一种氯气循环吸收设备的制作方法

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种氯气循环吸收设备。

背景技术：

在氯碱或其它以氯气为生产原料的生产过程中，在系统开停车、事故状态常常会产生大量氯气或含氯废气，直接向环境中排放会对环境造成严重的污染，需要对氯气或含氯废气进行处理。

目前，现有的氯气或含氯废气的处理设备，在对氯气或含氯废气的处理过程中，与碱液循环槽相连的循环泵转速通常是固定的，在遇到突发状况时，需要人工调节泵的转速，为了避免氯气向环境中泄露，还需要人工对氯气的处理状态进行监督。

因此，如何提出一种设备，能够提高在异常情况下对氯气或含氯废气的处理效率成为业界亟待解决的重要课题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种氯气循环吸收设备。

一方面，本发明提出一种氯气循环吸收设备，包括碱液循环槽、碱液循环泵、废气吸收塔、碱液冷却器，还包括变频器、orp测量仪和处理器，其中：

所述碱液循环槽与所述碱液循环泵相连，所述碱液循环泵与所述废气吸收塔相连，所述碱液冷却器设置在所述碱液循环泵与所述废气吸收塔相连的管路上，所述废气吸收塔的底部与所述碱液循环槽相连；

所述变频器与所述碱液循环泵电连接，所述orp测量仪设置在所述碱液循环槽与所述废气吸收塔相连的管路上，所述处理器分别与所述变频器和所述orp测量仪电连接；

所述处理器用于根据所述orp测量仪的测量值，通过所述变频器调节所述碱液循环泵的转速。

其中，所述处理器包括第一计算单元，多个orp比较单元、第一逻辑选择单元，其中：

所述第一计算单元与所述orp测量仪相连，用于计算所述测量值在第一预设时间内的变化率；

所述orp比较单元与所述第一计算单元相连，用于比较所述测量值的变化率与第一预设值的大小，若所述测量值的变化率大于等于所述第一预设值，则向所述第一逻辑选择单元输出高电平信号，若所述测量值的变化率小于所述第一预设值，则向所述第一逻辑选择单元输出低电平信号；其中，各个所述orp比较单元的所述第一预设值都不相等；

所述第一逻辑选择单元的多个输入端与所述多个orp比较单元一一相连，用于根据所述多个orp比较单元的第一输出信号，将与所述第一输出信号对应的第一目标转速发送至所述第一逻辑选择单元的第一输出端，所述第一输出端与所述变频器相连；其中，所述第一目标转速是所述变频器控制所述碱液循环泵增加的转速，所述第一逻辑选择单元预先储存与所述第一输出信号对应的所述第一目标转速。

其中，所述设备还包括事故氯气控制阀，所述事故氯气控制阀设置在所述废气吸收塔的事故氯气的进气管路上，与所述处理器电连接，所述处理器还用于根据所述事故氯气控制阀的开关状态，通过所述变频器调节所述碱液循环泵的转速。

其中，所述处理器包括判断单元和第二逻辑选择单元，其中：

所述判断单元与所述事故氯气控制阀相连，用于若接收到所述事故氯气控制阀的开启信号，则向所述第二逻辑选择单元输出高电平信号；若接收到所述事故氯气控制阀的关闭信号，则向所述第二逻辑选择单元输出低电平信号；

所述第二逻辑选择单元的输入端与所述判断单元相连，用于根据所述判断单元的第二输出信号，将与所述第二输出信号对应的第二目标转速发送至所述第二逻辑选择单元的第二输出端，所述第二输出端与所述变频器相连；其中，所述第二目标转速是所述变频器控制所述碱液循环泵变化的转速，所述第二逻辑选择单元预先储存与所述第二输出信号对应的所述第二目标转速。

其中，所述设备还包括采样接口，所述采样接口设置在所述碱液循环泵的出口处，用于采集需要进行化验获得碱浓度值的碱液样品，所述处理器还用于根据所述碱浓度值，通过所述变频器调节所述碱液循环泵的转速。

其中，所述处理器包括第二计算单元、多个碱液比较单元和第三逻辑选择单元，其中：

所述第二计算单元，用于接收所述碱浓度值，并计算所述碱浓度值在第二预设时间内的变化率；

所述碱液比较单元的输入端与所述第二计算单元相连，用于比较所述碱浓度值的变化率与第二预设值的大小，若所述碱浓度值的变化率小于等于所述第二预设值，则向所述第二逻辑选择单元输出高电平信号，若所述碱浓度值的变化率大于所述第二预设值，则向所述第二逻辑选择单元输出低电平信号；其中，各个所述碱液比较单元的所述第二预设值都不相等；

