一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分，所述四個部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器頂部；本發(fā)明以礦漿電導率和密度兩個變量同時作為監(jiān)測對象，與傳統(tǒng)的密度法相比，無需將樣品離線取出即可實現(xiàn)在線實時測量，避免了間斷取樣時環(huán)境溫度及高濃度礦漿析晶等帶來的誤差；利用在線測量系統(tǒng)進行實時測量，測量速度快，精度高，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程連續(xù)化、自動化的技術(shù)要求。
【專利說明】一種在線監(jiān)控光南石分解過程的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種光鹵石分解的自動化控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光鹵石(KCl -MgCl2.6Η20)是以MgCl2和KCl為主要成分的復鹽，可在一定條件下溶于水分解生成氯化鉀晶體。在光鹵石分解過程中，要使生產(chǎn)達到連續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)，必須嚴格控制光鹵石進料量或加水量，使之按照特定機理發(fā)生分解。實際生產(chǎn)中，因受到溫度、進樣等因素影響，分解過程很難保持理想的穩(wěn)定狀態(tài)，需要不斷調(diào)整光鹵石進樣量或加水量。
[0003]現(xiàn)行常規(guī)的光鹵石分解的監(jiān)測方法主要是密度法，其原理是通過離線方式——量取一定量的樣品并測量其密度，得到相應數(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)方法對礦漿采用間歇式取樣測量，人為影響因素大，非連續(xù)。
[0004]生產(chǎn)企業(yè)需要一種實時監(jiān)測光鹵石分解過程的系統(tǒng)和方法，但現(xiàn)有技術(shù)方法不能實現(xiàn)。而測量礦漿電導率相比測量密度而言，存在響應迅速，靈敏度高等優(yōu)點。以礦漿電導率及其密度同時作為監(jiān)測變量，則更利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:設計一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)和方法，實現(xiàn)對結(jié)晶器內(nèi)光鹵石分解過程的在線實時監(jiān)測和控制，滿足生產(chǎn)過程連續(xù)化、自動化的技術(shù)要求。
[0006]技術(shù)方案:一種在線監(jiān)控光齒石分解過程的系統(tǒng)，包括光齒石礦衆(zhòng)過濾單兀、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息`反饋單元、自清洗單元四個部分，其特征在于，所述光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器12頂部；
[0007]所述光鹵石礦漿過濾單元由蠕動泵1、在線自清洗薄膜過濾器2組成，礦漿從結(jié)晶器12經(jīng)所述蠕動泵I送入所述在線自清洗薄膜過濾器2，過濾礦漿的結(jié)晶鹽及固體雜質(zhì)；
[0008]所述實時測量單元由電磁流量計3、電導率儀4、密度計5組成，被過濾后的鹵水經(jīng)所述電磁流量計3控制并穩(wěn)定后，分別經(jīng)電導率儀4、密度計5測量其電導率值及密度值(電導率儀4、密度計5的安裝位置可以前后互換，不影響系統(tǒng)的功能)；
[0009]所述數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元，即PLC控制系統(tǒng)6，將測得的鹵水電導率和密度等過程值進行處理，以趨勢圖的形式表示實時測量結(jié)果；當被測鹵水電導率和密度發(fā)生偏差時，PLC控制系統(tǒng)將過程值與工藝要求值進行比對，根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量；
[0010]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)后進行水沖洗；所述氣沖部分由空壓機9與數(shù)個自控閥10、工藝管線11連接組成，打開或關(guān)閉其中幾個所述自控閥10，由所述空壓機9產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線11對系統(tǒng)進行吹掃，達到清潔系統(tǒng)的目的；自清洗單元可定時進行階段操作。
[0011]本發(fā)明同時公開了一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的方法，包括步驟如下:
[0012](一)將光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個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系統(tǒng)不受外界環(huán)境的影響，如大風、雨雪、沙塵天氣對系統(tǒng)會造成測量結(jié)果不穩(wěn)定，設備侵蝕等；
[0013](二)由蠕動泵將礦漿打入在線自清洗薄膜過濾器；
