專利名稱：全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供了一種氯化氫生產(chǎn)裝置，尤其是一種自動點火、自動 控制的氯化氫生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，氯化氫生產(chǎn)主要采用手動控制生產(chǎn)裝置。主要操作控制分3步 第l步點火，首先開啟爐門，用風(fēng)機抽吸置換合成爐內(nèi)的爆炸性氣體，確 認(rèn)可以點火后，必須由有多年操作經(jīng)驗、熟練的操作工手動調(diào)節(jié)氫氣流量， 用手測試氫氣流量合適后，直接點燃?xì)錃?，然后把氫氣管固定在合成爐上， 再調(diào)節(jié)氯氣流量，用眼觀察火焰顏色，調(diào)節(jié)火焰正常，封閉合成爐爐門， 點火階段完畢。第二步提量、控制，點火成功后必須由有多年操作經(jīng)驗、 熟練的操作工手動調(diào)節(jié)氫氣流量、氯氣流量(生產(chǎn)鹽酸時還必須調(diào)節(jié)吸收 水的流量)；在此過程中必須通過判斷火焰顏色來控制氯氣和氫氣分子比 在1: 1.05~1.15之間，否則會造成爆炸事故；到達(dá)一定生產(chǎn)負(fù)荷后， 提量結(jié)束；在正常生產(chǎn)過程中有多年操作經(jīng)驗、熟練的操作工必須時刻觀 察火焰顏色，控制氯氫分子比， 一旦懈怠就有可能造成合成爐爆炸。在實 際生產(chǎn)中，氯氫分子比僅依靠人眼觀察火焰顏色來判斷，誤差較大，并且 因人而異，調(diào)節(jié)難度大。第三步停爐，合成爐停車時必須注意氫氣閥門和 氯氣閥門的的關(guān)閉順序，如果氫氣閥門關(guān)閉滯后，就可能引起合成爐爆炸 造成人員傷害。這種生產(chǎn)裝置的缺點主要是，①生產(chǎn)過程中，嚴(yán)重依賴操 作工的操作經(jīng)驗和熟練程度；生產(chǎn)過程中的每一步操作全部依靠操作人員 的操作經(jīng)驗， 一旦操作失誤，就可能造成爆炸事故；②操作人員勞動強度大，危險性較高；③操作人員要求高，數(shù)量大，每個有多年操作經(jīng)驗、熟 練的操作工只能看護一臺合成爐，并且要求時刻注意火焰顏色，對人員責(zé) 任心要求高，占用人員多。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種全自動點火、全自動控 制的氯化氫生產(chǎn)裝置，以實現(xiàn)自動控制，提高控制精度。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置， 它有氫氣進氣管線經(jīng)串在一起的氫氣切斷閥、氫氣壓力自控閥與氫氣緩沖 罐進口端相連，氫氣緩沖罐出口端經(jīng)氫氣流量計、氫氣自動控制閥氫氣切 斷閥與氬氣阻火器進口端相連，氫氣阻火器的出口端與石墨合成爐底部的 進口端相連，氫氣切斷閥與氫氣阻火器之間的氫氣進氣管線經(jīng)氮氣切斷閥 與氮氣管線相連，氯氣進氣管線經(jīng)氯氣壓力自控閥與氯氣緩沖罐進口端相 連，氯氣緩沖罐出口端經(jīng)串在一起的氯氣流量計、氯氣調(diào)節(jié)閥、氯氣切斷 閥與石墨合成爐底部的另 一進口端相連，氯氣切斷閥后的氯氣進氣管線還 經(jīng)另一氮氣切斷閥與氮氣管線相連，且經(jīng)串在一起的空氣切斷閥、空氣流 量計、空氣減壓閥與空氣管線相連，石墨合成爐上還連接有自動點火器、 火焰檢測器、攝像頭，自動點火器分別經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥、切斷閥與點火氫氣 管線、點火空氣管線、點火氮氣管線相連，石墨合成爐頂部通過管線與氯 化氫冷卻器頂部的氯化氫氣體進口端相連，氯化氫冷卻器的氯化氫氣體出 口端經(jīng)氣體壓力自控閥與氯化氫用戶管線相連。