所述第三逻辑选择单元的多个输入端与所述多个碱液比较单元一一相连，用于根据所述多个碱液比较单元的第三输出信号，将与所述第三输出信号对应的第三目标转速发送至所述第三逻辑选择单元的第三输出端，所述第三输出端与所述变频器相连；其中，所述第三目标转速是所述变频器控制所述碱液循环泵增加的转速，所述第三逻辑选择单元预先储存与所述第三输出信号对应的所述第三目标转速。

其中，所述设备还包括自控开关阀，所述碱液循环槽与所述碱液循环泵相连的管路上和所述碱液循环槽与所述废气吸收塔相连的管路上分别设置所述自控开关阀。

本发明提供的氯气循环吸收设备，由于能够通过orp测量仪获得测量值，处理器能够基于测量值，通过变频器调节碱液循环泵的转速，提高了在异常情况下对氯气或含氯废气的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图；

图2为本发明另一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图；

图3为本发明又一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图；

图4为本发明再一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图；

附图标记说明：

1-碱液循环槽；2-碱液循环泵；

3-碱液冷却器；4-废气吸收塔；

5-orp测量仪；61-第一计算单元；

62-orp比较单元；63-第一逻辑选择单元；

71-判断单元；72-第二逻辑选择单元；

81-第二计算单元；82-碱液比较单元；

83-第三逻辑选择单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图，如图1所示，本发明提供的氯气循环吸收设备，包括：碱液循环槽1、碱液循环泵2、废气吸收塔4、碱液冷却器3、变频器、orp测量仪5和处理器，其中：

碱液循环槽1与碱液循环泵2相连，碱液循环泵2与废气吸收塔4相连，碱液冷却器3设置在碱液循环泵2与废气吸收塔4相连的管路上，废气吸收塔4的底部与碱液循环槽1相连；所述变频器与碱液循环泵2电连接，orp测量仪5设置在碱液循环槽1与废气吸收塔4相连的管路上，所述处理器分别与所述变频器和orp测量仪5电连接；所述处理器用于根据orp测量仪5的测量值，通过所述变频器调节碱液循环泵2的转速。

具体地，废气吸收塔4对氯气或含氯废气进行吸收，碱液循环槽1提供用于吸收氯气或含氯废气的碱液，碱液循环泵2用于将碱液循环槽1中的碱液抽至废气吸收塔4的顶部，并使碱液在碱液循环槽1和废气吸收塔4之间循环往复。碱液冷却器3用于冷却碱液循环泵2与废气吸收塔4相连的管路中的碱液。orp测量仪5用于测量碱液循环槽1与废气吸收塔4相连的管路上碱液的orp值，所述orp值即所述测量值，所述orp值反应所述碱液的氧化还原能力，能够实现对氯气或含氯废气处理过程的实时在线监控。所述处理器接收orp测量仪5测量出的orp值，并根据所述orp值，通过所述变频器调节碱液循环泵2的转速。

在通常情况下，所述氯气循环吸收设备稳定运行，碱液循环泵2的转速稳定。如果氯气或含氯废气的处理量突然上升，例如废气吸收塔4接收到大量的事故氯气，碱液中的碱会被大量消耗，碱液中的含碱量迅速下降，orp测量仪5测量出的orp值迅速上升，如果此时碱液循环泵2的转速还维持在常态，将不能对氯气或含氯废气进行及时处理。所以，为了应对氯气或含氯废气的处理量突然上升的情况，本发明提供的氯气循环吸收设备的所述处理器在接收到orp值后，可以对orp值的变化率进行判断，如果在设定时间内，orp值的变化率超出了设定的阈值，说明需要加快对氯气或含氯废气的处理，所述处理器发送需要增加的转速至所述变频器，由所述变频器控制碱液循环泵2提高转速，实现对氯气或含氯废气的及时处理。

由于氯气以及含氯废气对环境的污染和对人体的危害，为了保证对氯气以及含氯废气处理的可靠性，通常设置两台碱液循环槽和碱液循环泵，一台碱液循环槽和碱液循环泵正常工作，另外一台碱液循环槽和碱液循环泵备用。

