氯气压力调节系统的改造措施及效益分析

发布时间:2011-02-12  点击数:2358
    2002年4月前,我公司电解槽氯气压力采用手动调节氯气出口总管回流量,稳定氯气入口压力的控制系统,控制指标为-150~0Pa,属微负压控制,但存在调节频率高、氯气压力波动大及电解槽液面不稳定等诸多因素,亟需改善控制的可靠性和稳定性。
一、改造前状况
    原手动调节系统采用DN50调节阀手动粗调氯气出口总管回流量,由于工人手工操作的滞后,压力只能控制在-150~0Pa,造成压力波动大,不易控制,且操作人员需随时观察压力值,易疲劳,压力调节中人为因素影响较大。氯气压力波动大,导致电解槽液面合格率低,仅能达到92%,是影响电解液浓度的原因之一;还易导致电解槽中氯气产生正压,出现氯气外溢,污染操作环境;负压过低造成氯气纯度降低,经多年实践数据总结,氯气纯度平均在95.2%;因为是手动粗调,所以调节频率高,工人的劳动强度大。为了解决以上诸多问题,稳定工艺参数,因此采用自动调节系统控制氯气出口总管回流量,实现压力稳定,保证氯产品质量。
二、自动调节阀的选型
    电动隔膜调节阀的优点:造价低、使用方便、节约能源、耐腐蚀;缺点:电信号滞后、灵敏度稍低。气动隔膜调节阀的优点:灵敏度高,耐腐蚀;缺点:造价高,能耗高,气源难找。结合我厂没有气源、资金紧张的情况,选择电动自动隔膜调节阀。
三、电动调节阀的工作原理
    电动调节阀工作原理为:首先由压力变送采集来的氯气压力信号,经压力变送器转换成4~20mA电信号送给数显压力表,同时也送给智能自动调节器,智能调节器经过内部PID运算、整定输出4~20mA电信号给自动调节阀,实现控制系统压力平衡。
    电动调节阀工作过程简图如图1所示。

四、应用效果
    手动调节阀改为自动调节阀的工艺指标变化为:电解槽液面合格率由92%上升至99%;氯气纯度由95.2%上升至95.7%;氯气压力控制由-150~0Pa稳定至-100~0Pa。
    采用自动调节阀调节氯气压力,灵敏度高,所以只有在电流波动特别大的情况下,才需人工手动调节氯压机入口阀加以辅助调节,降低了工人的劳动强度。同时也因压力调节的稳定性,保证了电解槽氯气不易外溢,从而改善了工人的操作环境。
五、经济效益分析
    生产1t100%烧碱理论上可产氯气0.8875t,当氯气纯度为95.2%时折合100%氯气:0.8875×95.2%=0.8449(t);当氯气纯度为95.7%时折合100%氯气:0.8875×95.7%=0.8493(t)。可见采用自动调节阀后,每t烧碱可多产氯气0.8493-
    0.8449=0.0044(t)。
    每月烧碱产量按2900t计算,可多生产氯气0.0044×2900=12.76(t)。
    每年可创利润(氯气按550元/t计):12×550×12.76=84216(元)。
六、结论
    从以上应用效果来看:采用电动调节阀控制电解氯气总管压力系统运行稳定安全,氯气的产量和质量均相应得到了提高,从而保证了氯产品(PVC)的质量,而且操作环境得到了改善,给企业带来了很好的社会效益与经济效益。