這種全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置，與現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置相 比，具有以下優(yōu)點
1、操作安全可靠，現(xiàn)場無人值守。點火過程實現(xiàn)自動點火，運行過 程中比例控制，火焰熄滅連鎖停車，現(xiàn)場只是按時巡檢，整套裝置實現(xiàn)"失效保險"，在非正常狀態(tài)下用聯(lián)鎖控制來實現(xiàn)斷開連接。
2、 生產(chǎn)工藝簡單。本實用新型之生產(chǎn)裝置，不再使用水力噴射泵和 水槽，縮短了工藝流程。
3、 自動化控制、程序化操作。點火過程和控制過程全部實現(xiàn)自動控 制，減輕了操作勞動強度，對人員經(jīng)驗要求相對降低。
4、 氯、氫比例控制合理。氯、氫比例采用比例控制，避免了人工觀 察火焰顏色來確定氯、氫比例時產(chǎn)生的誤差和失誤。
5、 操作人員減少，成本降低。
6、 環(huán)境污染少。本實用新型之生產(chǎn)裝置不產(chǎn)生酸性水，不易出現(xiàn)過 氯事故和爆炸事故，降低了環(huán)境污染。
7、 i^更于維-修、控制。

圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)的總體圖。 圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)的總體圖的第l部分放大圖。 圖3是本實用新型結(jié)構(gòu)的總體圖的第2部分放大圖。 圖4是本實用新型結(jié)構(gòu)的總體圖的第3部分放大圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。
如附圖所示，本實用新型之全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置， 它有氫氣進氣管線01經(jīng)串在一起的氫氣切斷閥01-01、氫氣壓力調(diào)節(jié)閥 01-02與氫氣緩沖罐01-03進口端相連，氫氣緩沖罐出口端經(jīng)氫氣流量計 01-04、氫氣自動控制閥01-05、氫氣切斷閥01-06與氨氣阻火器01-07進 口端相連，氫氣阻火器的出口端與石墨合成爐09底部的進口端相連，氫氣 切斷閥01-06與氫氣阻火器01-07之間的氫氣進氣管線01經(jīng)氮氣切斷閥03-01與氮氣管線03相連，氯氣進氣管線02經(jīng)氯氣壓力自控閥02-01與 氯氣緩沖罐02-02進口端相連，氯氣緩沖罐出口端經(jīng)串在一起的氯氣流量 計02-03、氯氣調(diào)節(jié)閥02-04、氯氣切斷閥02-05與石墨合成爐09底部的 另一進口端相連，氯氣切斷閥02-05后的氯氣進氣管線02還經(jīng)另一氮氣切 斷閥03-02與氮氣管線03相連，且經(jīng)串在一起的空氣切斷閥04-03、空氣 流量計04-02、空氣減壓閥04-01與空氣管線04相連，石墨合成爐上還連 接有自動點火器12、火焰檢測器10、攝像頭11,自動點火器12分別經(jīng)壓 力調(diào)節(jié)閥、切斷閥與點火氫氣管線05、點火空氣管線07、點火氮氣管線 06相連，石墨合成爐頂部通過管線與氯化氫冷卻器13頂部的氯化氫氣體 進口端相連，氯化氬冷卻器的氯化氫氣體出口端經(jīng)氣體壓力自控閥2 0與氯
化氫用戶管線23相連。
