超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統的製作方法

2023-12-01 05:51:21 2

專利名稱：超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種用於工業化生產聚丙烯醯胺的工程控制技術，適用於工業化生產超高分子量聚丙烯醯胺聚合後水解工藝。
背景技術：
在超高分子量聚丙烯醯胺工業化生產過程中，根據產品水解度的質量標準，聚合後的非離子(或陽離子)聚丙烯醯胺膠體需進行水解反應。在水解過程中，需將膠體和鹼按一定比例混合，經加熱水解才能得到具有一定水解度的產品。在水解反應過程中，膠體和鹼的計量、稱重尤為重要。大規模工業化生產時，由於膠體造粒後風送到水解機，計量難度大。採用固體鹼也無法用流量計進行計量。目前，在工業化生產過程中，大多廠家採用分批稱重，人工進料的方式加入膠體和鹼。由於加料操作周期長，無法保證連續生產，影響產品的產量、質量；另一種方式是控制造粒機的出料速度，根據經驗值進行膠體進料，雖然縮短了進料周期，但無法保證膠體和鹼按規定的比例進料，導致產品水解度不易控制，影響產品質量。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解的稱重系統，保證膠體與鹼準確地按比例加料混合，實現水解工藝進料、水解和出料的自動控制，保障大規模生產超高分子量聚丙烯醯胺的連續性和產品質量的穩定。
本實用新型採用的技術方案是本實用新型是根據工業化生產超高分子量聚丙烯醯胺的聚合後水解工藝要求，結合稱重技術和工程控制技術，進行系統設計的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統。本系統是在水解機與底部平臺之間安裝2-6個稱重傳感器，採集水解機與進料的重量信號。各稱重傳感器有導線連接稱重終端處理器和微機處理器。各稱重傳感器發出的稱重信號經稱重終端處理器和微機處理器計算，得到水解機的重量和分別進料的重量。進料閥、排氨閥、加鹼閥和出料閥有導線連接微機處理器，實現稱重顯示及稱重信息傳送，並將稱重值與水解機進料、水解反應、水解機出料各控制點進行DCS組態，實現水解工序的連續、穩定控制。
為保證稱重精度高、穩定性好，又要解決因安裝不當造成的稱重誤差，稱重傳感器的安裝形式採用其中至少有2個稱重傳感器的四周有三面限位，其餘稱重傳感器則在另外一面限位。通過這種方式使水平剪切力都化解在稱重傳感器的限位方向上。保證了稱量的準確性和穩定性。
稱重傳感器的限位結構是採用在底部平臺上固定有帶螺孔的鋼板，螺孔中有限位螺釘。
稱重傳感器類型採用動載稱重傳感器。這種動載稱重傳感器的型號QXCWC-20。技術指標額定輸出2.0±0.005V/V；輸入阻抗2200±100Ω；輸出阻抗2200±20Ω；最大激勵電壓20V；最小激勵電壓5-15V；防護等級IP67。這種動載稱重傳感器市場有銷售。
稱重終端處理器採用模擬信號輸入處理器，型號為QXPANTHER-T600.18，市場有銷售。
閥門類型及型號加鹼閥為電動蝶閥，型號為D943H-2.5-200(SMC-04)；排氨閥為氣動蝶閥，型號為700G-3A-400A DN400；進料閥為電動閘閥，型號為Z943-25P.DN125；出料閥為電動閥，型號為嵌入式閥門DN300。
閥與外界連接形式排氨閥和進料閥採用法蘭式金屬軟管連接。
稱重傳感器和稱重終端儀表的供電為AC220V 50HZ，供電電源經斷路器穩壓後向稱重傳感器和稱重終端儀表終端提供恆定的電源。
稱重終端通過稱重傳感器檢測重量信號，經傳感器接線盒配平衡，由一條專用電流送入稱重終端信號接口，通過稱重終端系統軟體處理，將其標準信息發出，為DCS系統提供動態信息，同時稱重終端顯示當前重量數據。
稱重系統安裝後，接通電源首先對稱重終端進行標定。另外，稱重顯示儀表採用先進的TraxDSP防震動技術，它是把硬體和超速可調多級數字濾波器相結合，以濾去震動信號的幹擾，即使在水解機工作的情況下，仍然可以克服震動帶來的影響，提高稱重的穩定性和準確性。
本實用新型採用立式水解機或臥式水解機(該水解工藝已另行申請專利，專利名稱超高分子量聚丙烯醯胺合成工藝技術中的水解方法，申請號02146699.8)。水解稱重系統參與整個水解工序的操作，完成水解機的進料、水解反應、出料。
本實用新型的操作步驟1、水解機進料前先確定待進料水解機已空，即在水解機出料閥全開的情況下，稱重值不再減小；2、DCS啟動水解機進料程序，在確定水解機進料閥全開的情況下，水解進料風機進料，重量傳感器將進料量以重量形式傳到主控室；3、待水解機進料達到規定重量時，DCS關閉進料風機和進料閥，停止進料。然後，DCS確定加鹼量、開啟加鹼閥，將固體鹼(氫氧化鉀或傾氧化鈉)加入到水解機中；4、鹼加入水解機後，水解反應開始；5、水解反應結束後，打開下料閥出料。
本實用新型效果的有益效果本實用新型適合工業化生產超高分子量聚丙烯醯胺的聚合後水解工藝，具有以下優點1、可根據生產的實際情況，先對進料的膠體進行稱重，然後按規定比例隨時調整鹼加入量，保證了膠體與鹼準確地按比例加料混合，物料計量準確；2、通過瞬時監控水解反應，可以保證水解完全，產品質量穩定；3、本實用新型的稱重系統參與DCS組態，使水解工序實現自動控制，縮短操作周期，保證工業化生產的連續性。保障大規模生產超高分子量聚丙烯醯胺的連續性和產品質量的穩定。