[0014](三)礦漿經(jīng)過膜孔徑為I~5μ m的在線自清洗薄膜過濾器后生成無可視固體顆粒的鹵水，經(jīng)電磁流量計、密度計、電導率儀等測量裝置返回結(jié)晶器；
[0015](四)測量裝置測得的密度、溫度及電導率等過程值經(jīng)傳輸線路實時傳輸至PLC控制系統(tǒng)，其中溫度可通過電導率儀測得；
[0016](五)PLC控制系統(tǒng)將過程值與工藝要求值進行比對和處理，并做出數(shù)據(jù)變化趨勢圖；
[0017](六)當被測鹵水電導率和密度發(fā)生變化時，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量，使物料趨近或達到工藝所要求的值，使電導率為130~135mS/cm，密度為 1.268 ~1.270g/mL ；
[0018](七)采用自清洗單元定時進行階段操作，水洗過程中，反洗泵將淡水灌中的淡水反向送入系統(tǒng)后進行水沖洗；氣沖過程中，空壓機產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線對系統(tǒng)進行吹掃，清潔系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效 果:本發(fā)明以礦漿電導率和密度兩個變量同時作為監(jiān)測對象，與傳統(tǒng)的密度法相比，無需將樣品離線取出即可實現(xiàn)在線實時測量，避免了間斷取樣時環(huán)境溫度及高濃度礦漿析晶等帶來的誤差；利用在線測量系統(tǒng)進行實時測量，測量速度快，精度高，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程連續(xù)化、自動化的技術(shù)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例一的在線監(jiān)控光鹵石分解結(jié)晶過程的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0023]一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，包括光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分，其特征在于，所述光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器12頂部；
[0024]所述光鹵石礦漿過濾單元由蠕動泵1、在線自清洗薄膜過濾器2組成，礦漿從結(jié)晶器12經(jīng)所述蠕動泵I送入所述在線自清洗薄膜過濾器2，過濾礦漿的結(jié)晶鹽及固體雜質(zhì)；
[0025]所述實時測量單元由電磁流量計3、電導率儀4、密度計5組成，被過濾后的鹵水經(jīng)所述電磁流量計3控制并穩(wěn)定后，分別經(jīng)電導率儀4、密度計5測量其電導率值及密度值(電導率儀4、密度計5的安裝位置可以前后互換，不影響系統(tǒng)的功能)；
[0026]所述數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元，即PLC控制系統(tǒng)6，將測得的鹵水的電導率和密度等過程值進行處理，以趨勢圖的形式表示實時測量結(jié)果；當被測鹵水電導率和密度發(fā)生偏差時，PLC控制系統(tǒng)將過程值與工藝要求值進行比對，根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量；
[0027]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)后進行水沖洗；所述氣沖部分由空壓機9與數(shù)個自控閥10、工藝管線11連接組成，打開或關(guān)閉其中幾個所述自控閥10，由所述空壓機9產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線11對系統(tǒng)進行吹掃，達到清潔系統(tǒng)的目的；自清洗單元可定時進行階段操作。
[0028]本發(fā)明同時公開了一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的方法，包括步驟如下:
[0029](一)將蠕動泵、在線自清洗薄膜過濾器、反洗泵、電導率儀、密度計以及PLC控制系統(tǒng)，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系統(tǒng)不受外界環(huán)境的影響，如大風、雨雪、沙塵天氣對系統(tǒng)會造成測量結(jié)果不穩(wěn)定，設備侵蝕等；
[0030](二)由蠕動泵將礦漿打入在線自清洗薄膜過濾器；
[0031](三)礦漿經(jīng)過膜孔徑為I~5μ m的在線自清洗薄膜過濾器后生成無可視固體顆粒的鹵水，經(jīng)電磁流量計、密度計、電導率儀等測量裝置返回結(jié)晶器；
[0032](四)測量裝置測得的密度、溫度及電導率等過程值經(jīng)傳輸線路實時傳輸至PLC控制系統(tǒng)，其中溫度可通過電導率儀測得；
[0033](五)PLC控制系統(tǒng)將過程值與工藝要求值進行比對和處理，并做出數(shù)據(jù)變化趨勢圖；
`[0034](六)當被測鹵水電導率和密度發(fā)生變化時，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量，使物料趨近或達到工藝所要求的值，使電導率為130~135mS/cm，密度為 1.268 ~1.270g/mL ；
