本实用新型属于化工产品生产领域，尤其涉及一种连续自动稀释水合肼的系统。
背景技术：
水合肼作为一种重要的精细化工原料，其应用非常广泛，如：用于合成AC、D1PA、TSH等发泡剂；用作锅炉和反应釜的脱氧和脱二氧化碳的清洗处理剂；在医药工业中，用于生产抗结核、抗糖尿病的药物；在农药工业中，用于生产除草剂、植物生长调和剂和杀菌、杀虫、杀鼠药；在航空航天领域，用于生产火箭燃料、重氮燃料、橡胶助剂等。
水合肼工业生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法和过氧化氢法4种，目前国内主要采用尿素法工艺制备水合肼，制备出来的水合肼浓度通常在82%～85%之间，为此，需要向水合肼溶液中加入纯水稀释剂以将其配制成不同浓度的产品。但因水合肼性质的特殊性，目前还没有一种仪器能直接测量水合肼浓度，水合肼的浓度测定一般采用滴定分析法完成。
目前，水合肼的稀释普遍采用人工分析再加水配制，稀释时间长、技术人员劳动强度大；同时，因受水合肼手工浓度分析的精确性较差、成品罐计量精度较低以及温度影响等诸多因素的限制，导致对水合肼浓度的控制精度不够；以80%水合肼为例，HG/T 3259-2012要求水合肼浓度≥80.0%，若采用人工分析、配制水合肼，出厂的水合肼浓度在80.0～80.5%之间，水合肼浓度最高可超出标准浓度0.5个百分点，从而影响水合肼的产量和经济效益；另外，水合肼属有毒有害化学品，若采用人工分析、配制水合肼，操作人员在取样及分析过程中，难免会接触到水合肼溶液或吸入水合肼蒸汽，从而给操作人员的身体健康造成伤害。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够连续、自动、稀释水合肼的系统，采用该系统来配置水合肼，可以保证水合肼浓度的精确度，以避免水合肼浓度超标进而影响水合肼的产量及经济效益；同时，该系统全程采用自动化操作，大大提高了水合肼稀释的自动化水平，而且还不会对操作人员的身体健康造成伤害。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连续自动稀释水合肼的系统,包括水合肼缓冲罐、静态混合器、水合肼贮罐、稀释剂罐、DCS以及连接管道，所述的水合肼缓冲罐、静态混合器和水合肼贮罐通过所述的连接管道依次顺序连通；所述的稀释剂罐通过连接管道与静态混合器连通；靠近水合肼缓冲罐一端的连接管道上设有一个送料泵，所述送料泵与静态混合器之间的连接管道上设有一号近红外光谱仪、一号流量调节阀以及一号流量计，且所述的一号流量计位于所述的一号流量调节阀之后；所述稀释剂罐与静态混合器之间的连接管道上设有二号流量调节阀和二号流量计，且所述的二号流量计位于所述的二号流量调节阀之后；所述静态混合器与水合肼贮罐之间的连接管道上设有一个二号近红外光谱仪；所述的送料泵、一号流量调节阀、一号流量计、二号流量调节阀、二号流量计、一号近红外光谱仪以及二号近红外光谱仪均通过所述的DCS显示及控制。
进一步的，所述二号近红外光谱仪与水合肼贮罐之间的连接管道上还设有一根连接支管，所述连接支管的另一端与水合肼缓冲罐连通；连接支管上于其与连接管道相连的一端设有一个水合肼缓冲罐阀门，水合肼贮罐与连接管道与连接支管的交汇点之间的连接管道上设有一个水合肼贮罐阀门，所述的水合肼缓冲罐阀门和水合肼贮罐阀门均通过所述的DCS控制。
进一步的，所述水合肼缓冲罐与送料泵之间的连接管道上设有一个水合肼出口阀门，所述稀释剂罐与二号流量调节阀之间的连接管道上于靠近稀释剂罐的一端设有一个稀释剂出口阀门，所述的水合肼出口阀门和稀释剂出口阀门均通过所述的DCS控制。
进一步的，所述的一、二号流量计和一、二号流量调节阀均为高精度流量计和高精度流量调节阀。