附圖1為本實用新型超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解的稱重系統結構剖面示意圖。是實施例1結構示意圖。
附圖2為附圖1的剖視圖，表示採用4個稱重傳感器，4個稱重傳感器與底部平臺的位置關係；還表示有2個稱重傳感器是三面限位。另外2個稱重傳感器則在另一面限位。
圖中，1.稱重傳感器，2.底部平臺，3.水解機，4.進料閥，5.排氨閥，6.加鹼閥，7.出料閥，8.微機處理器，9.稱重終端處理器，10.限位螺釘。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
實施例參閱附圖1。在水解機(3)與底部平臺(2)之間安裝有4個稱重傳感器(1)，4個稱重傳感器(1)有導線連接稱重終端處理器(9)和微機處理器(8)。水解機(3)上部有進料閥(4)、排氨閥(5)和加鹼閥(6)，下部有出料閥(7)。進料閥(4)、排氨閥(5)、加鹼閥(6)和出料閥(7)有導線連接微機處理器(8)。參閱附圖2。稱重傳感器(1)中有2個稱重傳感器(1)的四周有三面限位。其餘2個稱重傳感器(1)則在另外一面限位。稱重傳感器(1)的限位結構是在底部平臺(2)上焊接有帶螺孔的鋼板，螺孔中有限位螺釘(10)。稱重傳感器(1)類型採用動載稱重傳感器。其型號為QXCWC-20。稱重終端處理器(9)型號為QXPANTHER-T600.18。加鹼閥(6)為電動蝶閥，型號為D943H-2.5-200(SMC-04)；排氨閥(5)為氣動蝶閥，型號為700G-3A-400A DN400；進料閥(4)為電動閘閥，型號為Z943-25P.DN125；出料閥(7)為嵌入式電動閥，型號為DN300。排氨閥(5)和進料閥(4)採用法蘭式金屬軟管與外界連接。排氨閥(5)的法蘭式金屬軟管型號為DN450 PN25 L＝400mm；進料閥(4)的法蘭式金屬軟管型號為DN125 PN25 L＝300mm。
下面是採用超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解的稱重系統生產5批產品的質量表。可以證明採用本實用新型，生產出的超高分子量聚丙烯醯胺產品質量得到了保障。
表1立式水解機(4噸)產品質量
權利要求1.一種超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，由水解機(3)、稱重傳感器(1)、稱重終端處理器(9)和微機處理器(8)所組成，其特徵在於在水解機(3)與底部平臺(2)之間安裝有2-6個稱重傳感器(1)，各稱重傳感器(1)有導線連接稱重終端處理器(9)和微機處理器(8)，水解機(3)上的進料閥(4)、排氨閥(5)、加鹼閥(6)和出料閥(7)有導線連接微機處理器(8)。
2.根據權利要求1所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於稱重傳感器(1)的安裝形式採用其中至少有2個稱重傳感器(1)的四周有三面限位，其餘稱重傳感器(1)則在另外一面限位。
3.根據權利要求1所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於稱重傳感器(1)的限位結構是在底部平臺(2)上固定有帶螺孔的鋼板，鋼板螺孔中有限位螺釘(10)。
4.根據權利要求1所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於稱重傳感器(1)類型採用動載稱重傳感器，型號為QXCWC-20。
5.根據權利要求1所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於稱重終端處理器(9)型號為QXPANTHER-T600.18。
6.根據權利要求1、2、3、4或5所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於加鹼閥(6)為電動蝶閥，型號為D943H-2.5-200(SMC-04)；排氨閥(5)為氣動蝶閥，型號為700G-3A-400ADN400；進料閥(4)為電動閘閥，型號為Z943-25P.DN125；出料閥(7)為嵌入式電動閥，型號為DN300。
7.根據權利要求1、2、3、4或5所述的超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，其特徵在於排氨閥(5)和進料閥(4)採用法蘭式金屬軟管與外界連接。
專利摘要一種超高分子量聚丙烯醯胺合成工業水解稱重系統，用於工業化生產超高分子量聚丙烯醯胺的聚合後水解工藝中。特徵是在水解機與底部平臺之間安裝有2－6個稱重傳感器，各稱重傳感器有導線連接稱重終端處理器和微機處理器。水解機上的進料閥、排氨閥、加鹼閥和出料閥有導線連接微機處理器。稱重傳感器的安裝形式採用其中至少有2個稱重傳感器的四周有三面限位。其餘稱重傳感器則在另一面限位。效果是能先對進料的膠體稱重，按規定比例調整鹼加入量，物料計量準確；通過瞬時監控水解反應，充分水解，產品質量穩定；使水解工序實現自動控制，縮短周期，實現連續性工業化生產。
文檔編號G05B15/02GK2898022SQ200620007719
公開日2007年5月9日 申請日期2006年3月10日 優先權日2006年3月10日
發明者周雲霞, 索慶華, 張躍虎, 雲飛, 金龍淵, 陳萬忠, 劉晟飛 申請人:中國石油天然氣股份有限公司