨溶液，经过冷却处理后使氨溶液温度降至2(T40°C，该氨溶液冷却液一部分可作为循环冷却的冷源，流经浓氨水冷凝器17、废水冷凝器18后回流至冷却器13 ;冷却液另一部分则回流至蒸氨塔4内，冷却液进一步蒸氨提浓，并且可用于控制蒸氨塔4塔内温度。
[0048]本实用新型所述冷却器监控模块3在冷却器13中设有第二液位控制器，当检测出冷却器13的液位高于预设参数时，打开与第二提升泵14连接的电磁阀，利用第二提升泵14将冷却器13中的冷却液输送至循环管道；当蒸氨塔4的第三温度变送器53检测出塔内温度超出范围时，打开与第三提升泵15连接的电磁阀，回流冷却液以达到降温的效果。
[0049]综上所述，实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0050]本实用新型通过蒸氨塔监测模块I与蒸汽监控模块2、冷却器监控模块3之间的相互连接，可对蒸汽流量，蒸氨塔4内的温度、压力和液位，冷却器13液位等技术参数进行监控，可实时反映蒸氨过程中气液平衡的情况，技术人员可根据本实用新型所述监控系统测得工艺参数及时调整各个管道上的阀门，以确保蒸氨效果，便于处理突发情况和排除故障。另外，本实用新型还设有PLC控制器，通过向PLC控制器内输入控制参数以代替技术人员的手动控制，从而实现蒸氨塔4内温度、压力和液位的自动控制。
[0051]最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，包括: 蒸氨塔监测模块，用于测量蒸氨塔内的温度、压力和所述蒸氨塔塔底废水氨氮浓度； 蒸汽监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于测量和调整蒸汽流量； 冷却器监控模块，与所述蒸氨塔监测模块连接，用于检测和控制冷却器的液位高度。
2.如权利要求1所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述蒸氨塔监测模块包括温度变送器、差压变送器和氨氮在线检测计； 在所述蒸氨塔上设置有4个所述温度变送器，包括第一温度变送器、第二温度变送器、第三温度变送器和第四温度变送器，所述第一温度变送器和所述第四温度变送器分别设置在所述蒸氨塔的塔顶和塔底，所述第二温度变送器和所述第三温度变送器设置在所述蒸氨塔的塔身； 在所述蒸氨塔上设置有4个所述差压变送器，包括第一差压变送器、第二差压变送器、第三差压变送器和第四差压变送器，所述第一差压变送器和所述第四差压变送器分别设置在所述蒸氨塔的塔顶和塔底，所述第二差压变送器和所述第三差压变送器设置在所述蒸氨塔的塔身； 所述氨氮在线检测计设置在所述蒸氨塔塔底。
3.如权利要求2所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述蒸氨塔监测模块还包括第一液位控制器、第一变频器和第一提升泵，所述第一液位控制器设置在所述蒸氨塔上并与所述第一变频器相连，所述第一变频器和所述第一提升泵相连，所述第一提升泵设于废水排入所述蒸氨塔的管道上。
4.如权利要求2所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述蒸汽监控模块包括设于蒸汽管道上的蒸汽流量计和蒸汽电动调节阀。
5.如权利要求4所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述蒸汽监控模块还包括设于所述蒸汽管道上的第五温度变送器和第五差压变送器。
6.如权利要求4所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述冷却器监控模块包括第二液位控制器、第二提升泵和第三提升泵，所述第二液位控制器分别与所述第二提升泵和所述第三提升泵相连； 所述第二提升泵和所述第三提升泵设于冷却器底部，所述第二提升泵与冷却循环管道相连，所述第三提升泵与所述蒸氨塔连接。
7.如权利要求6所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统，其特征在于，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用的监控系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第三温度变送器、所述第三提升泵和所述蒸汽电动调节阀连接。
【文档编号】C02F1/20GK203812122SQ201420213954
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】辛永光, 严丹燕, 张平, 梁谟强 申请人:佛山市新泰隆环保设备制造有限公司