进一步的，所述稀释剂罐内的稀释剂为纯水稀释剂。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的连续自动稀释水合肼系统将近红外光谱仪应用于水合肼浓度的分析和测定，从而保证了水合肼浓度分析和测定结果的精确性；同时，本系统再将近红外光谱仪与DCS配合使用，从而进一步实现了对水合肼浓度的在线分析和在线测定，大大降低了操作人员的劳动强度，大幅提高了水合肼稀释的自动化水平。其次，本系统选用水合肼和纯水稀释剂最小控制流量可达1kg级的高精度的流量计和高精度流量调节阀，可以进一步提升水合肼浓度的控制精确度，从而保证稀释后的水合肼浓度不超标，进而保证水合肼的产量，达到提高经济效益的目的；同样以HG/T3259-2012的80%浓度水合肼为例，采用本系统配置而成的水合肼浓度可控制80.00～80.05%之间，显然，采用本系统配置而成的水合肼浓度的精确度可以得到有效保证。再次，本系统只需操作人员操作DCS即可实现对水合肼的连续自动稀释，操作人员 全程不与水合肼溶液接触，也不会吸入水合肼蒸汽，保证了操作人员的人身安全。
附图说明
图1是本实用新型的连续自动稀释水合肼系统的结构示意图；
图中标记为：1-水合肼缓冲罐，2-静态混合罐，3-水合肼贮罐，4-稀释剂罐，5-连接管道，6-送料泵，7-一号近红外光谱仪，8-一号流量调节阀，9-一号流量计，10-二号流量调节阀，11-二号流量计，12-二号近红外光谱仪，13-连接支管，14-水合肼缓冲罐阀门，15-水合肼贮罐阀门，16-水合肼出口阀门，17-稀释剂出口阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型的连续自动稀释水合肼的系统,包括水合肼缓冲罐1、静态混合器2、水合肼贮罐3、稀释剂罐4、DCS（图中未示出）以及连接管道5，所述的水合肼缓冲罐1、静态混合器2和水合肼贮罐3通过所述的连接管道5依次顺序连通；所述的稀释剂罐4通过连接管道5与静态混合器2连通，稀释剂罐4内的稀释剂为纯水稀释剂；靠近水合肼缓冲罐1一端的连接管道5上设有一个送料泵6，水合肼缓冲罐1与所述送料泵6之间的连接管道5上设有一个水合肼出口阀门16，送料泵6与静态混合器2之间的连接管道5上设有一号近红外光谱仪7、一号流量调节阀8以及一号流量计9，且所述的一号流量计9位于所述的一号流量调节阀8之后，一号流量计9和一号流量调节阀8为高精度流量计和高精度流量调节阀，以使水合肼的最小控制流量可以达到1kg级；所述稀释剂罐4与静态混合器2之间的连接管道5上设有二号流量调节阀10和二号流量计11，且所述的二号流量计11位于所述的二号流量调节阀10之后，二号流量计11和二号流量调节阀10为高精度流量计和高精度流量调节阀，以使纯水稀释剂的最小控制流量可以达到1kg级；稀释剂罐4与二号流量调节阀10之间的连接管道5上于靠近稀释剂罐4的一端设有一个稀释剂出口阀门17；所述静态混合器2与水合肼贮罐3之间的连接管道5上设有一个二号近红外光谱仪12；所述的水合肼出口阀门16、送料泵6、一号流量调节阀8、一号流量计9、稀释剂出口阀门17、二号流量调节阀10、二号流量计11、一号近红外光谱仪7以及二号近红外光谱仪12均通过所述的DCS显示及控制。
所述二号近红外光谱仪12与水合肼贮罐3之间的连接管道5上还设有一根连接支管13，所述连接支管13的另一端与水合肼缓冲罐1连通；连接支管13上于其与连接管道5相连的一端设有一个水合肼缓冲罐阀门14，水合肼贮罐3与连接管道5与连接支管13的交汇点之间的连接管道5上设有一个水合肼贮罐阀门15，所述的水合肼缓冲罐阀门14和水合肼贮罐阀门15也通过所述的DCS控制。
本实用新型的连续自动稀释水合肼系统的工作过程如下：
