【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法净化磷酸工艺，特别是涉及一种沉降槽物料界面检测装置及方法。
技术介绍
1、目前湿法净化磷酸的主流工艺是采用有机溶剂萃取法，在这个过程中，化学反应生成物淤浆，即硫酸盐与反应后负载溶剂分离的效果，制约了下线产品品质和萃取剂高效回收利用。准确判断淤浆与负载溶剂的界面，对指导工艺操作起着决定性的作用。在湿法净化磷酸工艺中，经过两级萃取后的负载溶剂，必须加入新的物料进行反应，实现精脱硫，同时除去so4-2等杂质，此过程中，反应后的混合物，自流进入密闭型沉降槽，在沉降槽内，利用比重不同，淤浆与精脱硫负载溶剂进行物理分离。如何实现沉降淤浆与精脱硫负载溶剂高效分离，减少淤浆带走负载溶剂，提高净化磷酸萃取率和有机溶剂回收率，沉降槽物料界面的精准掌控有极为重要的作用。由于工况复杂，介质组分繁多，沉降槽界面检测方法探究一直是湿法净化磷酸工艺的待解难题。
2、在沉降槽内，淤浆位于负载溶剂下方，靠近沉降槽壁会存在结垢区域或浓稠淤浆位置，厚度一般在0～50mm之间。目前在检测沉降槽界面通常采用人工取样法、透明连通管观察法或者磁翻板液位计和定制毛细管远传差压压力表，其中，人工取样法，观察结果受人的因素影响极大，误差大，效率低，操作人员频繁出入危险场所，安全风险大；透明连通管观察法，透明管容易被介质氧化，透明度降低速度极快，设备结构限制，观察难度大，取样口堵塞频繁，维护量大，同样存在操作人员出入危险场所频次大，安全风险大；磁翻板液位计和定制毛细管远传差压压力表，都存在取样口堵塞频繁，维护量大，维护成本高，操作人员出入危险场所频次大
3、在申请号为cn200520200042.6，公开号为：cn2785680y的技术中公开了沉降槽泥层界面测量装置，包括沉降槽，在沉降槽上设有2～15个不同高度的测压口，并且在每个测压口上都装有一个取压管，在取压管上连接有蒸汽反吹装置和差压变送器，其虽然也采用压差法检测液面高度，但是其存在结构复杂，且采用蒸汽反吹装置容易影响沉降淤浆与精脱硫负载溶剂高效分离，同时也无法报警提醒工作人员的问题。
技术实现思路
1、基于此，为了解决上述问题，本专利技术提出了一种沉降槽物料界面检测装置及方法，解决了目前在进行沉降槽物料界面检测时，存在的需要操作人员频繁出入危险场所，安全风险大的问题。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种沉降槽物料界面检测装置，沉降槽和取压组件，沉降槽内上层为负载溶剂，下层为淤浆，沉降槽一侧设有低压取压口和高压取压口，低压取压口位于高压取压口上方，且对应沉降槽内的负载溶剂设置，高压取压口对应沉降槽内淤浆设置；
4、取压组件包括低压取压结构、高压取压结构、差压变送器、控制器、显示器和报警器，低压取压结构与低压取压口法兰连接，高压取压结构与高压取压口法兰连接，其中，低压取压结构和高压取压结构的信号输出端分别与差压变送器的信号输入端连接，差压变送器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；
5、低压取压结构用于检测低压取压口处对应的沉降槽内的液压，高压取压结构用于检测高压取压口对应的沉降槽内的液压，显示器用于显示低压取压口和高压取压口之间的压差数值，报警器用于异常报警。
6、优选的是，低压取压结构包括低压手动根部球阀、低压取压膜盒和低压导压毛细管，低压取压口上设有低压第一法兰，低压手动根部球阀两侧均设有低压第二法兰，低压手动根部球阀一侧的低压第二法兰与低压第一法兰法兰连接，低压取压膜盒上设有低压取压管，低压取压管一端可穿过低压手动根部球阀和低压取压口插入沉降槽内，另一端与低压取压膜盒可拆卸连接，且端部设有低压第三法兰，当低压取压管插入沉降槽内时，低压第三法兰可与低压手动根部球阀上的低压第二法兰法兰连接，低压导压毛细管信号输入端与低压取压膜盒信号输出端连接，低压导压毛细管的信号输出端与差压变送器的信号输入端连接。
7、优选的是，低压取压管为螺纹伸缩管状结构，低压取压管可插入沉降槽内50～300mm。
