一种锑盐净化过程电位检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锑盐净化过程电位检测系统，属于冶金领域，所述的锑盐净化过程电位检测系统包括设备层、控制层、数据采集层，所述的设备层与控制层连接，控制层与数据采集层连接。本发明专利技术检测到的氧化还原电位可以在一定的程度上反应入口条件的变化并由氧化还原电位推知出口杂质离子浓度的变化进而提前对过程进行干预操作以保证最终的产品质量。进行干预操作以保证最终的产品质量。进行干预操作以保证最终的产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种锑盐净化过程电位检测系统


[0001]本专利技术属于冶金领域，更具体的说涉及一种锑盐净化过程电位检测系统。

技术介绍

[0002]净化过程是湿法炼锌中的重要环节，净化后液的质量直接关系到最终的产品质量和过程生产安全。由于生产现场环境恶劣，检测仪器往往难以在现场长时间稳定运行。过程的关键参数，如铜钴离子浓度往往难以在线检测，只能通过人工定时化验的方式获取。这种方式不仅化验周期长、信息滞后性强，同时也会耗费大量的人力物力，增加企业的成本。由于关键参数无法实现在线检测，导致现场操作人员无法及时获知反应其内部的反应状态，因而其操作存在一定的盲目性和主观性。
[0003]净化过程中包含了多种物理化学反应，主要包括了多个氧化还原反应，它们相互抑制又相互促进，逐渐形成一种动态平衡。氧化还原电位（Oxidation Reduction Potential, ORP）是表征反应器内部反应状态的重要参数，其可以通过检测当前反应器内各个氧化还原反应进行的程度来反应当前净化过程的运行状态。
[0004]除钴过程反应机理复杂、工况多变，依靠钴等离子浓度化验值检测结果分析各反应器状态存在滞后，难以实现锌粉添加量的实时准确调节。ORP是表征溶液中所有物质表现出来的宏观氧化
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还原性的指标，由于其可以在线检测，部分锌冶炼企业将其作为观测反应器当前反应状态的关键指标，但据现有的文献中尚未查阅到电位计用于锑盐净化过程。为此，拟根据锑盐净化的工艺和检测需求，开发看一种锑盐除钴电位检测系统，选择若干反应器安装ORP计，为分析反应器内部反应状态以及实现锑盐净化过程的优化控制奠定基础。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供的一种锑盐净化过程电位检测系统，实现了一套完整的电位计安装连接以及数据采集的系统。由设备层、控制层、数据采集层三层构成；电位计探头的保护，解决电位计因锌粉粘结而频繁堵塞的问题；电位计安装现场的布线连接，包括电位计与变送器的连接和变速器与DCS系统的连接；基于OPC协议的电位计数据读写和分析系统，从DCS系统中采集电位数据并进行数据分析，为后续锌粉给料的自动控制方案提供数据基础。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：所述的电位检测系统包括用于溶液电位检测的设备层，用于读取检测数据的控制层，用于数据采集、数据存储的数据采集层；所述的设备层包括传感器、变送器，控制层包括DCS系统，数据采集层包括OPC客户端，数据库；所述的传感器输出端与变送器连接，变送器输出端与DCS系统连接，DCS系统通过OPC通信协议与OPC客户端连接，OPC客户端与数据库连接。
[0007]进一步地，所述的传感器采用电位计，所述的变送器将电位计送来的实时数据转换为4~20mA的标准电流信号送入DCS系统中。
[0008]进一步地，所述的电位计外部安装有电位计保护装置。
[0009]进一步地，所述的电位计保护装置包括圆形底座、空心环形柱、连接头，所述的连接头下端设置有空心环形柱，空心环形柱底部设置有圆形底座，所述的电位计安装空心环形柱内。
[0010]进一步地，所述的连接头采用螺纹连接。
[0011]进一步地，所述的传感器每两个传感器用一个变送器进行数据传输。
[0012]进一步地，所述的传感器安装于反应槽内，变送器安装与反应槽外部。
[0013]本专利技术有益效果：电位检测系统实际运行采集一段时间的数据进行展示。受到入口条件和操作参数变化的影响，反应器内的氧化还原电位会随之发生变化，氧化还原电位可以在一定的程度上反应入口条件的变化并由氧化还原电位推知出口杂质离子浓度的变化进而提前对过程进行干预操作以保证最终的产品质量。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实例的一种锑盐净化过程电位检测系统的整体框架图；图2为本专利技术实例的一种锑盐净化过程电位检测系统的应用冶炼厂的除钴工序示意图；图3为本专利技术实例的一种锑盐净化过程电位检测系统的电位计安装俯视图；图4为本专利技术实例的一种锑盐净化过程电位检测系统的电位计保护装置；图5为本专利技术实例的一种锑盐净化过程电位检测系统的电位计现场测量数据曲线。