使用時，各閥、流量計、自動點火器、火焰檢測器等與DCS集散控制 系統(tǒng)或可編程序控制器PLC系統(tǒng)電連接在一起。常用的是DCS集散控制系 統(tǒng)。
本實用新型之生產(chǎn)裝置的具體工作過程是，通過DCS集散控制系統(tǒng)或 可編程序控制器PLC系統(tǒng)啟動自動點火命令啟動自動點火系統(tǒng)。首先用氮 氣吹掃石墨合成爐，用點火氮氣管線06內(nèi)的氮氣吹掃自動點火器12及整 套裝置， 一定時間后停止氮氣吹掃，然后通過空氣管線04通入一定量空 氣， 一定時間后點燃?xì)錃?，實現(xiàn)安全點火燃燒。石墨合成爐上的火焰監(jiān)測 器10檢測到火焰；自動點火器12正常燃燒發(fā)生后，逐步通過氫氣進氣管 線01通入氬氣，氫氣和空氣管線04進入的空氣在石墨合成爐內(nèi)燃燒，氫 氣和空氣穩(wěn)定燃燒一定時間后，關(guān)斷自動點火器12的點火氫氣，自動點 火器12熄滅，同時點火氮氣管線06打開，向石墨合成爐內(nèi)通入少量氮氣， 以保護自動點火器12。隨后，爐內(nèi)的空氣逐步被氯氣取代，直到只有通過氫氣進氣管線01送入的氫氣和通過氯氣進氣管線02送入的氯氣穩(wěn)定燃燒 為止，點火啟動過程完成。氯氣經(jīng)氯氣進氣管線02、氯氣壓力自控閥02-01、 氯氣緩沖罐02-02、氯氣流量計02-03、氯氣調(diào)節(jié)閥02-04、氯氣切斷閥 02-05進入石墨合成爐09;氫氣經(jīng)氫氣進氣管01線、氫氣切斷閥01-01、 氫氣壓力調(diào)節(jié)閥01-02、氫氣緩沖罐01-03、氫氣流量計01-04、氫氣自動 控制閥01-05、氫氣切斷閥01-06、氫氣阻火器01-07進入石墨合成爐09, 氯氣和氫氣在石墨合成爐09內(nèi)化合成氯化氫氣體；氯化氫氣體進入氯化 氫冷卻器13進行冷卻，調(diào)整氯化氫冷卻器13的氯化氫氣體出口端的氣體 壓力自控閥20的開度，保證石墨合成爐09的爐壓穩(wěn)定，氯化氬氣體在設(shè) 定壓力下送氯化氫用戶。
所述的氯化氫冷卻器的氯化氬氣體出口端還與I級降膜吸收塔14上 部的氯化氫氣體進口端相連，I級降膜吸收塔下部的氯化氫氣體出口端與 II級降膜吸收塔15上部的氯化氬氣體進口端相連，II級降膜吸收塔15 下部的氯化氬氣體出口端與III級吸收塔16的氯化氬氣體進口端相連， 111級吸收塔16上部有氯化氫尾氣出口端，吸收水管線08經(jīng)自控閥08-01 、 流量計08-02與III級吸收塔16上部吸收水進口端相連，III級吸收塔 16的鹽酸出口端與II級降膜吸收塔15上部的吸收液進口端進口端相連， II級降膜吸收塔15的鹽酸出口端與I級降膜吸收塔14上部的吸收液進口 端相連，I級降膜吸收塔14的底部有鹽酸出口 。這是一種具有氯化氬氣體 吸收系統(tǒng)以生產(chǎn)鹽酸的氯化氫生產(chǎn)裝置。氯化氫氣體從氯化氫冷卻器的氯 化氫氣體出口端，首先進入I級降膜吸收塔14,在塔內(nèi)被來自II級降膜 吸收塔15的稀鹽酸吸收生成成品鹽酸，成品鹽酸從I級降膜吸收塔14底 部的鹽酸出口流入成品鹽酸罐；從I級降膜吸收塔14出來的氯化氫氣體 進入II級降膜吸收塔15,在塔內(nèi)被來自III級吸收塔16的稀鹽酸吸收生成較濃的稀鹽酸；II級降膜吸收塔15出來的氯化氫氣體進入III級吸 收塔16,在塔內(nèi)被吸收水管線08流出的吸收水吸收生成稀鹽酸，吸收水 的流量利用流量計08-02從DCS集散控制系統(tǒng)輸入設(shè)定比例，跟蹤氯氣流 量計02-03的流量值自動調(diào)節(jié)自控閥G8-01的開度V人而通過流量計08-02 自動調(diào)節(jié)吸收水流量，來保證生產(chǎn)合格的成品鹽酸；從III級吸收塔16 上部的氯化氫尾氣出口端出來的尾氣直接排空；從石墨合成爐09底部流 出的冷凝酸、從氯化氫冷卻器13底部流出的冷凝酸一起經(jīng)冷凝酸管線24 進入冷凝酸罐儲存。
