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离子膜烧碱过程中安徽天康压力变送器设计选型要点

标签:离子,烧碱,过程,过程中,安徽,压力,设计,要点 时间:2019年08月15日 阅读87次
   

择要:文章结合离子膜烧碱项目的工艺特性以及此类项目上相干实施经验而总结编写,分析了一样平常离子膜烧碱项目在选型中的要点,对重要的常用工业主动化仪表在离子膜烧碱项目中选型时的材质和关键要点进行分析阐述,以进步主动化仪表在离子膜烧碱项目中的适用性、可靠性和安全性。

1、离子膜烧碱项目工艺及仪表选型概述
烧碱是紧张的基础化工工业质料之一,离子膜制碱工艺法在本世纪初已经渐渐成为制碱法的主流合肥万家乐热水器售后电话,现今该工艺每年所生产烧碱已占国内烧碱总产能的90%以上。离子膜烧碱项目的重要工艺段包括:一次盐水、二次盐水精制、纯水站、电解、氯气处理、氢气处理、氯气液化、氯化氢合成及盐酸、蒸发和公用工程等。

主动化仪表贯穿整个工艺的所有主动控制环节,各个工艺监测和控制点大量应用了各种工业主动化仪器仪表,包括:温度计、压力表、安徽天康压力变送器、液位计、流量计、可燃/有毒探测器、PH/ORP 计、分析仪和控制阀等。

所以仪表设计选型的科学合理性对项目自控体系运行、生产安全和产品质量有最直接的紧张影响。

离子膜烧碱项目的重要物料介质有NaCl 盐水、NaOH 碱液、(干、湿)氯气、氢气、HCl 气体和盐酸等,介质特征涵盖结晶、有毒、强酸碱电化学腐蚀、金属腐蚀、极易燃易爆等复杂特征,所以对仪表的选型要求较高,必要多方综合考虑工况条件,确保选型的科学合理性。

2 重要仪表选型细致
2.1 热元件
       现场温度计选用双金属温度计,远传温度测量保举选用A 级Pt100 热电阻,套管情势保举同一采用密封高的团体钻孔型法兰连接,以保证密封性和安全性。

套管材质的选择:测湿氯气和氯水套管材质应选钛材(Ti);盐水因含大量Cl-须选钛材或衬氟,电解出的碱液也含大量Cl-应选304 衬氟、哈C 或316L,高温浓碱液保举选镍材套管;液氯保举选用304 衬氟或16Mn 低温钢;盐水常规选用304 衬氟即可。

2.2 压力仪表
安徽天康压力变送器按功能分有测压力、流量差压和液位三类,其选型关键是接液元件/膜片材质、量程及过程接口的选择,其中量程和过程接口按工艺要求和设备接口保持同等即可。带毛细管导压的变送器在被测介质具有强氧化性时应充氟油,通俗被测介质依据温度充硅油或高温硅油。

接液元件/膜片材质选择:介质为盐水、氯气、盐水的测量元件材质应为钽膜片,碱液用316L 膜片(高浓度或高温时保举选择哈C膜片)。测量氢气压力的变送器为避免氢脆作用对膜片的破坏,进步仪表寿命和安全可靠性,膜片做镀金处理。

压力表在被测介质为酸碱时,接液元件材质保举为钽或衬氟膜片,低温弱酸选哈C 亦可行。测有毒、腐蚀、易燃易爆介质压力表必须选用膜盒压力表,测氢气的压力表须要做禁油处理。

2.3 液位仪表
离子膜烧碱项目的大多介质都具有很强的酸碱性,介质液面上方无雾气和结晶,故保举选用非接触式液位计,测量范围宽、安装简易且维护方便。对液位测量精度要求不高的循环水池、酸性废水池、废盐池可选用超声波液位计。测量范围更大的原盐、一次盐水、质料及制品灌区均选用高精度的低频雷达液位计;若精度要求很高可选用高频雷达。

雷达液位计比超声波液位计应用范围广、精度高、成本高,超声波液位计不能用于有真空、蒸汽工况,雷达液位计须考虑介质介电常数。选用雷达液位计时,装配内工况复杂容易产生回波时,须配导波杆/缆或安装测量管。

树脂塔顶用到的物位开关,介质为过滤盐水,其液体成酸性、导电性能精良,可选用电极物位开关,探头材质为钛材。设备工况为常压(无有呼吸阀)且被测介质密度单一稳固,可考虑安徽天康压力变送器式单法兰液位计,封闭的工艺设备液位可选用带旌旗灯号远传的磁性翻版液位计,量程较大时保举双法兰差压安徽天康磁翻板液位计,更大量程则保举选择雷达。

液氯灌的液位测量,因液氯的有毒须精密密封,保举选用外测式液位计。其在测量有毒害、腐蚀性、有压力、易燃易爆、易挥发、易侧漏的液体时,不使用阀门、连通管、接头、不需开孔,不接触罐内的液体和气体,通过外置的声呐传感器(探头)实现测量,保障人员安全和生产的正常进行,调试及维修时不清罐、不影响生产。