本发明提供的氯气循环吸收设备，由于能够通过orp测量仪获得测量值，处理器能够基于测量值，通过变频器调节碱液循环泵的转速，提高了在异常情况下对氯气或含氯废气的处理效率。

图2为本发明另一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图，如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，所述处理器包括第一计算单元61，多个orp比较单元62、第一逻辑选择单元63，其中：

第一计算单元61与orp测量仪5相连，用于计算在第一预设时间内所述测量值的变化率；

orp比较单元62与第一计算单元61相连，用于比较所述测量值的变化率与第一预设值的大小，若所述测量值的变化率大于等于所述第一预设值，则向第一逻辑选择单元63输出高电平信号，若所述测量值的变化率小于所述第一预设值，则向第一逻辑选择单元63输出低电平信号；其中，各个所述orp比较器的所述第一预设值都不相等；

第一逻辑选择单元63的多个输入端与多个orp比较单元62一一相连，用于根据多个orp比较单元62的第一输出信号，将与所述第一输出信号对应的第一目标转速发送至第一逻辑选择单元63的第一输出端，所述第一输出端与所述变频器相连；其中，所述第一目标转速是所述变频器控制碱液循环泵2增加的转速，第一逻辑选择单元63预先储存与所述第一输出信号对应所述第一目标转速。

具体地，第一计算单元61可以从orp测量仪5获取到所述orp值，根据在预设时间内获得的所述orp值，可以计算出所述orp值在第一预设时间内的变化率，例如，所述第一预设时间为10分钟，第一计算单元61在9点整时获得所述orp值为400mv，在9点10分时获得所述orp值为500mv，则计算出所述orp值的变化率为(500-400)/10＝10mv/min。第一计算单元61可以采用模拟运算电路实现。其中，所述第一预设时间根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。

orp比较单元62与第一计算单元61相连，从第一计算单元61获得所述orp值的变化率，将所述orp值的变化率与第一预设值进行比较，如果所述orp值的变化率大于等于所述第一预设值，则向第一逻辑选择单元63输出高电平信号，若所述orp值的变化率小于所述第一预设值，则向第一逻辑选择单元63输出低电平信号；其中，各个orp比较单元62预存的所述第一预设值都不相等，例如所述处理器包括三个orp比较单元62，第一个orp比较单元62的所述第一预设值为10mv/min，第二个orp比较单元62的所述第一预设值为20mv/min，第三个orp比较单元62的所述第一预设值为30mv/min。orp比较单元62的数量根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。orp比较单元62可以采用判断电路实现。

第一逻辑选择单元63的多个输入端与多个orp比较单元62一一相连，用于根据多个orp比较单元62的第一输出信号，将与所述第一输出信号对应的第一目标转速发送至第一逻辑选择单元63的第一输出端，所述第一输出端与所述变频器相连；其中，所述第一目标转速是所述变频器控制碱液循环泵2增加的转速，第一逻辑选择单元63可以预先储存与所述第一输出信号对应所述第一目标转速。其中，所述第一目标转速根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。第一逻辑选择单元63可以采用数据选择器实现。

例如，设置了三个orp比较单元62，三个orp比较单元62分别与第一逻辑选择单元63的三个输入端一一相连，假设第一个orp比较单元62输出高电平信号，用1表示，第二个orp比较单元62输出低电平信号，用0表示，第三个orp比较单元62输出低电平信号，用0表示，那么第一逻辑选择单元63接收到的第一输出信号可以表示为100，第一逻辑选择单元63接收到100的信号后，选择与100对应的第一目标转速输出到所述变频器。对于三个orp比较单元62，可能的所述第一输出信号为000、100、010或者001，对于上述每一个所述第一输出信号都有对应的所述第一目标转速，第一逻辑选择单元63可以预先储存上述每一个所述第一输出信号及其对应的所述第一目标转速。

在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明提供的氯气循环吸收设备还包括事故氯气控制阀，所述事故氯气控制阀设置在废气吸收塔4的事故氯气的进气管路上，与所述处理器电连接，所述处理器还用于根据所述事故氯气控制阀的开关状态，通过所述变频器调节碱液循环泵2的转速。