首先，操作人员在DCS上输入需要配制的水合肼浓度（即目标水合肼浓度），然后打开水合肼出口阀门16和一号近红外光谱仪7，启动送料泵6，之后通过DCS调节好一号流量调节阀8的开度，以设定好一个合适大小的水合肼流量，并通过一号流量计9将水合肼的流量信号反馈至DCS进行显示，水合肼通过送料泵6被泵入到静态混合器2内；当水合肼流至一号近红外光谱仪7时，一号近红外光谱仪7会自动地对水合肼进行在线浓度分析和在线浓度测定，并将水合肼浓度信号反馈至DCS进行显示；之后DCS会根据采集到的水合肼流量信号、浓度信号以及目标水合肼浓度信号自动计算出所需纯水稀释剂的流量，然后将所需纯水稀释剂流量信号自动转换成二号流量调节阀10的开度信号，之后通过DCS自动调节二号流量调节阀10的开度，使其开度处于与所述的二号流量调节阀10开度信号相对应的阀门开度；之后打开纯水稀释剂出口阀门17，使纯水稀释剂流向静态混合器2，此时可以通过二号流量计11将纯水稀释剂的流量信号反馈至DCS进行显示，确保二号流量调节阀10的开度无误；之后纯水稀释剂流入静态混合器2内与水合肼溶液进行快速混合，混合均匀后，稀释后的水合肼溶液通过连接管道5继续向前流动，当稀释后的水合肼溶液流至二号近红外光谱仪12时，打开二号近红外光谱仪12，二号近红外光谱12会自动地对稀释后的水合肼溶液进行在线浓度分析和在线浓度测定，并将稀释后的水合肼浓度信号反馈至DCS进行显示；如果稀释后的水合肼浓度与目标水合肼浓度之间的误差在允许范围内，则判定为稀释后的水合肼浓度合格，此时打开水合肼贮罐阀门15，使浓度合格的水合肼溶液流入水合肼贮罐3内储存起来，便于后续的包装工序；如果稀释后的水合肼浓度与目标水合肼浓度之间的误差超出了允许范围，则判定为稀释后的水合肼浓度不合格，此时关闭水合肼贮罐阀门15，打开水合肼缓冲罐阀门14，使浓度不合格的水合肼溶液返回水合肼缓冲罐1内，之后再重新配置。注：所述的水合肼出口阀门16、送料泵6、一号流量调节阀8、稀释剂出口阀门17、二号流量调节阀10、一号近红外光谱仪7、二号近红外光谱仪12、水合肼缓冲罐阀门14以及水合肼贮罐阀门15均通过所述的DCS控制。由此可知，本发明实现了水合肼的连续、自动、稳定稀释。
本实用新型的有益效果为：
首先，本系统将近红外光谱仪应用于水合肼浓度的分析和测定，从而保证了水合肼浓度分析和测定结果的精确性。使用近红外光谱仪测定水合肼浓度的原理为：水合肼能与水以任意配比相溶，水合肼的分子结构十分稳定，其化学式为：N2H4•H2O，水合肼在一定的温度、压力以及流速下，其内的水份会均匀地分布在水合肼中，由此，可采用近红外光吸收的原理来测量水合肼中的水份含量，使用两组特定的波长，由于水合肼在某一固定的测量波长下没有吸收，而水份在该固定的测量波长下有吸收，因此，根据朗伯比尔定律，水份的百分比含量值会与它本身对光的吸收值成正比，近红外光谱仪通过测出水份对光的吸收值，来测出水份的百分比含量，考虑到混合液中其它物质的含量很低，近似于零，因此，减去水份的含量，剩下的就是水合肼的含量，利用近红外光谱仪来测定水合肼的浓度，不会受到水合肼的温度、压力以及流速等因素的影响，从而确保了近红外光谱仪对水合肼浓度测定的精确度，水合肼浓度的测量精度可达0～0.05%。同时，本系统再将近红外光谱仪与DCS配合使用，从而进一步实现了对水合肼浓度的在线分析和在线测定，大大降低了操作人员的劳动强度，大幅提高了水合肼稀释的自动化水平。
其次，本系统选用水合肼和纯水稀释剂最小控制流量可达1kg级的高精度的流量计和高精度流量调节阀，可以进一步提升水合肼浓度的控制精确度，从而保证稀释后的水合肼浓度不超标，进而保证水合肼的产量，达到提高经济效益的目的；同样以HG/T3259-2012的80%浓度水合肼为例，采用本系统配置而成的水合肼浓度可控制80.00～80.05%之间，显然，采用本系统配置而成的水合肼浓度的精确度可以得到有效保证。
再次，本系统只需操作人员操作DCS即可实现对水合肼的连续自动稀释，操作人员 全程不与水合肼溶液接触，也不会吸入水合肼蒸汽，保证了操作人员的人身安全。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。