8、优选的是，高压取压结构包括高压手动根部球阀、高压取压膜盒和高压导压毛细管，高压取压口上设有高压第一法兰，高压手动根部球阀两侧均设有高压第二法兰，高压手动根部球阀一侧的高压第二法兰与高压第一法兰法兰连接，高压取压膜盒上设有高压取压管，高压取压管一端可穿过高压手动根部球阀和高压取压口插入沉降槽内，另一端与高压取压膜盒可拆卸连接，且端部设有高压第三法兰，当高压取压管插入沉降槽内时，高压第三法兰可与高压手动根部球阀上的高压第二法兰法兰连接，高压导压毛细管信号输入端与高压取压膜盒信号输出端连接，高压导压毛细管的信号输出端与差压变送器的信号输入端连接。
9、优选的是，高压取压管为螺纹伸缩管状结构，高压取压管可插入沉降槽内50～300mm。
10、优选的是，沉降槽底部设有淤浆排放口，淤浆排放口连接有输送管道，输送管道上设有淤浆输送泵，输送管道另一端连接下游储槽。
11、优选的是，沉降槽上设有负载溶剂排放口，负载溶剂排放口用于排出负载溶剂，负载溶剂排放口可通过带有泵体的管道连接下游储槽。
12、一种沉降槽物料界面检测方法，使用上述一种沉降槽物料界面检测装置，包括以下步骤：
13、a：计算出压差的允许范围δp，计算式如下：
14、δp＝ρgh1
15、其中，ρ为淤浆的密度，计算式如下：
16、
17、w＝w1+w2+w3+...+wn
18、其中，ρ1、ρ2、ρ3...ρn为实验测量的多组淤浆密度的数据，w1、w2、w3...wn为ρ1、ρ2、ρ3...ρn分别对应的权重，ρ为ρ1、ρ2、ρ3...ρn的加权平均值，即加权平均密度，w为权重的和值，g为固定物理常数，h1为工艺允许在沉降槽内淤浆沉积的高度范围，即可计算出压差的允许范围δp；
19、设定h1的数值范围为：0～2000mm，g的数值为：9.8，通过实验测量的多组淤浆密度的数据计算出上述ρ的数值为：1.66，将h1范围值的两端点分别代入计算式如下：
20、δp＝ρgh1＝1.66*9.8*2.0＝32.536kpa
21、δp＝ρgh1＝1.66*9.8*0＝0kpa
22、其中，h1为0～2000mm，即0～2.0m，计算得出δp的范围值为：0～32.536kpa；
23、b：将计算出的压差的允许范围δp作为差压变送器的测定范围，并在控制器中设定压差的允许范围δp的上限值δp1和下限值δp2，上限值δp1和下限值δp2可根据工艺和安全需要进行设定，具体数值范围为：0～32.536kpa之间；
24、c：通过低压取压结构、高压取压结构和差压变送器实时检测沉降槽内的压差δp，当δp值达到上限值δp1时，控制器发出指令使报警器报警，同时启动淤浆输送泵，使淤浆由淤浆排放口和输送管道，输送至下游储槽；
25、当δp值达到下限值δp2时，控制器发出指令使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，沉降槽(10)和取压组件，沉降槽(10)内上层为负载溶剂，下层为淤浆，沉降槽(10)一侧设有低压取压口(11)和高压取压口(12)，低压取压口(11)位于高压取压口(12)上方，且对应沉降槽(10)内的负载溶剂设置，高压取压口(12)对应沉降槽(10)内淤浆设置；
2.根据权利要求1所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，低压取压结构(20)包括低压手动根部球阀(200)、低压取压膜盒(201)和低压导压毛细管(202)，低压取压口(11)上设有低压第一法兰(203)，低压手动根部球阀(200)两侧均设有低压第二法兰(204)，低压手动根部球阀(200)一侧的低压第二法兰(204)与低压第一法兰(203)法兰连接，低压取压膜盒(201)上设有低压取压管(205)，低压取压管(205)一端可穿过低压手动根部球阀(200)和低压取压口(11)插入沉降槽(10)内，另一端与低压取压膜盒(201)连接，且端部设有低压第三法兰(206)，当低压取压管(205)插入沉降槽(10)内时，低压第三法兰(206)可与低压手动根部球阀(2
3.根据权利要求2所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，低压取压管(205)为螺纹伸缩管状结构，低压取压管(205)可插入沉降槽(10)内50～300mm。