2.4 流量计
离子膜烧碱项目中流量的测量特别很是紧张,涉及被测介质多种多样,结合现实工程经验及各流量计特点,把离子膜烧碱项目各重要工艺段中可能用到的流量计做如下类比分析,如表1 所示。因离子膜烧碱项目其涉及工艺种类和工艺段多,故其流体类型、状况、介质特征和工艺管道走向特点也比较多样化,这就要求我们在选择流量计时,必须综合考虑:介质物理特征、精度、介质腐蚀性、许可压损、结构特点和经济性等因素综合考虑确定。

2.5 控制阀
离子膜烧碱工艺中,在盐水、湿氯气和盐酸工艺段国内外氯碱行业认为普遍较好的阀门是PVDF 隔膜阀,但PVDF 国产化率不高,最紧张的是成本很高。结合现实工况和工程经验,充分考虑经济性和适用性,可选用钢衬F46 或钢衬F4 的气动薄膜式调节阀和气动活塞式球/蝶阀。

必中彩票登陆在电解工段进出电解槽的关键部位,选阀门时须要考虑管道导电性能,若选用非金属阀门时须要考虑在管道间加接地排流装配,以便配出管道介质流动产生的杂质电流,以免介质带入电解槽产生工艺生产安全隐患。

电解后烧碱液及碱蒸发部分阀门材质因会从电解中带出微量Cl-,而Cl-与奥体不锈钢会产生化学反应,故碱液阀门材质须用钢衬F46 或哈C 材质;高浓度碱液(30%~50%)保举选用镍材蝶阀(尤其120℃以上),在60℃以下时阀门材质可用316L,但阀门寿命稍差;盐泥部分阀门采用气动衬氟塑隔膜阀。

部分工艺部位考虑到口径较大、安装空间小、方便维护、开关敏捷且密封较好等因素,选用对夹式蝶阀,尤其是电解槽的阳极液体系、阴极液体系和碱蒸发。阀门泄漏等级的要求:
(1)介质为氯气、液氯和氢气的所有角行程开关阀其泄漏等级应设计为ClassⅥ,密封为软密封或衬氟塑硬密封。
(2)介质为氯气、液氯和部分浓酸的直行程薄膜调节阀应为波纹管/PTFE 密封,用波纹管和填料双重保障,充分防止有毒氯气和强酸介质泄漏(为避免氯气泄漏风险,可选用氯气专用阀,但成本很高)。
(3)其他调节阀的填料,除蒸汽常规用硬密封+STL 外,填料为PTFE 的建议选择V 形以尽量进步密封性能。

2.6 PH/ORP 计
必中彩票登陆 离子膜烧碱项目的盐水调制处理和电解工艺过程中,对介质物料的酸碱度或氧化还原性有很高的要求,必须对其PH 值或ORP 值进行严酷的监测和控制,以确保生产工艺要求和生产安全。依据工艺工况,项目必要测量管道内盐水和生产用水的分析仪选用添补式的液体智能电极,护套情势采用生产商配套的流通池,其不但具备精度高、可以用于多种恶劣环境的好处,还可以通过简单方便的维护大大延伸分析仪的使用寿命。项目必要测量饱和盐水池的PH 计,考虑到将电极沉入池内进行测量,所以须选用沉入式护套管,电极选用精巧、低维护且精度较高的凝胶智能电机。

2.7 其他仪表
除上述重要仪表外,离子膜烧碱项目还必须用到可燃和有毒气体探测器,烧碱部分还用到密度计,氯化氢合成部分还必须用到露点仪以正确检测气体的水分含量。选型必要细致的有:
(1)有毒气体探测器被测介质是Cl2气体,具有很强的毒性,少量即可致命,其量程范围应为0~10ppm,报价设定值应分别为1ppm和3ppm。
(2)密度计测量介质如是≥32%烧碱,其探头材质宜选用镍(Ni)材。
2.8 其他细致事项
(1)电解工艺的产物和后续处理中有氢气,作为ⅡC 类爆炸性物质(为甲类车间),其设计界区爆炸性气体环境为一样平常为1 区(即在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所),主动化仪表的防爆等级最低应为ⅡCT4。如设计界区爆炸性气体环境为0 区(即在正常情况下,爆炸性气体混合物延续或长时间存在的场所),则其防爆情势必须用本安防爆,最低等级为ExiaⅡCT4。
(2)离子膜烧碱项目因其中有多种庞大伤害源,所以项目必定有SIS(安全仪表体系),所有接入SIS 体系的仪表其安全性能评测必须通过SIL3 认证,如接入SIS 体系安徽天康压力变送器、开关阀的电磁阀等。

3、结束语
       随着国内产业结构调整升级和智能时代的开启,工业主动化的水平会渐渐进步,烧碱行业的电解由于其超高的耗能特点,烧碱行业的主动化水平在将来还有很大的提拔潜力。在将来的烧碱工业生产中主动化仪表起着举足轻重的作用,而选择合适的仪表,对进步生产服从、产品质量和安全生产都有最直接的促进作用。所以,作为工程技术人员,应坚持不懈的进步专业技术能力,雄厚工程经验,为每一个用户做出科学合理的设计选择。

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