[0035](七)采用自清洗單元定時進行階段操作，水洗過程中，反洗泵將淡水灌中的淡水反向送入系統(tǒng)后進行水沖洗；氣沖過程中，空壓機產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線對系統(tǒng)進行吹掃，清潔系統(tǒng)。
[0036]實施例一中，自控閥共有5個，分別為第一自控閥101、第二自控閥102、第三自控閥103、第四自控閥104、第五自控閥105，在線監(jiān)測光鹵石分解時，打開第一自控閥101、第五自控閥105，關(guān)閉第二自控閥102、第三自控閥103、第四自控閥104，經(jīng)蠕動泵從結(jié)晶器中抽出礦漿(固液混合物)送入在線自清洗薄膜過濾器，經(jīng)在線自清洗薄膜過濾后的鹵水輸送至電磁流量計恒定流速后，再先后送入密度計、電導率儀測試點，分別測出實時密度值和電導率值。
[0037]系統(tǒng)自清洗包括水洗和氣沖兩種方式。水洗過程是打開第四自控閥104、第二自控閥102，關(guān)閉第一自控閥101、第三自控閥103、第五自控閥105，經(jīng)反洗泵將淡水反向打入在線自清洗薄膜過濾器，將薄膜表面的固體顆粒沖掉，經(jīng)第二自控閥102直接排入結(jié)晶器。在清洗過濾器過程中，可定時將閥門第五自控閥105打開，實現(xiàn)對密度計、電導率儀，以及管道內(nèi)壁因溫度變化析出的結(jié)晶進行沖洗，沖洗水排入結(jié)晶器使用；氣沖過程是環(huán)境溫度低于0°C，因水結(jié)冰無法使用水洗時，通過空壓機產(chǎn)生的壓縮氣體由內(nèi)向外吹入在線自清洗薄膜過濾器，在線自清洗薄膜過濾器的薄膜膨脹將粘附在薄膜外側(cè)的固體顆粒弾落，實現(xiàn)自清潔 功能。
【權(quán)利要求】
1.一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，包括光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分，其特征在于，所述光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器(12)頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，其特征在于，所述光鹵石礦漿過濾單元由蠕動泵(I)、在線自清洗薄膜過濾器(2)組成，礦漿從結(jié)晶器(12)經(jīng)所述蠕動泵(I)送入所述在線自清洗薄膜過濾器(2 )，過濾礦漿的結(jié)晶鹽及固體雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，其特征在于，所述實時測量單元由電磁流量計(3 )、電導率儀(4)、密度計(5 )組成，被過濾后的鹵水經(jīng)所述電磁流量計(3)控制并穩(wěn)定后，分別經(jīng)電導率儀(4)、密度計(5)測量其電導率值及密度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元，即PLC控制系統(tǒng)(6)，將測得的鹵水電導率和密度等過程值與工藝要求值進行比對，根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線監(jiān)控光鹵石分解過程的系統(tǒng)，其特征在于，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；所述氣沖部分由空壓機(9)與數(shù)個自控閥(10)、工藝管線(11)連接組成。
6.一種在線監(jiān)控光鹵石分解過程的方法，其特征在于，包括步驟如下: (一)將光鹵石礦漿過濾單元、實時測量單元、數(shù)據(jù)處理及信息反饋單元、自清洗單元四個部分以分析小屋的形式，撬塊安裝在結(jié)晶器頂部； (二)由蠕動泵將礦漿打入在線自清洗薄膜過濾器； (三)礦漿經(jīng)過膜孔徑為I~5μ m的在線自清洗薄膜過濾器后生成無可視固體顆粒的鹵水，經(jīng)電磁流量計、密度計、電導率儀等測量裝置返回結(jié)晶器； (四)測量裝置測得的密度、溫度及電導率等過程值經(jīng)傳輸線路實時傳輸至PLC控制系統(tǒng)，其中溫度可通過電導率儀測得； (五)PLC控制系統(tǒng)將過程值與工藝要求值進行比對和處理，并做出數(shù)據(jù)變化趨勢圖； (六)當被測鹵水電導率和密度發(fā)生變化時，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)溫度補償、進礦量等因素自動調(diào)整加水量，使物料趨近或達到工藝所要求的值，使電導率為130~135mS/cm，密度為1.268 ~1.270g/mL ； (七)采用自清洗單元定時進行階段操作，水洗過程中，反洗泵將淡水灌中的淡水反向送入系統(tǒng)后進行水沖洗；氣沖過程中，空壓機產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)工藝管線對系統(tǒng)進行吹掃，清潔系統(tǒng)。
【文檔編號】C01D3/04GK103553082SQ201310478795
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】李小松, 俞秋平, 侯元昇, 王曉波 申請人:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司