[發(fā)明專利]一種在線監(jiān)控光鹵石分解過(guò)程的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310478795.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103553082A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小松;俞秋平;侯元昇;王曉波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C01D3/04
• 分類號(hào): C01D3/04
• 代理公司: 北京國(guó)帆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11334
• 代理人: 龍濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種光鹵石分解的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

光鹵石（KCl·MgCl₂·6H₂O）是以MgCl₂和KCl為主要成分的復(fù)鹽，可在一定條件下溶于水分解生成氯化鉀晶體。在光鹵石分解過(guò)程中，要使生產(chǎn)達(dá)到連續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)，必須嚴(yán)格控制光鹵石進(jìn)料量或加水量，使之按照特定機(jī)理發(fā)生分解。實(shí)際生產(chǎn)中，因受到溫度、進(jìn)樣等因素影響，分解過(guò)程很難保持理想的穩(wěn)定狀態(tài)，需要不斷調(diào)整光鹵石進(jìn)樣量或加水量。

現(xiàn)行常規(guī)的光鹵石分解的監(jiān)測(cè)方法主要是密度法，其原理是通過(guò)離線方式——量取一定量的樣品并測(cè)量其密度，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)并據(jù)此調(diào)整工藝參數(shù)，以獲得合格產(chǎn)品。這種常規(guī)方法對(duì)礦漿采用間歇式取樣測(cè)量，人為影響因素大，非連續(xù)。

生產(chǎn)企業(yè)需要一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光鹵石分解過(guò)程的系統(tǒng)和方法，但現(xiàn)有技術(shù)方法不能實(shí)現(xiàn)。而測(cè)量礦漿電導(dǎo)率相比測(cè)量密度而言，存在響應(yīng)迅速，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。以礦漿電導(dǎo)率及其密度同時(shí)作為監(jiān)測(cè)變量，則更利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：設(shè)計(jì)一種在線監(jiān)控光鹵石分解過(guò)程的系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)光鹵石分解過(guò)程的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，滿足生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化、自動(dòng)化的技術(shù)要求。

技術(shù)方案：一種在線監(jiān)控光鹵石分解過(guò)程的系統(tǒng)，包括光鹵石礦漿過(guò)濾單元、實(shí)時(shí)測(cè)量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個(gè)部分，其特征在于，所述光鹵石礦漿過(guò)濾單元、實(shí)時(shí)測(cè)量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個(gè)部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器12頂部；

所述光鹵石礦漿過(guò)濾單元由蠕動(dòng)泵1、在線自清洗薄膜過(guò)濾器2組成，礦漿從結(jié)晶器12經(jīng)所述蠕動(dòng)泵1送入所述在線自清洗薄膜過(guò)濾器2，過(guò)濾礦漿的結(jié)晶鹽及固體雜質(zhì)；

所述實(shí)時(shí)測(cè)量單元由電磁流量計(jì)3、電導(dǎo)率儀4、密度計(jì)5組成，被過(guò)濾后的鹵水經(jīng)所述電磁流量計(jì)3控制并穩(wěn)定后，分別經(jīng)電導(dǎo)率儀4、密度計(jì)5測(cè)量其電導(dǎo)率值及密度值（電導(dǎo)率儀4、密度計(jì)5的安裝位置可以前后互換，不影響系統(tǒng)的功能）；

所述數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元，即PLC控制系統(tǒng)6，將測(cè)得的鹵水電導(dǎo)率和密度等過(guò)程值進(jìn)行處理，以趨勢(shì)圖的形式表示實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果；當(dāng)被測(cè)鹵水電導(dǎo)率和密度發(fā)生偏差時(shí)，PLC控制系統(tǒng)將過(guò)程值與工藝要求值進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)溫度補(bǔ)償、進(jìn)礦量等因素自動(dòng)調(diào)整加水量；

所述自清洗單元由水洗部分、氣沖部分組成，所述水洗部分由淡水灌7、反洗泵8組成，系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)晶鹽后，所述反洗泵8將所述淡水灌7中的淡水反向送入系統(tǒng)后進(jìn)行水沖洗；所述氣沖部分由空壓機(jī)9與數(shù)個(gè)自控閥10、工藝管線11連接組成，打開(kāi)或關(guān)閉其中幾個(gè)所述自控閥10，由所述空壓機(jī)9產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線11對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，達(dá)到清潔系統(tǒng)的目的；自清洗單元可定時(shí)進(jìn)行階段操作。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種在線監(jiān)控光鹵石分解過(guò)程的方法，包括步驟如下：

（一）將光鹵石礦漿過(guò)濾單元、實(shí)時(shí)測(cè)量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個(gè)部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器頂部，采用分析小屋形式安裝目的是保護(hù)系統(tǒng)不受外界環(huán)境的影響，如大風(fēng)、雨雪、沙塵天氣對(duì)系統(tǒng)會(huì)造成測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定，設(shè)備侵蝕等；

（二）由蠕動(dòng)泵將礦漿打入在線自清洗薄膜過(guò)濾器；

（三）礦漿經(jīng)過(guò)膜孔徑為1～5μm的在線自清洗薄膜過(guò)濾器后生成無(wú)可視固體顆粒的鹵水，經(jīng)電磁流量計(jì)、密度計(jì)、電導(dǎo)率儀等測(cè)量裝置返回結(jié)晶器；

（四）測(cè)量裝置測(cè)得的密度、溫度及電導(dǎo)率等過(guò)程值經(jīng)傳輸線路實(shí)時(shí)傳輸至PLC控制系統(tǒng)，其中溫度可通過(guò)電導(dǎo)率儀測(cè)得；

（五）PLC控制系統(tǒng)將過(guò)程值與工藝要求值進(jìn)行比對(duì)和處理，并做出數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)圖；

（六）當(dāng)被測(cè)鹵水電導(dǎo)率和密度發(fā)生變化時(shí)，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)溫度補(bǔ)償、進(jìn)礦量等因素自動(dòng)調(diào)整加水量，使物料趨近或達(dá)到工藝所要求的值，使電導(dǎo)率為130～135ms/cm，密度為1.268～1.270g/mL；

（七）采用自清洗單元定時(shí)進(jìn)行階段操作，水洗過(guò)程中，反洗泵將淡水灌中的淡水反向送入系統(tǒng)后進(jìn)行水沖洗；氣沖過(guò)程中，空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，清潔系統(tǒng)。