[发明专利]离子交换装置自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及离子交换装置自动控制系统，尤其涉及适用于生产硝酸钾的离子交换装置自动控制系统。

背景技术

工业硝酸钾是制造黑色火药的原料，也用于焰火以产生紫色火花。机械热处理作淬火的盐浴。陶瓷工业用于瓷彩釉彩药。用作玻璃澄清剂，用于制造汽车灯玻璃、光学玻璃、显像管玻壳等。医药工业用于生产青霉素钾盐、利福平等药物。用于制卷烟纸。用作催化剂、选矿剂，用作农作物和花卉的复合肥料，食用硝酸钾在食品工业用作发色剂、防腐剂等。尤其是随着现代新兴工业和高科技研究成果的迅猛发展，该产品的作用和地位日益重要。高纯度、高质量的硝酸钾是生产光学玻璃、车灯玻壳、高档彩色显像管玻壳的重要原料之一。

农用硝酸钾是优质无氯钾肥，含有13％以上的硝态氮和44％以上的氧化钾，全部都是水溶性氧分，钾离子和硝酸根离子可很快被农作物吸收，是化学性质的钾氮复合肥，可明显提高烟草、甜菜、柑桔等经济作物的产量和品质。近年来硝酸钾也被用于无土栽培植物的营养液的配制。

离子交换法生产硝酸钾的主要设备有盐水精制系统、离子交换柱、蒸发器、离心机、熔盐造粒、包装等，而作为主要设备的离子交换柱直接关系到硝酸钾的产能、产品品位以及生产成本。

为提高用离子交换法生产硝酸钾的产能，需要对硝酸钾生产装置的产能进行扩大，如有些项目需要将年产6万吨的硝酸钾生产装置扩大至年产20万吨。现有的离子交换柱由于全部采用人工控制，无法形成大的生产量，制约了产能的提高。

本发明的目的在于对离子交换柱的离子交换控制过程进行改进，提供一种能够实现自动化控制，大大节省人力成本提高产能和产品品位，降低生产成本的离子交换装置自动控制系统。

发明内容

本发明的第一技术方案为一种离子交换装置自动控制系统，其特征在于，包括离子交换柱(R)，与离子交换柱(R)内部联通的第1主管(Z1)、第2主管(Z2)、第3主管(Z3)，第1主管(Z1)上连接有多个上进料支管(N1～N5)，第2主管(Z2)上连接有多个上出料支管(M1、M2)，第3主管(Z3)上连接有多个下进料支管(L1～L3)并通过调节阀(T1)与多个下出料支管(K1～K3)连接，各个上进料支管(N1～N5)中分别设有上进料切断阀(Q1～Q5)，各个上出料支管(M1、M2)中分别设有上出料切断阀(Q6、Q7)，各个下进料支管(L1～L3)中分别设有下进料切断阀(Q8～Q10)，各个下出料支管(K1～K3)中分别设有下出料切断阀(Q11～Q13)，

还具有第1连锁控制器(C1)、第2连锁控制器(C2)、第3连锁控制器(C3)，第1连锁控制器(C1)具有检测离子交换柱(R)内液位的液位计，根据交换柱(R)内的液位控制调节阀(T1)，第2连锁控制器(C2)具有检测第2主管(Z2)内液体电导率的电导率仪，根据第2主管(Z2)内液体电导率的不同，分别控制上出料切断阀(Q6、Q7)的开启和关闭，第3连锁控制器(C3)具有检测第3主管(Z3)内液体电导率的电导率仪，根据第3主管(Z3)内液体电导率的不同，分别控制下出料切断阀(Q11～Q13)的开启和关闭。

本发明的第二技术方案基于第一技术方案，其特征在于，与所述第1主管(Z1)连接的上进料支管(N1～N5)有五个，与第2主管(Z2)连接的上出料支管(M1、M2)有二个，与第3主管(Z3)连接的下进料支管(L1～L3)为三个，通过调节阀(T1)与第3主管(Z3)连接的下出料支管(K1～K3)有三个。

本发明的第三技术方案基于第二技术方案，其特征在于，以4台离子交换柱(R)为一个控制单元，各个离子交换柱(R)的上进料支管(N1～N5)、上出料支管(M1、M2)、下进料支管(L1～L3)、下出料支管(K1～K3)分别与共同的管线连接，各个离子交换柱(R)的工艺交换过程不同步。

本发明的第四技术方案基于第三技术方案，其特征在于，各个上进料支管(N1～N5)、下进料支管(L1～L3)所连接的供料管线上设有压力变送器，通过供料管线为各个上进料支管(N1～N5)、下进料支管(L1～L3)供料的供料泵用变频控制，变频控制器根据压力管线压力，调节供料泵的频率实现衡压供料。

本发明的第五技术方案基于第四技术方案，其特征在于，各个上进料支管(N1～N5)、下进料支管(L1～L3)所连接的供料管线上设有流量控制器和检测供料管线内液体电导率的电导率仪，流量控制器根据供料管线内液体的电导率，控制进料的时间。