[发明专利]一种离子膜电解槽管理和后台数据处理系统

说明书

本发明公开了一种离子膜电解槽管理和后台数据处理系统，包括电解槽组、电压快速切换装置、PLC、交换机和电解槽服务管理器；每个单元槽通过电压快速切换装置连接至PLC，PLC控制电压快速切换装置，使多路测量信号共用一路PLC模拟量输入，并将每个单元槽的槽电压数据上传至电解槽服务管理器的实时数据库系统，本发明通过PLC控制电压快速切换装置测量单元槽电压的方式，大量减少了PLC的数量，减少了投资，减轻了数据通讯压力，为用户的大数据分析提供存储平台；方便开发得到电槽的实时运行数据，并经历史统计分析得到电槽的实际运行状况。

技术领域

本发明属于氯碱装备技术领域，尤其是涉及一种离子膜电解槽管理和后台数据处理系统。

背景技术

氯碱工业是指用电解饱和NaCl溶液的方法来制取取烧碱、氯气和氢气的工业生产，是重要的基础化学工业之一。电解在立式隔膜电解槽中进行，隔膜把电解槽分隔成阳极室和阴极室。当接通电源后，在电场的作用下，带负电的Cl^-和OH^-移向阳极，带正电的Na⁺和H⁺移向阴极，在这种条件下，电极上发生如下反应：

阳极2Cl^--2e＝Cl₂↑

在阴极2H⁺+2e＝H₂↑

即在阳极室放出Cl₂，阴极室放出H₂。由于H⁺不断放电，破坏了水的电离平衡，促使水不断电离，造成溶液中OH^-的富集。这样在阴极室就形成了NaOH溶液，它从阴极室底部流出。

通过上述方法生产时，离子膜电解槽稳定及安全运行与单元槽电压有密切关系，电槽的运行状况基本上通过测量单元槽的能够及时体现。但是目前烧碱生产装置单元槽的数量非常多，一套25万吨/年的烧碱装置单元槽数量有1600多组，目前对电解槽的电压采集具有几种方法，首先传统方法是通过人工通过电压表测量电解槽的电压，上述采集方法具有如下缺点：1.不能实现实时测量，往往一天或几天采集一次，在生产过程中不能实时发现单台电解槽在生产中的问题。2.工作量大，工作环境恶劣，对所有的电解槽测量一遍电压数据往往要几个小时的时间，同时电槽的运行环境温度高，测量时都要经历高温的折磨。3.可靠性不高，同时电压表测量及现场记录都容易出错。不同人的测量误差会造成分析数据偏差。其次，目前也有通过DCS对烧碱装置单元槽进行电压采集的方法，但采用DCS采集时通常以6-8台单元槽为一组，同时测量电压值，这就导致单槽槽子的问题不能及时发现，降低了生产效率。而如果采用对每个单个单元槽数据单独采集时，则意味着有1600多组单元槽电压采集转换装置，装置非常复杂，数据量大，装置的造价非常高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种离子膜电解槽管理和后台数据处理系统，根据电压变化的连续性，采用分片化轮训控制采集的方式，降低了生产成本，实现了高效的实时采集。

本发明完整的技术方案包括：

一种离子膜电解槽管理和后台数据处理系统，至少包括电解槽组、电压快速切换装置、PLC、交换机电解槽服务管理器；

所述的电解槽组包括多个单元电解槽，每个单元槽均单独连接电压快速切换装置，通过数据线连接至PLC，PLC通过控制电压快速切换装置实现对多个单元槽电压测量，使多路测量信号共用一路PLC模拟量输入，并将每个单元槽的槽电压数据上传至电解槽服务管理器的实时数据库系统。

所述的离子膜电解槽管理和后台数据处理系统还包括DCS和PHD实时数据库，所述的DCS通过PHD实时数据库连接PHD实时数据库。

DCS数据包括电解槽的运行电流、总电压、氯气和氢气压力、烧碱产量、阴阳极测介质流量数据。