[发明专利]氯气回收中的次氯酸钠密度测量与过程控制方法

权利要求书

1.一种氯气回收中的次氯酸钠密度测量与过程控制方法，按如下步骤进行：

a、在碱液循环槽或次钠储槽上安装法兰式差压变送器，上、下法兰孔的孔距定为H；在碱液循环槽或次钠储槽没有液位时调整变送器零点；

b、将首次配置好浓度的稀NaOH溶液打入碱液循环槽或次钠储槽中，碱液循环槽或次钠储槽液位高度在碱液循环反应过程中始终高于差压变送器上法兰孔； 

c、计算起始NaOH溶液的密度ρ₁：差压变送器的显示值/g×上、下法兰孔的孔距H；依据平衡反应方程式计算出NaOH完全反应后混合溶液的密度ρ₂；

d、将差压变送器的显示值调至零点，测算差压变送器压力值：△P=(ρ₂-ρ₁)gH；△P/75%取整即得到差压变送器量程P_H；

e、差压变送器量压力值△P与所选择的差压变送器的量程P_H的比值即为报警点；当差压变送器指示到达报警点时，表示NaOH溶液反应完成；

f、差压变送器安装调试完毕,启动碱液循环泵开始循环吸收氯气，观察密度变化，当NaOH溶液完全反应完成，停循环泵，启动次钠泵排出成品；

g、用差压变送器测量氯气与氢氧化钠溶液反应过程中的密度，从而能够控制反应进程。

2.根据权利要求1所述的氯气回收中的次氯酸钠密度测量与过程控制方法，其特征在于：当第二次配制起始NaOH溶液时，起始NaOH浓度稳定，就无需调整差压变送器量程和零点；

当第二次配制的NaOH溶液打入碱液循环槽或次钠储槽且液位高度超过上法兰孔时，差压变送器显示小于零表示浓度与首次比偏低；当差压变送器显示大于零表示浓度与首次比偏高；浓度偏低或偏高时需要调整配置水量，以达到标准首次配置的浓度。

3.相同NaOH溶液起始浓度时，应当保持液位恒定一致，用差压变送器通过测量差压变化确定NaOH是否反应完成。

4.根据权利要求1所述的氯气回收中的次氯酸钠密度测量与过程控制方法，其特征在于：

设备采用具有上、下法兰孔的碱液循环槽或次钠储槽，上、下法兰的安装孔距设定是H米，并安装差压变送器；

由质量百分比是32%的NaOH溶液按比例加水稀释的方法进行配制稀NaOH溶液，根据次钠成品浓度要求配制的稀NaOH浓度是11%~20%，碱液循环槽或次钠储槽液位高度在碱液循环反应过程中始终高于差压变送器上法兰孔； 

所选用的差压变送器起始量程为0～60KPa；

计算起始NaOH溶液的密度ρ₁：差压变送器的显示值/g×H米；依据平衡反应方程式计算出反应后混合溶液的密度ρ₂。

5.根据权利要求1所述的氯气回收中的次氯酸钠密度测量与过程控制方法，其特征在于：在碱液循环槽或次钠储槽上安装法兰式差压变送器；上、下法兰孔的孔距根据碱液循环槽或次钠储槽的高度设定为H=2米；在碱液循环槽或次钠储槽没有液位时调整变送器零点；

由质量百分比是32%的NaOH溶液按比例加水稀释的方法进行首次配制稀NaOH溶液，根据次钠成品浓度配制NaOH的浓度是11.92%，将稀碱液打入碱液循环槽或次钠储槽，要求碱液循环槽或次钠储槽液位高度在碱液循环反应过程中始终高于差压变送器上法兰孔； 

所选用的差压变送器起始量程为0～60KPa；

计算起始NaOH溶液的密度ρ₁：差压变送器的显示值/g×2米；差压变送器的显示值单位换算成p_a ,密度ρ_1、ρ₂单位为：kg/m³，此时设差压变送器显示值设为2260p_a ，则ρ₁=2260×10/2=1130 kg/m³；ρ₁=2260×10/2=1130 kg/m³；

将差压变送器的显示值迁移至零点，测算并选择差压变送器的量程,测算方法如下：

根据已知起始NaOH溶液的密度查表得到此温度时NaOH溶液质量百分比浓度，计算氯气与碱液完全反应后的溶液密度：取Φ=100毫米，H₁=1000毫米的圆柱体NaOH溶液作为计算依据；并根据上述计算得到的起始NaOH溶液的密度ρ₁是：1.13g/cm³；NaOH百分比浓度为11.92%，则圆柱液体体积为：V=3.14×5²×100=7850cm³，由W=ρ₁V得：圆柱中NaOH溶液的总重量为：W=1.13×7850=8870.5g，根据百分比浓度计算出溶液中NaOH的质量为：8870.5×11.92%=1057.3636g；溶液中H₂O的质量为：8870.5-1057.3636=7813.1364g；

通入Cl₂后NaOH完全反应，生成物如下表：

Cl₂        +   2 NaOH   ---------  NaCl      +    NaClO      +     H₂O

718058.574.5189358.411057.3636773.20984.67237.91

反应后总质量为：

W=7813.136+773.2+984.67+237.91=9808.916g，

总体积是：V=7850+237.91=8087.91cm³， 

溶液密度是：ρ₂=W/V=9808.916/8087.91=1.2128g/cm³；

根据计算得到的溶液密度ρ₂与起始NaOH溶液的密度ρ₁之差测算差压变送器量程△P=(ρ₂-ρ₁)gH=（1212.8-1130）×10×2=1656Pa ；△P/75%取整即得到差压变送器量程P_H=1656/0.75=2208Pa,取整得2200Pa；调整变送器量程到P_H=2200Pa；

设置报警点：

计算出的差压变送器的量程值△P与所选择的差压变送器的量程P_H的比值即为报警点；1656/2200×100%=75.27%,当压差压变送器指示到达报警点时，表示NaOH溶液反应完成；

差压变送器安装调试完毕,启动碱液循环泵开始循环吸收氯气，观察密度变化，当NaOH溶液完全反应完成，停循环泵，启动次钠泵排出成品；

第二次配制起始NaOH溶液时，只要起始NaOH浓度与首次浓度一致，也就是NaOH溶液浓度稳定，就无需调整差压变送器量程和零点，如果在二次配制的NaOH溶液打入碱液循环槽或次钠储槽且液位高度超过上法兰孔中心时；差压变送器显示不为零，表示配制浓度不准确；当差压变送器显示小于零表示浓度与首次相比偏低，当差压变送器显示大于零表示与首次比浓度偏高；下一次再配制时需要调整配置水量，以达到首次配置的浓度；

用差压变送器测量氯气与氢氧化钠溶液反应过程中的密度，从而达到控制反应进程。