在氯化氫氣體用戶存在異常情況時，可以通過減小氣體壓力自控閥20 的開度，同時開啟并增大氯化氫吸收控制閥門21的開度，來保證在石墨 合成爐09的爐壓平穩(wěn)降低的情況下，把氯化氫氣體全部轉(zhuǎn)入氯化氫氣體 吸收系統(tǒng)，以減少對整個系統(tǒng)的沖擊；在異常緊急情況下，氯化氫氣體用 戶未通知下切斷氯化氫氣體的使用，可以聯(lián)鎖開啟氯化氫切斷閥22來平 衡石墨合成爐09的爐壓，然后開啟并增大氯化氫吸收控制閥門21的開度， 保證在石墨合成爐09的爐壓平穩(wěn)降低的情況下，把氯化氫氣體全部轉(zhuǎn)入 氯化氫氣體吸收系統(tǒng)，以減小對整個系統(tǒng)的沖擊。
在生產(chǎn)控制過程中，氫氣流量和氯氣流量采用比例控制。在一定的生 產(chǎn)負(fù)荷下，調(diào)節(jié)氫氣自動控制閥01-05控制氬氣流量計01-04達(dá)到要求的 氫氣流量值，DCS集散控制系統(tǒng)通過比例計算，計算出氯氣需要的流量， 然后通過與氯氣流量計02-03對比自動自動調(diào)節(jié)氯氣調(diào)節(jié)閥02-04的開 度，保證氫氣和氯氣的配比總是維持在一個合適的范圍，通常是氯氣和氫 氣分子比在1: 1. 05-1. 15之間，也就是氫氣和氯氣的流量是用安裝在氯 氣進氣管線02和氫氣進氣管線01上的氯氣流量計G2-03和氫氣流量計 01-04進行測量的，各流量計將信號傳送給DCS集散控制系統(tǒng)。DCS集散控制系統(tǒng)通過計算對比兩個信號后，將命令傳送給氯氣調(diào)節(jié)閥02-04,使 其根據(jù)實際的氫氣流量調(diào)節(jié)氯氣流量。為了增大生產(chǎn)能力，可直接將氫氣 流量的設(shè)定值增大到所需要的值。同時氯氣的流量也相應(yīng)調(diào)整，以保證氫 氣和氯氣的合適進料比例。這樣就充分保證了氯化氫氣體的純度，通過控 制氯化氫冷卻器13的氯化氫氣體出口端的氣體壓力自控閥20的開度，保 證石墨合成爐的爐壓穩(wěn)定，同時保證氯化氫氣體在設(shè)定壓力下送氯化氫用 戶。
在整個生產(chǎn)過程中，火焰監(jiān)測器10 —直檢測火焰， 一旦火焰中斷或 出現(xiàn)意外，立即聯(lián)鎖石墨合成爐09停車，也就是直接關(guān)閉氫氣切斷閥 01-06、氯氣切斷閥02-05,同時自動打開通氫氣進氣管線01上的氮氣切 斷闊03-01和氮氣管線03上的另一氮氣切斷閥03-02充入氮氣置換整個 生產(chǎn)裝置內(nèi)的氣體，保護石墨合成爐；因此合成爐生產(chǎn)運行時，操作人員 只是每隔一定時間巡檢一下生產(chǎn)現(xiàn)場，檢查有無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，不 需要人員在現(xiàn)場看石墨合成爐09的火焰顏色來控制生產(chǎn)和通過調(diào)整氯氣 和氫氣的生產(chǎn)比例控制氯化氫純度，也不需要調(diào)節(jié)氯化氫去用戶的閥門來 穩(wěn)定壓力。
正常生產(chǎn)停車時，通過減小氣體壓力自控閥20的開度，同時開啟并 增大氯化氫吸收控制閥門21的開度，保證在石墨合成爐的爐壓穩(wěn)定降低 的情況下，把氯化氫氣體全部轉(zhuǎn)入吸收系統(tǒng)，然后由DCS集散控制系統(tǒng)發(fā) 出命令，直接關(guān)閉氫氣切斷閥01-06、氯氣切斷閥02-05,同時自動打開 通氫氣進氣管線01上的氮氣切斷閥03-01和氮氣管線03上的另一氮氣切 斷閥03-02充入氮氣置換整個生產(chǎn)裝置內(nèi)的氣體，保護石墨合成爐。
