一种自动化配酸系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种自动化配酸系统，包括：浓酸池、退酸水池、配酸池及浸酸装置；浓酸池与配酸池通过管道连通，退酸水池与配酸池通过管道连通，配酸池及浸酸装置通过管道连通，浸酸装置与退酸水池通过管道连通。本实用新型提出的自动化配酸系统，减少了配制稀盐酸由操作人员造成的浓度偏差，提高配酸精度，实现了自动化配制，满足了浸酸工序不间断供酸的要求，保证了浸酸生产的连续性。
【专利说明】一种自动化配酸系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及明胶提取【技术领域】，尤其涉及一种自动化配酸系统。
【背景技术】
[0002]明胶的生产是从牛骨粒中提取明胶的过程，生产过程中的主要工序有浸酸、浸灰、退灰、中和水洗、提胶、离子交换、蒸发、干燥、混配等，辅助工序包括骨粒加工、配酸(稀酸配制)、灰乳配制、试剂配制等，生产过程繁琐，生产周期较长(从投料到出产品约60天的时间)，需要控制的工艺参数很多，这些参数的变化对产品质量的影响很大。
[0003]浸酸是在浸酸罐中用一定浓度的稀盐酸对骨粒进行浸泡，去除骨粒中的钙质和无机盐得到骨素的过程，生产过程中必须要有浓度稳定而且连续不断的稀盐酸供给，才能保证明胶生产的正常进行，因此，稀盐酸配制工艺控制的对明胶产品的产量、质量和生产成本起着至关重要的作用。
[0004]目前常用的稀酸配制方法是根据浓酸浓度、配酸罐的体积以及所需稀酸夜的浓度和数量，通过人工配比计算来完成的，由于操作人员的不同，配制出的稀盐酸浓度的稳定性难以保证，稀酸液的供给也难以满足生产的连续性。
[0005]因此，在明胶生产过程中亟需引入一种自动化控制技术，使各个工序的生产过程严格按照工艺流程进行生产，既可以保证正常生产的连续性，又能提高和保证产品质量以及有效的控制生产成本的自动化配酸系统。
实用新型内容
[0006]本实用新型克服了现有技术中配酸过程耗时长、劳动量大、精度低等问题，提出了一种自动化配酸系统。
[0007]本实用新型提出了一种自动化配酸系统，包括:浓酸池；配酸池，所述配酸池与所述浓酸池通过管道连通；退酸水池，所述退酸水池与所述配酸池通过管道连通；浸酸装置，所述浸酸装置与所述配酸池及所述退酸水池通过管道连通。
[0008]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述浓酸池包括:浓酸出口，所述浓酸出口与所述配酸池通过管道连通。
[0009]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述浓酸池进一步包括:浓酸流量计，所述浓酸流量计设置在所述浓酸池与所述配酸池连接的管道上；浓酸液位仪，所述浓酸液位仪设置在所述浓酸池的顶部。
[0010]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述退酸水池包括:退酸水出口，所述退酸水出口与所述配酸池通过管道连通；退酸水入口，所述退酸水入口与所述浸酸装置通过管道连通。
[0011 ] 本实用新型提出的自动化配酸系统，所述退酸水池进一步包括:退酸水流量计，所述退酸水流量计设置在所述退酸水池与所述配酸池连接的管道上；退酸水液位仪，所述退酸水液位仪设置在所述退酸水池的顶部。[0012]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述配酸池包括配酸罐，所述配酸罐包括:进酸口，所述进酸口与所述浓酸池通过管道连通；进水口，所述进水口与所述退酸水池通过管道连通；出酸口，所述出酸口与所述浸酸装置通过管道连通；循环口，所述循环口与所述出酸口通过管道连通。