具体实施方式
[0015]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的典型实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本专利技术所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0016]除非另有定义，本专利技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本专利技术中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0017]本专利技术中的技术方案：由于锑盐净化过程生产机理复杂，其中氧化还原电位可以通过氧化还原电位计实现实时在线检测，进而实现对反应器内各个氧化还原反应进行程度的感知。因此可以通过安装电位计实现对过程运行状态的获知。
[0018]结合实际生产现场的控制需求以及生产过程特点，开发了一种锑盐除钴过程电位检测系统，主要的设计思路如图1所示。
[0019]所开发的锑盐除钴电位检测系统主要包括三层：数据采集层、DCS层以及设备层。设备层包括电位计的安装，电位计和变送器的连接、变送器与DCS层的连接；DCS层主要使用搭建好的DCS系统作为数据系统；数据采集层，基于OPC协议实时读取DCS层的电位数据，再存储到应用数据库或进行数据分析处理。
[0020]如图1
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3所示，所述的电位检测系统包括用于溶液电位检测的设备层，用于读取检测数据的控制层，用于数据采集、数据存储的数据采集层；所述的设备层包括传感器、变送
器，控制层包括DCS系统，数据采集层包括OPC客户端，数据库；所述的传感器输出端与变送器连接，变送器输出端与DCS系统连接，DCS系统通过OPC通信协议与OPC客户端连接，OPC客户端与数据库连接。所述的传感器采用电位计，所述的变送器将电位计送来的实时数据转换为4~20mA的标准电流信号送入DCS系统中。所述的传感器每两个传感器用一个变送器进行数据传输。所述的传感器安装于反应槽内，变送器安装与反应槽外部。
[0021]如图4所示，考虑到锌粉的加入量较大，同时其具有较强的附着性，在电位计系统运行的过程中会有一定量的锌粉附着在电位计探头的表面使得电位检测失真，此时需要及时对探头进行清理。为尽可能延长电位计的单次使用时间，降低清理频率，设计了一种电位计保护装置，具体如图4所示。这种装置的设计存在三个特点：1）探头周围设计了一个空心圆盘，起到了对探头的保护作用；2）中间空心的环形柱主要有两个作用，首先保护玻璃探头，其次可以保证溶液与探头充分接触；3）环形底座可以在一定程度上减缓来自下面溶液翻滚对探头的冲击。这种保护装置可以在保证溶液与探头充分接触的前提下，延长探头的使用寿命。电位计保护装置包括圆形底座、空心环形柱、连接头，所述的连接头下端设置有空心环形柱，空心环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锑盐净化过程电位检测系统，其特征在于：所述的电位检测系统包括用于溶液电位检测的设备层，用于读取检测数据的控制层，用于数据采集、数据存储的数据采集层；所述的设备层包括传感器、变送器，控制层包括DCS系统，数据采集层包括OPC客户端，数据库；所述的传感器输出端与变送器连接，变送器输出端与DCS系统连接，DCS系统通过OPC通信协议与OPC客户端连接，OPC客户端与数据库连接。2.根据权利要求1所述的锑盐净化过程电位检测系统，其特征在于：所述的传感器采用电位计，所述的变送器将电位计送来的实时数据转换为4~20mA的标准电流信号送入DCS系统中。3.根据权利要求1所述的锑盐净化过程电位检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梅，阳春华，张云慧，孙备，肖良珍，张旭隆，邓海波，刘国欣，侯丰，刘盛宇，陈春林，强振华，王军会，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：