11酸再生流程及仪表配置型号报告.docx

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11酸再生流程及仪表配置型号报告

L：

液位

F：

流量

I：

指示器

Q：

总量

C：

控制

T：

温度

S：

连锁

A：

报警

PSA压力开关

FIC流量指示及控制

LISA液位指示及控制

FSA流量开关

PICA压力指示及控制

TICA温度指示就控制

AICA分析、指示及控制

OICA残氧指示及控制

HISA热值指示、连锁及报警

CISA浓度指示、连锁及报警

酸再生的主要目的是：

保持酸洗液中的游离HCL的浓度，除去酸液中的墙加的铁离子，同时得到氧化铁粉。

废酸罐

由废酸泵送到再生机组的废酸罐中，废酸罐接收来自酸洗段的废酸，通过废酸泵将废酸送至予浓缩器。

废酸温度：

隔爆热电阻及温度变送器。

废酸罐液位：

法兰液位变送器。

废酸流量：

电磁流量传感器（钽接地环和电极）

废酸进酸切断阀，

废酸进滤器

过滤出废酸中的固体杂质。

废酸过滤器出口，压力变送器（胆膜片）过滤后的废酸进入予浓缩器（流量用气动调节阀自动控制）

予浓缩器

通过予浓缩器循环泵送至浓缩器顶部进行喷洒循环，与来自焙烧炉的气体进行直接热交换，将废酸的部分水分蒸发掉，使废酸液体得到浓缩，并能吸收焙烧炉燃烧废气中所含有氧化铁粉，经过浓缩后的废酸达到时浓缩指标后由予浓缩器循环泵输送到焙烧炉给料泵，焙烧炉通过变频器自动控制流量。

送往焙烧炉的废酸要分别经过浓缩酸过滤器和废酸过滤站，过滤浓缩酸的杂质，避免废酸在焙烧炉喷枪和喷嘴内造成堵塞。

焙烧炉

来自予浓缩器的废酸经过焙烧炉的顶部，再经过喷杆、喷嘴进入焙烧炉进行喷洒。

焙烧辘设有3杆喷枪，每杆喷枪上各装一个喷嘴盘，每个喷嘴盘上有5个喷嘴（喷嘴的数量由生产量来决定），喷枪可自动的插入焙烧炉内部。

焙烧炉内部衬有耐火耐酸砖，在本体上呈切线布置3个烧嘴加热，烘干来自喷嘴的予浓缩废酸液滴，通过反应生成的固体颗粒以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形体中，温度大约在450度左右，通过握拳化铁粉物块破碎机和氧化铁粉旋转阀输送到铁粉料仓。

氧化铁粉物块破碎机用来破碎从焙烧炉壁落下的团块，氧化铁粉旋转阀可以使焙烧内部的气体同外部气体隔离开。

焙烧炉底部设有温度检测。

焙烧炉每个烧嘴内设有热电偶（镍铑-镍）进行温度检测，控制炉膛内的温度。

焙烧炉气体由燃烧废气，水蒸气和氯化氢气体组成。

双旋风分离器

由焙烧炉顶部进入的炉气，经过双旋风分离器能将大量的氧化铁粉分离出来，通过双旋风分离器底部的分离器旋转阀输送到焙烧炉内，在旋风分离器底部设有（镍铬-铜铬热电偶及变送器）温度检测。

吸收塔

一级吸收塔：

经过予浓器的炉气通过循环废酸洗掉了大部分氧化铁粉，炉气中只含有微量的氧化铁粉，炉气进入一级吸收收塔，在吸收塔顶部的PPH喷嘴接收通过吸收塔给料泵带来的酸洗机组的漂洗水。

分布在塔内的PPH填料上，吸收从底部逆向流动的焙烧炉气体中的氯化氢形成再生酸，自吸收塔部流至再生酸罐（有自动切断阀）。

二级吸收塔：

含有微量的HCL的炉气从一级吸收塔顶部离开进入二级吸收塔，同一级吸收塔一样接收来自一级吸收塔的炉气和来自酸洗机组的漂洗水，吸收废气中的残余的HCL气体和氧化铁粉颗粒。

洗涤塔

经过二级吸收塔的焙烧炉气体通过废气风机后（运用来自冲洗槽的水清洗风机叶轮上附着的徽量氧化铁粉颗粒，还能免给风机冷却降温，从而分离出炉气中的氧化铁粉颗）进入液滴分离器（将炉气从废气风机中带来的液体分离），然后气体进入洗涤塔系统。