具体地，废气吸收塔4与事故氯气管道相连，在事故氯气的进气管路上设置控制事故氯气管道开通和关闭的所述事故氯气控制阀。在发生异常情况时，所述事故氯气控制阀开启，多余的氯气及含氯废气可以通过事故氯气管道输送到废气吸收塔4进行处理。由于此时需要处理的所述氯气或含氯废气，多余正常情况下需要处理的氯气或含氯废气，所述处理器在接收到所述事故氯气控制阀的开启信号后，可以通过所述变频器增加碱液循环泵2的转速。在情况恢复正常后，所述事故氯气控制阀关闭，所述处理器在接收到所述事故氯气控制阀的关闭信号后，可以通过所述变频器降低碱液循环泵2的转速，使碱液循环泵2的转速恢复到正常状态。其中，碱液循环泵2在所述事故氯气控制阀开启时增加的转速以及在所述事故氯气控制阀关闭时降低的转速根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。

可理解的是，可以根据实际情况设定所述处理器根据所述测量值调节所述碱液循环泵的转速与根据所述事故氯气控制阀的开关状态调节所述碱液循环泵的转速二者的优先级，本发明实施例不做限定，无论如何调节所述碱液循环泵的转速，所述碱液循环泵的转速都应该在其额定的工作转速范围内。

图3为本发明又一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图，如图3所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述处理器包括判断单元71和第二逻辑选择单元72，其中：

判断单元71与所述事故氯气控制阀相连，用于若接收到所述事故氯气控制阀的开启信号，则向第二逻辑选择单元72输出高电平信号；若接收到所述事故氯气控制阀的关闭信号，则向第二逻辑选择单元72输出低电平信号；判断单元71可以采用判断电路实现。

第二逻辑选择单元72的输入端与判断单元71相连，接收判断单元71的第二输出信号，在接收到所述第二输出信号之后，将与所述第二输出信号对应的第二目标转速发送至第二逻辑选择单元72的第二输出端，所述第二输出端与所述变频器相连；其中，所述第二目标转速是所述变频器控制碱液循环泵2变化的转速，第二逻辑选择单元72可以预先储存与所述第二输出信号对应的所述第二目标转速。例如，第二逻辑选择单元72在接收到判断单元71输出的高电平信号，向所述变频器输出+500r/min；在接收到判断单元71输出的低电平信号，向所述变频器输出-500r/min。其中，所述第二目标转速根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。

在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明提供的氯气循环吸收设备还包括采样接口，所述采样接口设置在碱液循环泵2的出口处，用于采集需要进行化验获得碱浓度值的碱液样品，所述处理器还用于根据所述碱浓度值，通过所述变频器调节所述碱液循环泵的转速。

具体地，为了确保本发明提供的氯气循环吸收设备运行的可靠性，可以定期在碱液循环泵的出口处设置的采样口采集碱液样品，通过化验可以获得所述碱液样品的碱浓度值。由于所述氯气循环吸收设备在对所述氯气以及含氯废气进行处理，所述碱浓度值通常都是随时间的变化而减小的，所述处理器可以根据所述碱浓度值，获得所述碱浓度值在预设时间内的变化率，如果所述碱浓度值的变化率大于预设值，可以通过所述变频器调节所述碱液循环泵的转速。其中，所述预设时间以及所述预设值根据实际情况进行设定，本发明实施例不做限定。

可理解的是，可以根据实际情况设定所述处理器根据所述测量值调节所述碱液循环泵的转速与根据所述碱液浓度值调节所述碱液循环泵的转速二者的优先级，本发明实施例不做限定。通常所述测量值可以实时在线获得，对所述碱液循环泵的转速可以及时调节；所述碱液浓度值需要定期化验获得，具有较高的可靠性。无论如何调节所述碱液循环泵的转速，所述碱液循环泵的转速都应该在其额定的工作转速范围内。

图4为本发明再一实施例氯气循环吸收设备的结构示意图，如图4所示，在上述各实施例的基础上，进一步地，所述处理器包括第二计算单元81、多个碱液比较单元82和第三逻辑选择单元83，其中：

第二计算单元81，用于获取所述碱浓度值，并计算所述碱浓度值在第二预设时间内的变化率；

碱液比较单元82的输入端与第二计算单元81相连，用于比较所述碱浓度值的变化率与第二预设值的大小，若所述碱浓度值的变化率大于等于所述第二预设值，则向所述第二逻辑选择单元输出高电平信号，若所述碱浓度值的变化率小于所述第二预设值，则向所述第二逻辑选择单元输出低电平信号；其中，各个所述碱液比较单元的所述第二预设值都不相等；