[0013]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述配酸罐进一步包括:稀酸流量计，所述稀酸流量计设置在所述出酸口与所述浸酸装置连接的管道上；稀酸液位仪，所述稀酸液位仪设置在所述配酸罐的顶部。
[0014]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述配酸池进一步包括:两个或两个以上所述配酸罐，两个或两个以上所述配酸罐之间并联设置。优选地，所述配酸池中设置两个所述配酸罐，两个所述配酸罐之间并联设置。
[0015]本实用新型提出的自动化配酸系统，所述浸酸装置包括:浸酸池组，所述浸酸池组的数量为一个或一个以上，多个所述浸酸池组之间并联设置。
[0016]本实用新型提出的自动化配酸系统，进一步包括:酸碱浓度计，所述酸碱浓度计设置在所述浓酸池和所述退酸水池的输出管道上；自动化控制系统，所述自动化控制系统分别与所述浓酸池、所述退酸水池、所述配酸池及所述浸酸装置连接。
[0017]本实用新型的有益效果是:1、减少了配制稀盐酸由操作人员造成的浓度偏差，提高配酸精度，有利于浸酸工艺的控制；2、自动化配制实现了在线连续配制，满足了浸酸工序不间断供酸的要求，保证了浸酸生产的连续性；3、退酸水的回收利用，节约了配酸用水量和浓盐酸的用量，降低了生产成本，完全实现浸酸工序废水零排放，达到环保要求；4、降低了劳动强度，减员增效，节省了人力资源；5、稳定生产工艺，提高产品质量；6、改善了工作环境，降低了酸雾对设备的腐蚀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型自动化配酸系统的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型自动化配酸系统中浓酸池的结构示意图。
[0020]图3是本实用新型自动化配酸系统中退酸水池的结构示意图。
[0021]图4是本实用新型自动化配酸系统中配酸罐的结构示意图。
[0022]图5是本实用新型自动化配酸系统中循环系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。
[0024]图1至图2中，1-浓盐池，11-浓酸出口，12-浓酸流量计，13-浓酸液位仪，2_退酸水池，21-退酸水出口，22-退酸水入口，23-退酸水流量计，24-退酸水液位仪，3-配酸池，31-配酸罐，311-进酸口，312-进水口，313-出酸口，314-循环口，315-稀酸流量计，316-稀酸液位仪，4-浸酸装置，41-浸酸池组，5-酸碱浓度计，VAl?VA8-电磁阀，VHl?VH17-手动阀，Dl-打酸泵，D2-打退酸水泵，SI?S2-输出泵，
[0025]如图1所示，本实用新型提出了一种自动化配酸系统，包括:浓酸池1、配酸池3、退酸水池2和浸酸装置4。
[0026]其中，配酸池3与浓酸池I通过管道连通，退酸水池2与配酸池3通过管道连通，浸酸装置4与配酸池3通过管道连通。
[0027]本实用新型提出的自动化配酸系统中，浓酸池I用来储存未经调配的浓盐酸，其包括:浓酸出口 11、浓酸流量计12和浓酸液位仪13。
[0028]其中，浓酸出口 11与配酸池3通过管道连通，其用来输出浓盐酸。浓酸流量计12设置在浓酸池I与配酸池3连接的管道上，其用来计量配制稀酸溶液时浓盐酸的消耗量。浓酸液位仪13设置在浓酸池I的顶部，其用来测量浓酸池I中浓盐酸的液位。
[0029]本实用新型提出的自动化配酸系统中，退酸水池2用来为配酸池3提供配酸时需要的水，同时也用来收集浸酸装置4排出来的乏酸，其包括:退酸水出口 21，退酸水入口 22，退酸水流量计23和退酸水液位仪24。
[0030]其中，退酸水出口 21与配酸池3通过管道连通，其用来输出含有淡酸的水溶液。退酸水入口 22与浸酸装置4通过管道连通，其用来收集浸酸装置4排出来的乏酸。退酸水流量计23设置在退酸水池2与配酸池3连接的管道上，其用来计量配制稀酸溶液时的退酸水。退酸水液位仪24设置在退酸水池2的顶部,其用来测量退酸水池2中酸性水溶液的液位。
