管道反應器優(yōu)選靜態(tài)混合器，為耐酸堿的非金屬材質(zhì)或金屬材質(zhì)內(nèi)襯防腐層的結(jié)構(gòu)；第一緩沖罐為圓柱形，采用耐酸堿的非金屬材質(zhì)或金屬材質(zhì)內(nèi)襯防腐層的結(jié)構(gòu)。原液與中和劑首先在水射器一內(nèi)進行預混合，然后在第一管道反應器內(nèi)進行充分混合后進入第一緩沖罐內(nèi)。
[0031]第一信息反饋系統(tǒng)，用于監(jiān)控液體信息，并將信息反饋至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)作出反饋調(diào)節(jié)。具體的說，第一信息反饋系統(tǒng)由若干檢測元件構(gòu)成:用于檢測原液流量的原液流量計7，以及設(shè)置在所述第一緩沖罐15上并與所述控制系統(tǒng)連接的第一壓力變送器11、第一 pH計12和溫度變送器一 13 ;上述檢測元件與液體接觸部分均由耐酸堿的非金屬或者金屬材質(zhì)制成。
[0032]為了確保第一緩沖罐內(nèi)壓力維持在安全值內(nèi)，本實施例在第一緩沖罐上還設(shè)有釋放電磁閥14。當?shù)谝痪彌_罐內(nèi)的壓力值超過安全限值時，自動打開釋壓電磁閥，實現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護。
[0033]第一 pH調(diào)節(jié)裝置和第二 pH調(diào)節(jié)裝置可單獨使用，也可組合使用，組合使用時，即為前述的粗調(diào)和精調(diào)，單獨使用時，則為一次性調(diào)節(jié)。根據(jù)實際需要，還可增加第三PH調(diào)節(jié)裝置、第四PH調(diào)節(jié)裝置甚至更多，由此實現(xiàn)對原液的多級pH調(diào)節(jié)。
[0034]本實施例中，第二 pH調(diào)節(jié)裝置主要包括:第二中和劑流量控制系統(tǒng)、第二混合反應部件和第二信息反饋系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)與第一 PH調(diào)節(jié)裝置中的第一中和劑流量控制系統(tǒng)、第一混合反應部件和第一信息反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本一致，二者的調(diào)節(jié)控制原理也一樣。不同的是，第二 pH調(diào)節(jié)裝置中的第二混合反應部件用于連接從第一緩沖罐內(nèi)流出的混合液和第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑，同時，第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑和第一中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑的濃度也應當不同，以適應不同的調(diào)節(jié)，當然，兩個系統(tǒng)輸出的中和劑的濃度也可采用相同濃度，根據(jù)實際工況需要進行選擇，并不作特另IJ限定。
[0035]第二 pH調(diào)節(jié)裝置的具體結(jié)構(gòu)如下:第二中和劑流量控制系統(tǒng)包括第二中和劑存儲罐20，以及均與控制系統(tǒng)控制的第二中和劑投加栗19和第二中和劑投加栗變頻器17。第二混合反應部件包括與第一緩沖罐15出口連通的水射器二 18，進口與水射器二 18出口連通的第二管道反應器23，以及進口與第二管道反應器23出口連通的第二緩沖罐24。第二信息反饋系統(tǒng)包括設(shè)置在第二緩沖罐24上并與控制系統(tǒng)連接的第二 pH計21和溫度變送器二 22。其中，各部件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)也與第一 pH調(diào)節(jié)裝置中對應的部件保持一致，在此不作贅述。
[0036]本實施例中，控制系統(tǒng)為非線性控制系統(tǒng)，其主要由控制柜10、非線性控制器、I/O接口電路等組成。控制系統(tǒng)具有手動、自動操作兩種操作模式。
