[发明专利]一种高温强冲刷中和液pH在线测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种高温强冲刷中和液pH在线测量装置，包括：测量取样筒、pH计、固定pH计的气动伸缩保护套、清洗控制装置；测量取样筒上设有进水口、出水口、测试孔、截止孔、排污口；pH计固定设置于气动伸缩保护套的推杆上；气动伸缩保护套设置于测试孔上，气动保护套与测量取样筒可拆卸式连接，气动保护套上设有洗水进水口、洗水出水口；洗水进水口通过水管连接清水，洗水进水口上设有洗水电磁阀，洗水出水口通过水管连接地沟；清洗控制装置包括DCS控制系统，DCS控制系统设有主控继电器、清洗继电器。本发明对高温强冲刷中和液实现在线测量，结构简单、自动清洗、操作方便、减少堵塞、在线测试时间长、运行稳定、测量结果精确，为环保排污提供方便。

技术领域

本发明涉及一种高温强冲刷中和液pH在线测量装置及方法。

背景技术

在氨碱法纯碱生产过程中，需排放大量的废渣液(每生产1t纯碱约产生10m3的废渣液)，若处理不当，会造成严重的环境污染。因此需将废渣液送入中和塔内，与窑气(即浓度为37.5％的CO2气体)并流接触发生中和反应，使废渣液得到中和。中和后的废渣液(即中和液)经曲径混合槽、澄清桶的混合及沉降固液分离后，澄清液溢流进入清废液桶，经进一步处理后达标(即澄清液pH值6～9)排放。

若要实现达标排放，控制曲径混合槽出口中和液的pH值在6～9的范围内是至关重要的。在中和操作中，一般是通过调节进中和塔的窑气量来控制中和液的pH值。控制的好，就能最大限度节省窑气用量，以达到节能、降耗、环保的目的。该工序的工作效率如何，关系到纯碱制造的成本高低及三废能否达标排放，直接影响到整个公司的效益和发展前途。

因此，能否准确在线测量中和液的pH值是实现达标排放的关键。中和液在本质上是属于高温(正常时为67℃～72℃左右)强冲刷的混合液。现有的测量方法，主要有以下两种：

1.通过人工定时用pH试纸、便携式pH计或取样送到中心化验室用实验室pH计测量其pH值。

2.采用在线式pH计连续测量其pH值。对于中和液这种高温强冲刷的混合液，多采用国外进口的pH计来进行测量。

上述测量方法存在诸多弊端：

第1种方法属间歇式测量，操作反应滞后，要等到分析结果出来才能做出调整；其次是不能保证测量结果的精确度：试纸测量的精度较低，便携式测量和实验室分析结果受取样液的影响较大。故该种测量方法对工艺操作的指导作用有限，不能提高生产的自动化水平。

第2种方法属在线连续测量，在一定的时限内可保证测量结果的精确度，对提高生产的自动化水平有一定的促进作用。但该方法也存在诸多不足，主要表现在：

(1)测量取样方法只适合于低温、杂质少、冲刷强度弱的生产液体(如脱盐水、生产废水等)，对像中和液这样的高温强冲刷液体不适合，如使用必然会出现取样测量装置严重堵塞的情况，无法满足长周期连续稳定运行的要求。

(2)无法保证pH计全自动清洗功能长周期连续稳定运行的要求。由于pH计的电化学特性，安装在反应容器中的传感器(电极)必须能从样品介质中定时取出来以进行维护(包括用清洗水清洗等)。但现有的pH计全自动清洗系统中的部件(如气、水电磁阀、控制线路板和控制芯片等)均采用进口部件，存在着价格昂贵、供货不及时的缺陷，严重影响pH计的连续稳定运行。

(3)无法保证pH复合玻璃电极的长周期连续稳定运行的要求。由于pH测量电极的活度寿命一般不会超过2周，连续使用超过2周，电极性能就会急剧下降甚至报废。所以电极每使用一段周期后必须进行再生，使其活度恢复到出厂值并可再次使用。现有采用的用稀盐酸溶液清洗电极十几秒的做法效果不佳。电极上的结垢层无法完全去除，导致电极再生后的使用效果较差，复现性和准确度都达不到pH值测量的要求。