4.根据权利要求3所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，高压取压结构(21)包括高压手动根部球阀(207)、高压取压膜盒(208)和高压导压毛细管(209)，高压取压口(12)上设有高压第一法兰(210)，高压手动根部球阀(207)两侧均设有高压第二法兰(211)，高压手动根部球阀(207)一侧的高压第二法兰(211)与高压第一法兰(210)法兰连接，高压取压膜盒(208)上设有高压取压管(212)，高压取压管(212)一端可穿过高压手动根部球阀(207)和高压取压口(12)插入沉降槽(10)内，另一端与高压取压膜盒(208)连接，且端部设有高压第三法兰(213)，当高压取压管(212)插入沉降槽(10)内时，高压第三法兰(213)可与高压手动根部球阀(207)上的高压第二法兰(211)法兰连接，高压导压毛细管(209)信号输入端与高压取压膜盒(208)信号输出端连接，高压导压毛细管(209)的信号输出端与差压变送器(22)的信号输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，高压取压管(212)为螺纹伸缩管状结构，高压取压管(212)可插入沉降槽(10)内50～300mm。
6.根据权利要求1所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，沉降槽(10)底部设有淤浆排放口(13)，淤浆排放口(13)连接有输送管道(14)，输送管道(14)上设有淤浆输送泵(15)，输送管道(14)另一端连接下游储槽。
7.根据权利要求1所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，沉降槽(10)上设有负载溶剂排放口(16)，负载溶剂排放口(16)用于排出负载溶剂，负载溶剂排放口(16)可通过带有泵体(17)的管道连接下游储槽。
8.一种沉降槽物料界面检测方法，其特征在于，使用上述权利要求1-7中任一项所述的一种沉降槽物料界面检测装置，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，沉降槽(10)和取压组件，沉降槽(10)内上层为负载溶剂，下层为淤浆，沉降槽(10)一侧设有低压取压口(11)和高压取压口(12)，低压取压口(11)位于高压取压口(12)上方，且对应沉降槽(10)内的负载溶剂设置，高压取压口(12)对应沉降槽(10)内淤浆设置；
2.根据权利要求1所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，低压取压结构(20)包括低压手动根部球阀(200)、低压取压膜盒(201)和低压导压毛细管(202)，低压取压口(11)上设有低压第一法兰(203)，低压手动根部球阀(200)两侧均设有低压第二法兰(204)，低压手动根部球阀(200)一侧的低压第二法兰(204)与低压第一法兰(203)法兰连接，低压取压膜盒(201)上设有低压取压管(205)，低压取压管(205)一端可穿过低压手动根部球阀(200)和低压取压口(11)插入沉降槽(10)内，另一端与低压取压膜盒(201)连接，且端部设有低压第三法兰(206)，当低压取压管(205)插入沉降槽(10)内时，低压第三法兰(206)可与低压手动根部球阀(200)上的低压第二法兰(204)法兰连接，低压导压毛细管(202)信号输入端与低压取压膜盒(201)信号输出端连接，低压导压毛细管(202)的信号输出端与差压变送器(22)的信号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，低压取压管(205)为螺纹伸缩管状结构，低压取压管(205)可插入沉降槽(10)内50～300mm。
4.根据权利要求3所述的一种沉降槽物料界面检测装置，其特征在于，高压取压结构(21)包括高压手动根部球阀(207)、高压取压膜盒(20...
【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，张力夫，向守会，黄燃，肖辛辛，黄玲贵，
申请(专利权)人：瓮福达州化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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