第三逻辑选择单元83的多个输入端与多个碱液比较单元82一一相连，用于根据多个碱液比较单元82的第三输出信号，将与所述第三输出信号对应的第三目标转速发送至第三逻辑选择单元83的输出端，所述第三输出端与所述变频器相连；其中，所述第三目标转速是所述变频器控制碱液循环泵2增加的转速，第三逻辑选择单元83预先储存与所述第三输出信号对应的所述第三目标转速。

具体地，第二计算单元81接收所述碱浓度值，根据在第二预设时间内接收的所述碱浓度值，可以计算出所述碱浓度值在预设时间内的变化率，例如，所述预设时间为30分钟，第二计算单元81在9点整时获得所述碱浓度值为5％，在9点30分时获得所述碱浓度值为2％，则计算出所述碱浓度值的变化率为(2％-5％)/30＝-0.001每分钟。第二计算单元81可以采用模拟运算电路实现。其中，所述第二预设时间根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。

碱液比较单元82与第二计算单元81相连，从第二计算单元81获得所述碱浓度值的变化率，将所述碱浓度值的变化率与第二预设值进行比较，如果所述碱浓度值的变化率小于等于所述第二预设值，则向第三逻辑选择单元83输出高电平信号，如果所述碱浓度值的变化率大于所述第二预设值，则向第三逻辑选择单元83输出低电平信号；其中，各个碱液比较单元82预存的所述第二预设值都不相等，例如所述处理器包括三个碱液比较单元82，第一个碱液比较单元82的所述第二预设值为-0.001每分钟，第二个碱液比较单元82的所述第二预设值为-0.002每分钟，第三个碱液比较单元82的所述第二预设值为为-0.003每分钟。碱液比较单元82的数量根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。碱液比较单元82可以采用判断电路实现。

第三逻辑选择单元83的多个输入端与多个碱液比较单元82一一相连，用于根据多个碱液比较单元82的第三输出信号，将与所述第三输出信号对应的第三目标转速发送至第三逻辑选择单元83的第三输出端，所述第三输出端与所述变频器相连；其中，所述第三目标转速是所述变频器控制碱液循环泵2增加的转速，第三逻辑选择单元83可以预先储存与所述第三输出信号对应所述第三目标转速。其中，所述第三目标转速根据实际情况进行设置，本发明实施例不做限定。第三逻辑选择单元83可以采用数据选择器实现。

例如，设置了三个碱液比较单元82，三个碱液比较单元82分别与第三逻辑选择单元83的三个输入端一一相连，假设第一个碱液比较单元82输出高电平信号，用1表示，第二个碱液比较单元82输出低电平信号，用0表示，第三个碱液比较单元82输出低电平信号，用0表示，那么第三逻辑选择单元83接收到的第三输出信号可以表示为100，第三逻辑选择单元83接收到100的信号后，选择与100对应的第三目标转速输出到所述变频器。对于三个碱液比较单元，可能的所述第三输出信号为000、100、010或者001，对于上述每一个所述第三输出信号都有对应的所述第三目标转速，第三逻辑选择单元83可以预先储存上述每一个所述第三输出信号及其对应的所述第三目标转速。

在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明提供的氯气循环吸收设备还包括自控开关阀，碱液循环槽1与碱液循环泵2相连的管路上和碱液循环槽1与废气吸收塔4相连的管路上分别设置所述自控开关阀。

具体地，通常在碱液循环槽1内的碱液浓度低于固定值时，说明碱液对所述氯气及含氯废气的吸收达到了饱和，需要排出上述饱和溶液，更换新的碱液。碱液循环槽1一个正常运行，一个备用，在碱液循环槽1的碱液进口处和与废气吸收塔4相连的管路上分别设置所述自控开关阀，可以在正常运行的碱液循环槽中的碱液对所述氯气及含氯废气的吸收达到了饱和后，自动开启备用的碱液循环槽，然后关闭所述正常运行的碱液循环槽，实现对所述氯气及含氯废气不停歇处理。此外，在正常运行的碱液循环槽或者与其相连的碱液循环泵发生故障时，可以通过所述自控开关阀及时启用备用的碱液循环槽，避免氯气外泄，造成对环境的污染以及对人体的危害。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。