[0031]本实用新型提出的自动化配酸系统中，配酸池3包括两个或两个以上的配酸罐31并联设置，配酸罐31用来配制符合生产工艺的盐酸，其包括:进酸口 311，进水口 312，出酸口 313，循环口 314，稀酸流量计315和稀酸液位仪316。
[0032]其中，进酸口 311与浓酸池I通过管道连通，其用来向配酸罐31中输入浓酸。进水口 312与退酸水池2通过管道连通，其用来向配酸罐31中输入含有淡酸的水溶液。出酸口 313与浸酸装置4通过管道连通，其用来消耗盐酸。循环口 314与出酸口 313通过管道连通，其用循环配酸罐31中的盐酸。稀酸流量计315设置在出酸口 313与浸酸装置4连接的管道上，其用来计量配制好的稀酸溶液消耗量。稀酸液位仪316设置在配酸罐31的顶部，其用来测量配酸罐31中的液位。
[0033]本实用新型提出的自动化配酸系统中，浸酸装置4包括:一个或一个以上的浸酸池组41，多个浸酸池组41之间并联设置，其用来给物料浸酸。
[0034]本实用新型提出的自动化配酸系统中，进一步包括:酸碱浓度计5，酸碱浓度计5设置在浓酸池I和退酸水池2的输出管道上,其用来检测浓酸液浓度和配制好的稀酸溶液的浓度。
[0035]本实用新型提出的自动化配酸系统中，进一步包括:自动化控制系统，自动化控制系统与自动化控制系统分别与浓酸池1、退酸水池2、配酸池3及浸酸装置4连接，其包括:主控制箱、现场控制箱、浓盐酸变频箱、退酸水变频箱、工控机和电源。
[0036]其中，主控制箱、退酸水变频箱、工控机和电源安装在浸酸车间现场的操作间中，现场控制箱和浓盐酸变频箱安装在配酸罐31和浓酸池I附近的控制室内。现场控制箱与主控制箱之间是通过PR0FIBUS-DP现场总线连接。
[0037]其中，主控制箱中安装有PLC S7-300的主站，是整个控制系统的核心，主要完成配酸过程中的数据采集、算术运算、逻辑控制、数据存储、通讯控制、故障诊断和系统保护等自动化功能。通过软件编程，能够实现手动配酸、自动配酸、配酸输出、在线配酸和输出等功能，具有紧急停车和事故处理功能。
[0038]其中，现场控制箱中安装有PLC的ET-200远程I / O子站，是控制系统数据采集的主要接口，也是控制系统控制现场设备的主要接口。现场控制箱的门板上安装有一台SIMATIC HMI人机界面(高性能触摸屏)，能够在现场直观的观察整个控制系统中各个设备的运行状态和运行参数。
[0039]其中，浓盐酸变频箱中安装有一台MICR0MASTER440变频器，主要用于控制浓盐酸泵电动机的转速，从而调节浓盐酸的配比，用于稀盐酸溶液的配制。变频器的速度给定值来自PLC系统控制，变频器内部的速度实际值和电流实际值反馈到PLC系统，变频器的运行信号和故障信号也反馈给PLC系统。浓盐酸泵有两种控制方式选择，分别是变频控制方式和工频控制方式，选择开关在主控想的门板上。在变频控制方式下，可以实现在线自动配制所需浓度的稀酸溶液，而在工频方式下，浓盐酸泵直接启停，只能用于手动配酸。
[0040]其中，退酸水变频箱中安装有一台MICR0MASTER440变频器，主要用于控制退酸水泵电动机的转速，从而调节退酸水的配比，用于稀酸溶液的配制。变频器的速度给定值来自PLC系统控制，变频器内部的速度实际值和电流实际值反馈到PLC系统，变频器的运行信号和故障信号也反馈给PLC系统。退酸水泵有两种控制方式选择，分别是变频控制方式和工频控制方式，选择开关在主控想的门板上。在变频控制方式下，可以实现在线自动配制所需浓度的稀酸溶液，而在工频方式下，退酸水泵直接启停，只能用于手动配酸。
[0041 ] 本实用新型提出的自动化配酸系统中，配酸工序稀酸配制是为浸酸工序配制所需浓度的稀盐酸溶液。因为浸酸工序用的稀酸溶液(浓度可设定)是要求不间断供应的，所以配酸过程也是在线连续配制的。稀酸配制方法是将浓盐酸溶液加入到退酸水中，配制成所设定浓度的稀酸溶液，配制过程闭环控制，以保证稀酸溶液的浓度准确。