[0037]下面以處理某工業(yè)廢水，原水pH值13.7，需要將pH調(diào)節(jié)至6~9的范為例。本發(fā)明的工作過程如下:工業(yè)廢水利用原液加壓栗I進行提升，通過單向閥、原液流量計7進入水射器一 8，利用原液流量計7的讀數(shù)，反饋控制原液加壓栗變頻器2，從而實現(xiàn)原液流量的穩(wěn)定供應。同時，第一中和劑存儲罐中盛裝高濃度的酸液，根據(jù)工藝條件，可以是硫酸或鹽酸等濃酸，利用第一中和劑投加栗3將濃酸加壓，依次流經(jīng)第一單向閥和水射器一 8，第一中和劑投加栗3由第一中和劑投加栗變頻器5控制，第一中和劑投加栗變頻器5又由控制系和第一 pH計12控制，實現(xiàn)濃酸添加量和原液量的匹配，從而將第一緩沖罐15內(nèi)的pH值控制在理想的數(shù)值9.5~10pHo在水射器一8中，濃酸與堿性廢水實現(xiàn)預混合，然后進入第一管道反應器9進行充分反應，從第一管道反應器9出來的混合液進入第一緩沖罐15，利用第一緩沖罐15上安裝有第一壓力變送器11、第一 pH計12和溫度變送器一 13，對罐內(nèi)混合液的PH值、壓力、溫度進行監(jiān)控，并用pH值反饋控制第一中和劑投加栗變頻器5 ;當?shù)谝痪彌_罐15內(nèi)的壓力值超過安全限值時，自動打開釋壓電磁閥14，實現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護。第一緩沖罐15出來的混合液進入水射器二 18 ;第二中和劑存儲罐20中，預先配置好低濃度的鹽酸或者硫酸等強酸水溶液，用第二中和劑投加栗19進行輸送，流經(jīng)第二單向閥16，進入水射器二18。在水射器二 18中，稀酸水溶液和從第一緩沖罐15來的混合液進行混合，然后進入第二管道反應器23，進行充分反應，第二管道反應器23出口用管道連接第二緩沖罐24。第二緩沖罐24上安裝的溫度變送器二 22及第二 pH計21，實時監(jiān)測第二緩沖罐24內(nèi)混合液的溫度和PH值，其中pH值用于反饋控制第二中和劑投加栗變頻器17，以保證稀酸投加量和混合液的量的匹配，實現(xiàn)PH的精確控制，最終實現(xiàn)pH值在6-9的范圍。
[0038]按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本發(fā)明。值得說明的是，基于上述設(shè)計原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明所公開的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應當在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，包括第一pH調(diào)節(jié)裝置和控制系統(tǒng)；其中，所述第一 PH調(diào)節(jié)裝置包括: 原液流量控制系統(tǒng)，使原液流量保持穩(wěn)定值； 第一中和劑流量控制系統(tǒng)，輸出中和劑并控制中和劑的流量，以適應原液的流量和pH值； 第一混合反應部件，所述原液流量控制系統(tǒng)和所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)流出的液體在所述第一混合反應部件內(nèi)混合反應； 第一信息反饋系統(tǒng)，反饋原液流量信息用于控制原液流量輸出使其保持穩(wěn)定值；反饋第一混合反應部件內(nèi)混合液體的PH值、壓力和溫度，用于控制第一混合反應部件內(nèi)混合液體的PH值、壓力和溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于PH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述原液流量控制系統(tǒng)包括均由所述控制系統(tǒng)控制的原液加壓栗(I)和原液加壓栗變頻器(2); 所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)包括第一中和劑存儲罐(4)，以及均與所述控制系統(tǒng)控制的第一中和劑投加栗(3)和第一中和劑投加栗變頻器(5); 所述第一混合反應部件包括進口與所述原液流量控制系統(tǒng)及所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)的出口連通的水射器一(8)，進口與所述水射器一(8)出口連通的第一管道反應器(9 )，以及進口與所述第一管道反應器(9 )出口連通的第一緩沖罐(15 ); 所述第一信息反饋系統(tǒng)包括用于檢測原液流量的原液流量計(7)，以及設(shè)置在所述第一緩沖罐(15)上并與所述控制系統(tǒng)連接的第一壓力變送器(11 )、第一 pH計(12)和溫度變送器一(13);所述第一緩沖罐(15)上還設(shè)有釋放電磁閥(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，還包括第二 pH調(diào)節(jié)裝置，所述第二 pH調(diào)節(jié)裝置包括: 第二中和劑流量控制系統(tǒng)，輸出中和劑并控制中和劑的流量； 第二混合反應部件，所述第一緩沖罐(15)和所述第二中和劑流量控制系統(tǒng)流出的液體在所述第二混合反應部件內(nèi)混合反應； 第二信息反饋系統(tǒng)，反饋第二混合反應部件內(nèi)混合液體的PH值和溫度，用于控制第二混合反應部件內(nèi)混合液體的pH值和溫度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述第二中和劑流量控制系統(tǒng)包括第二中和劑存儲罐(20 )，以及均與所述控制系統(tǒng)控制的第二中和劑投加栗(19)和第二中和劑投加栗變頻器(17)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述第二混合反應部件包括與所述第一緩沖罐(15)出口連通的水射器二(18)，進口與所述水射器二(18)出口連通的第二管道反應器(23)，以及進口與所述第二管道反應器(23)出口連通的第二緩沖罐(24)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述第二信息反饋系統(tǒng)包括設(shè)置在所述第二緩沖罐(24)上并與所述控制系統(tǒng)連接的第二 pH計(21)和溫度變送器二(22)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于PH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)為非線性控制系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述原液加壓栗(I)為高壓管道栗；所述第一中和劑投加栗(3)、第二中和劑投加栗(19)為計量栗；所述第一管道反應器(9)和所述第二管道反應器(23)為靜態(tài)混合器，為耐酸堿的非金屬材質(zhì)或金屬材質(zhì)內(nèi)襯防腐層的結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，其特征在于，所述第一 PH調(diào)節(jié)裝置對原液進行粗調(diào)形成粗調(diào)后的混合液，所述第二 pH調(diào)節(jié)裝置對所述混合液進行精調(diào)，使混合液轉(zhuǎn)變?yōu)檫_標液。10.如權(quán)利要求2~9任一項所述的一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 粗調(diào)節(jié) (O原液經(jīng)過原液流量控制系統(tǒng)輸出，第一中和劑流量控制系統(tǒng)輸出中和劑，同時，原液流量計反饋原液流量信息，控制系統(tǒng)控制原液流量，使原液流量穩(wěn)定供應； (2)原液和中和劑在水射器一中實現(xiàn)預混合，然后進入第一管道反應器中進行充分混合； (3)從第一管道反應器流出的混合液進入第一緩沖罐，對罐內(nèi)混合液的pH值、壓力、溫度進行監(jiān)控，并用PH值反饋控制第一中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑流量，使得原液量與中和劑量匹配，完成粗調(diào)節(jié)； 精調(diào)節(jié) (4)從第一緩沖罐內(nèi)流出的混合液體進入水射器二中，第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出中和劑； (5)混合液和中和劑在水射器二中實現(xiàn)預混合，然后進入第二管道反應器中進行充分混合； (6)從第二管道反應器流出的混合液進入第二緩沖罐，對罐內(nèi)混合液的pH值、溫度進行監(jiān)控，并用PH值反饋控制第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑流量，使得混合液與中和劑量匹配，完成精調(diào)節(jié)，輸出達標的排放液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置及其實現(xiàn)方法，解決了現(xiàn)有酸堿中和裝置體積大、精度差等問題。該用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置包括第一pH調(diào)節(jié)裝置和控制系統(tǒng)；其中，第一pH調(diào)節(jié)裝置包括：原液流量控制系統(tǒng)，使原液流量保持穩(wěn)定值；第一中和劑流量控制系統(tǒng)，輸出中和劑并控制中和劑的流量；第一混合反應部件，原液流量控制系統(tǒng)和第一中和劑流量控制系統(tǒng)流出的液體在第一混合反應部件內(nèi)混合反應；第一信息反饋系統(tǒng)，反饋原液流量信息用于控制原液流量輸出使其保持穩(wěn)定值，反饋第一混合反應部件內(nèi)混合液體的pH值、壓力和溫度。本發(fā)明具有體積小、處理速度快、自動化程度高、pH調(diào)節(jié)精度高等優(yōu)點。
【IPC分類】C02F1/66
【公開號】CN105060450
【申請?zhí)枴緾N201510495391
【發(fā)明人】陳濱
【申請人】成都太古科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月13日