一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置與採集方法與流程

2023-06-09 23:28:01 2

本發明屬於氯鹼裝備技術領域，尤其是涉及一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置與採集方法。

背景技術：

氯鹼工業是指用電解飽和nacl溶液的方法來製取取燒鹼、氯氣和氫氣的工業生產，是重要的基礎化學工業之一。電解在立式隔膜電解槽中進行，隔膜把電解槽分隔成陽極室和陰極室。當接通電源後，在電場的作用下，帶負電的cl-和oh-移向陽極，帶正電的na+和h+移向陰極，在這種條件下，電極上發生如下反應：

陽極2c1--2e＝cl2↑

在陰極2h++2e＝h2↑

即在陽極室放出cl2，陰極室放出h2。由於h+不斷放電，破壞了水的電離平衡，促使水不斷電離，造成溶液中oh-的富集。這樣在陰極室就形成了naoh溶液，它從陰極室底部流出。

通過上述方法生產時，離子膜電解槽穩定及安全運行與單元槽電壓有密切關係，電槽的運行狀況基本上通過測量單元槽的電壓能夠及時體現。但是目前燒鹼生產裝置單元槽的數量非常多，一套25萬噸/年的燒鹼裝置單元槽數量有1600多組，目前對電解槽的電壓採集具有幾種方法，首先傳統方法是通過人工利用電壓表測量電解槽的電壓，上述採集方法具有如下缺點：1.不能實現實時測量，往往一天或幾天採集一次，在生產過程中不能實時發現單臺電解槽在生產中的問題。2.工作量大，工作環境惡劣，對所有的電解槽測量一遍電壓數據往往要幾個小時的時間，同時電槽的運行環境溫度高，測量時都要經歷高溫的折磨。3.可靠性不高，同時電壓表測量及現場記錄都容易出錯。不同人的測量誤差會造成分析數據偏差。其次，目前也有通過dcs對燒鹼裝置單元槽進行電壓採集的方法，但採用dcs採集時通常以6-8臺單元槽為一組，同時測量電壓值，這就導致單槽槽子的問題不能及時發現，降低了生產效率。而如果採用對每個單個單元槽數據單獨採集時，則意味著有1600多組單元槽電壓採集轉換裝置，裝置非常複雜，數據量大，裝置的造價非常高。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置與採集方法，根據電壓變化的連續性，採用分片化輪訓控制採集的方式，降低了生產成本，實現了高效的實時採集。

本發明完整的技術方案包括：

一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置，至少包括離子膜電解槽、電壓採集箱；所述的離子膜電解槽連接電壓採集箱，所述的電壓採集箱內至少包括電壓快速切換單元和數據採集單元，所述的電壓切換單元連接離子膜電解槽和數據採集單元，電壓快速切換單元對同時進入的多組單元槽電壓，按一定的時間分布對多組電壓數據依次採集。

所述的離子膜電解槽和電壓採集箱之間還設有接線箱，並對輸入的多組單元槽實現線路分配。

所述的接線箱安裝有短路控制。

所述的電壓採集箱還設有主控單元，主控單元控制整個採集系統的運行，並接收數據採集單元的反饋信號，控制電壓快速切換單元實現電壓依次輸入。

所述的電壓採集箱還設有數據整理傳輸單元，數據整理傳輸單元對數據採集單元採集的數據進行整理，並傳輸到後臺機。

所述的電壓採集箱後設有數據接收與處理單元。

所述的數據接收與處理單元後設有數據存儲單元。

採用所述的一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置進行電壓採集的方法，每個單元槽均通過單獨的一條連接線連接到接線箱；所述的接線箱連接電壓採集箱，並對輸入的單元槽實現線路分配，所述的電壓快速切換單元控制進入變送系統的電壓量，針對同時進入的多組單元槽電壓，根據一定時間分布，依次採集單元的電壓，採集後的數據整理傳輸單元將數據傳輸到數據接收與處理單元，並進入數據存儲單元進行存儲。

本發明相對於現有技術的優點在於：如前所述，採用人工方法進行電解槽電壓採集時，具有工作量大，滯後，不可靠等問題，採用dcs採集時通常以6-8臺單元槽為一組，相當於採集的電壓值為6-8臺單元槽的電壓，如果某臺單槽槽子出現問題，不能及時發現，精度不夠，而如果採用對每個單個單元槽數據單獨採集時，則意味著有1600多組單元槽電壓採集轉換裝置，裝置非常複雜，數據量大，裝置的造價非常高。本發明針對上述技術問題，考慮到電壓變化的連續性，創造性地採用一個數據採集單元和電壓快速切換單元，採用分片化輪訓控制採集的方式，實現了對多組單元槽電壓的採集，同一時間段採集的數據量就會減少，需要的電壓變送器就會減少。整個投資就會下降到原來的1/10-1/5。既能實現功能又能節約投資。

附圖說明

圖1為本發明的離子膜電解槽電壓實時採集裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

一種離子膜電解槽電壓實時採集裝置，包括電解槽、接線箱、電壓採集箱，數據接收與處理單元和數據存儲單元，

所述的單元槽連接接線箱，每個單元槽均通過單獨的一條連接線連接到接線箱；所述的接線箱連接電壓採集箱，並對輸入的單元槽實現線路分配，接線箱安裝有短路控制。電壓採集箱內部具有四個單元：電壓快速切換單元、數據採集單元、主控單元和數據傳輸單元。其中所述的主控單元，控制整個採集系統的運行，所述的電壓快速切換單元控制進入變送系統的電壓量，針對同時進入的多組單元槽電壓，根據一定時間分布，依次採集單元的電壓，通過採用一個數據採集單元和電壓快速切換單元的方式實現了對多組單元槽電壓的採集。由於單元槽電壓變化的連續性，採集的時間可以延長到5-10分鐘/每次，這樣就可以對採集數據分組，採用輪訓控制依次採集，同一時間段採集的數據量就會減少，需要的電壓變送器就會減少。採集後的數據整理傳輸單元將數據傳輸到數據接收與處理單元，並進入數據存儲單元進行存儲。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。