[0042]本实用新型提出的自动化配酸系统中，浓盐酸由外购取得，储存在浓酸池I中，浓酸池包括两个子池，两个子池之间通过管线和手动阀相连。浓酸池I设置为两个池子主要目的是便于浓酸池I的维修和保证生产连续性，如果其中一个子池出现故障，可以将有故障的子池中的盐酸通过管线倒入另一个子池中，对有故障的子池进行维修，这样既可以维修浓酸池I，也可以保证生产的连续性。
[0043]退酸水是浸酸工序产生的、含有很低浓度的酸性溶液，在浸酸车间中设有一个地下退酸水池。稀酸溶液的配制是在两个配酸罐31中进行的，两个配酸罐31的作用是一配一用。配酸工序设有一个操作间，配酸工序自动化控制系统按照配酸生产工艺流程完成稀酸配制作业。在向配酸罐31中打入退酸水和浓盐酸的同时，为了使混合更加均匀，需要启动搅拌功能，也就是对配酸罐31打循环，搅拌功能由电磁阀和输出泵完成，打开电磁阀和输出泵，就进入了打循环功能。
[0044]本实用新型提出的自动化配酸系统中，分为手动配制和自动配制两种操作模式，且手动配制和自动配制方式可根据需要任意切换。
[0045]实施例
[0046]手动配制:
[0047]打开电磁阀VAl，启动打酸水泵D2，开始向配酸罐31中打退酸水。
[0048]打开电磁阀VA3，启动打酸泵D1，开始向配酸罐31中打浓酸。
[0049]打开电磁阀VA5，启动输出泵SI，执行打循环(搅拌作用)功能。[0050]观察工控机画面上配酸罐31的浓度显示值和液位显示值，可以起停相关的泵、阀，使配酸罐31的稀酸溶液浓度达到设定的值。
[0051 ] 停止开启的泵、阀，配制好的稀酸溶液待输出。
[0052]自动配制:
[0053]打开电磁阀VAl，启动打酸水泵D2，开始向配酸罐31中打退酸水。
[0054]打到一定量(计算量的70% )时，打开电磁阀VA3，启动打酸泵D1，开始向配酸罐31中打浓酸。
[0055]同时，打开电磁阀VA5,启动输出泵SI,执行打循环(搅拌作用)功能。
[0056]退酸水输完(计算的退酸水量)后，停止打酸水泵D2，关闭电磁阀VA1。
[0057]控剩系统闭环控制(PID)，直到配酸罐31中稀酸溶液浓度达到设定值，再适当延时后，停打酸泵DI，关闭电磁阀VA3。
[0058]继续执行打循环功能，适当的时间，停输出泵SI，关闭电磁阀VA5。
[0059]至此，配酸罐31的配酸结束，配好的稀酸溶液待输出。
[0060]打开电磁阀VA6，启动输出泵SI，将配酸罐31配制好的稀酸溶液输向浸酸装置4。
[0061]配酸罐31的液位达到下限位时，停止输出泵SI，关闭电磁阀VA6，
[0062]配制酸的输出:
[0063]本实施例中配酸池3设置两个配酸罐31，两个配酸罐31 —配一用，且均手动或自动配好指定浓度(在工控机画面上设定)的稀酸溶液。
[0064]假定第一台配酸罐31执行“配酸输出”，当第一台配酸罐31的液位到达0.Sm处时，向第二台配酸罐31发出“打循环”的命令，第二台配酸罐31执行“打循环”功能，执行适当时间自动结束，目的是在第二台配酸罐31配酸输出前，将其内的稀酸溶液搅拌均匀。
[0065]当第一台配酸罐31的液位到达下限位时，停止输出泵SI，关闭电磁阀VA6。同时启动第二台配酸罐31 “配酸输出”和启动第一台配酸罐31 “自动配酸”。
[0066]第一台配酸罐31执行自动配酸功能，并且先于第二台配酸罐31输完前完成配酸。
[0067]当第二台配酸罐31的液位到达0.Sm处时，发出第一台配酸罐31 “打循环”的命令，第一台配酸罐31执行“打循环”功能，执行适当时间自动结束。
[0068]当第二台配酸罐31的液位到达下限位时，停止输出泵S2，关闭电磁阀VA8，同时启动第一台配酸罐31 “配酸输出”和启动第二台配酸罐31 “自动配酸”。
[0069]按上述步骤，循环往复，执行在线配酸和输出，保证浸酸车间浸酸用的稀酸溶液不间断供应。