點火氫氣管線05上有壓力調(diào)節(jié)閥05-01和切斷閥05-02,點火氮氣 管線06有壓力調(diào)節(jié)閥06-01、切斷閥06-02、切斷閥06-03;點火空氣管 線07有壓力調(diào)節(jié)閥07-01和切斷閥07-02。
權(quán)利要求1、全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置，其特征在于，它有氫氣進氣管線(01)經(jīng)串在一起的氫氣切斷閥(01-01)、氫氣壓力自控閥(01-02)與氫氣緩沖罐(01-03)進口端相連，氫氣緩沖罐出口端經(jīng)氫氣流量計(01-04)、氫氣自動控制閥(01-05)、氫氣切斷閥(01-06)與氫氣阻火器(01-07)進口端相連，氫氣阻火器的出口端與石墨合成爐(09)底部的進口端相連，氫氣切斷閥(01-06)與氫氣阻火器(01-07)之間的氫氣進氣管線(01)經(jīng)氮氣切斷閥(03-01)與氮氣管線(03)相連，氯氣進氣管線(02)經(jīng)氯氣壓力自控閥(02-01)與氯氣緩沖罐(02-02)進口端相連，氯氣緩沖罐出口端經(jīng)串在一起的氯氣流量計(02-03)、氯氣調(diào)節(jié)閥(02-04)、氯氣切斷閥(02-05)與石墨合成爐(09)底部的另一進口端相連，氯氣切斷閥(02-05)后的氯氣進氣管線(02)還經(jīng)另一氮氣切斷閥(03-02)與氮氣管線(03)相連，且經(jīng)串在一起的空氣切斷閥(04-03)、空氣流量計(04-02)、空氣減壓閥(04-01)與空氣管線(04)相連，石墨合成爐上還連接有自動點火器(12)、火焰檢測器(10)、攝像頭(11)，自動點火器(12)分別經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥、切斷閥與點火氫氣管線(05)、點火空氣管線(07)、點火氮氣管線(06)相連，石墨合成爐頂部通過管線與氯化氫冷卻器(13)頂部的氯化氫氣體進口端相連，氯化氫冷卻器的氯化氫氣體出口端經(jīng)氣體壓力自控閥(20)與氯化氫用戶管線(23)相連。
專利摘要本實用新型提供了一種全自動點火、全自動控制氯化氫生產(chǎn)裝置，它有氫氣進氣管線與氫氣緩沖罐進口端相連，氫氣緩沖罐出口端與氫氣阻火器進口端相連，氫氣阻火器的出口端與石墨合成爐底部的進口端相連，氯氣進氣管線經(jīng)氯氣壓力自控閥與氯氣緩沖罐進口端相連，氯氣緩沖罐出口端與石墨合成爐底部的另一進口端相連，石墨合成爐上還連接有自動點火器、火焰檢測器、攝像頭，自動點火器分別與點火氫氣管線、點火空氣管線、點火氮氣管線相連，石墨合成爐頂部通過管線與氯化氫冷卻器頂部的氯化氫氣體進口端相連。這種生產(chǎn)裝置，與現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置相比，操作安全可靠，現(xiàn)場無人值守，點火過程實現(xiàn)自動點火，運行過程中比例控制，火焰熄滅連鎖停車，生產(chǎn)工藝簡單。
文檔編號C01B7/01GK201313817SQ20082017409
公開日2009年9月23日 申請日期2008年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月26日
發(fā)明者豐永祥, 振 張, 李德敏, 李民堂, 董紅波, 蔣巨兵, 馬立文 申請人:濱化集團股份有限公司