[0070]本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
【权利要求】
1.一种自动化配酸系统，其特征在于，包括: 浓酸池(I); 配酸池(3)，所述配酸池(3)与所述浓酸池(I)通过管道连通； 退酸水池(2)，所述退酸水池(2)与所述配酸池(3)通过管道连通； 浸酸装置(4)，所述浸酸装置(4)与所述配酸池(3)及所述退酸水池(2)通过管道连通。
2.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述浓酸池(I)包括: 浓酸出口(11)，所述浓酸出口(11)与所述配酸池(3)通过管道连通。
3.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述浓酸池(I)进一步包括: 浓酸流量计(12)，所述浓酸流量计(12)设置在所述浓酸池(I)与所述配酸池(3)连接的管道上； 浓酸液位仪(13)，所述浓酸液位仪(13)设置在所述浓酸池(I)的顶部。
4.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述退酸水池(2)包括: 退酸水出口(21)，所述退酸水出口(21)与所述配酸池(3)通过管道连通； 退酸水入口(22)，所述退酸水入口(22)与所述浸酸装置(4)通过管道连通。
5.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述退酸水池(2)进一步包括: 退酸水流量计(23)，所述退酸水流量计(23)设置在所述退酸水池(2)与所述配酸池(3)连接的管道上； 退酸水液位仪(24)，所述退酸水液位仪(24)设置在所述退酸水池(2)的顶部。
6.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述配酸池(3)包括配酸罐(31)，所述配酸罐(31)包括: 进酸口(311)，所述进酸口(311)与所述浓酸池(I)通过管道连通； 进水口(312)，所述进水口(312)与所述退酸水池(2)通过管道连通； 出酸口(313)，所述出酸口(313)与所述浸酸装置(4)通过管道连通； 循环口(314)，所述循环口(314)与所述出酸口(313)通过管道连通。
7.如权利要求6所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述配酸罐(31)进一步包括: 稀酸流量计(315)，所述稀酸流量计(315)设置在所述出酸口(313)与所述浸酸装置(4)连接的管道上； 稀酸液位仪(316)，所述稀酸液位仪(316)设置在所述配酸罐(31)的顶部。
8.如权利要求6所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述配酸池(3)进一步包括: 两个或两个以上所述配酸罐(31)，两个或两个以上所述配酸罐(31)之间并联设置。
9.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，所述浸酸装置(4)包括: 浸酸池组(41)，所述浸酸池组(41)的数量为一个或一个以上，多个所述浸酸池组(41)之间并联设置。
10.如权利要求1所述的自动化配酸系统，其特征在于，进一步包括: 酸碱浓度计(5)，所述酸碱浓度计(5)设置在所述浓酸池(I)和所述退酸水池(2)的输出管道上； 自动化控制系统，所述自动化控制系统分别与所述浓酸池(I)、所述退酸水池(2)、所述配酸池(3)及所述浸酸装置(4)连接。
【文档编号】B01F15/04GK203613139SQ201320798900
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】李国庆, 苏翰, 赵霖, 王智乐 申请人:甘肃阿敏生物清真明胶有限公司