洗涤塔有三级喷淋系统用来分配洗涤液，下部和上部用漂洗水循环洗涤，顶部烟囱段用脱盐水洗涤。

而后焙烧炉的气体完全能够达到合同规定的环保指标，排放到大气。

铁粉料仓

接收来自焙烧炉底部的经旋转阀排放的氧化铁粉。

在铁粉料仓底部设有门型阀，打开门型阀将氧化铁粉排放到自动装袋机中进行装袋。

主要的过程参数：

温度，压力和流量

新水操作：

用于清洗焙烧炉

漂洗水操作：

焙烧炉热负荷，清洗管道

酸操作：

生产（酸运转，将废酸分解后分解成盐酸和氧化铁）

1．工艺设备

1、储罐区设备

3个废酸槽：

由（法兰液位变送器）液位计和PLC联锁，当液位至最低限时酸再生机组废酸泵（2台一用一备）将停止运行。

3个再生酸罐：

由（法兰液位变送器）液位计和PLC联锁，当液位至最低限时酸再生机组再生酸泵（二台，一开一备）将停止运行。

1个漂洗水罐：

由（法兰液位变送器）液位计和PLC联锁，当液位至最低限时酸再生机组漂洗水酸泵（二台，一开一备）将停止运行。

1个新酸罐：

由（法兰液位变送器）液位计和PLC联锁，当液位至最低限时酸再生机组新酸泵（二台新酸泵一开一备）将停止运行。

二台废水泵，将机组内产生的含酸废水送到污水处理站。

焙烧炉的主体

焙烧炉内部负压：

气体出口处设负压表（PT-611），焙烧炉顶气体出口温度设温度检测（TE-210），焙烧炉膛中部温度（设温度检测TE-217）焙烧炉底部温度（设温度检测TE-215）

喷嘴喷洒废酸压力（设压力检测PT-618）

一台团块破碎机（2.2KW）：

设温度检测TE-215

一台焙烧炉旋转阀（2.2KW），

三套焙烧炉喷枪、喷嘴、提升装置（控制喷枪）：

3支喷枪的浓缩流量由电磁流量计控制。

焙烧炉喷嘴，操作说明，A）喷枪未插入焙烧炉前的喷射实现，切断入口浓缩酸进酸阀门V416和喷杆进酸阀门V412/V413/V420，打开喷杆进水控制阀V414，分别打开喷杆进水阀门V410/411/419，在上位机软件上点击“试喷”按键从喷枪里喷射工业水，检查雾化情况。

B）焙烧炉内水操作程序，切断入口浓缩酸进酸阀门V416和喷杆进酸阀门V412/V413/V420，打开喷杆进水控制阀V414，分别打开喷杆进水阀门V410/V411/V419，向喷枪里提供工业水，喷枪可在上位机组态软件上控制只数伸进焙烧炉内喷射工业水。

C）机组运行时的酸操作程序，观察焙烧炉内温度TE-210，当温度高于390度时才允许进行酸操作。

切断喷杆进水控制阀V414和喷杆进水阀门V410/411/419，打开喷杆排水控制阀V-415，当上位机组态软件显示喷杆内水排空时，打开喷杆入口浓缩酸进酸阀门V416，分别打开喷杆进酸阀门V412/V413/V420，喷桦按顺序由第一支插入，每只喷枪插入时温度必须达到要求。

D）机组停机时的酸操作转水操作程序，关闭喷杆入口浓缩酸进酸阀门V416，分别关闭喷杆进酸阀门V4132/V413/V420，同时打开喷杆进水控制阀V414和喷杆进水阀门V410/V411/V419，当焙烧炉内水操作约40分钟后，喷枪内酸液基本补排放干净，在进行水操作2小时来冲洗炉内酸性颗粒。

在此操作时，应逐渐减少焙烧炉能力，出口温度也会逐渐降低，当出口温度降低至340度时，关闭烧嘴，将喷杆提出。

喷枪移入焙烧炉内操作时，限位开关GD-418.1~3会发出喷枪正确定位信号，此时起动焙烧给料泵，打开进酸阀门V416.

同理移出时，关闭进酸阀门V416。

喷枪是靠其自重伸进炉内，靠汽缸移出炉外。

进入或抬起的速度是靠调节气缸节流阀来实现的。

喷枪清洗：

将来自预浓缩器的废酸改为新水，新水进行一分钟，关闭供水阀，干燥15秒钟后，提出喷枪，换上备用喷枪，同时更换喷枪过滤器，然后将喷枪试伸入炉内，再生设备可以继续运行，待新换喷枪稳定运行后，再清洗另一支喷枪，每班至少清洗一次。

三只焙烧炉烧嘴，烧嘴提供焙烧炉内废酸氧化分解反应所需的热能，直接加热天然气和助燃空气的混合气体，并配有点火烧嘴（电磁点火器）和UV火焰监测器。

天燃气与助燃空气的流量，显示在上位机组态软件上，、压力表和压力开关用来控制天燃气和助燃空气的压力，如果压力过低，烧嘴就停止工作，发出报警并自动关闭阀门。

带有定位器的燃气流量控制蝶阀FV-517/FV-519/FV-512.

控制天燃气和助燃空气的流量孔板和压差传感器。

火焰探测器用来探测是否有火焰。

小火点火烧嘴的电磁阀是控制供给天然气的电磁阀。

（使焙烧炉在燃烧过程中有足够的燃料）点火说明：

打开总管燃气放散阀SV-624.3，对管路系统放散，经爆破试验合格后，关闭放散阀SV-624.3，打开煤气总阀V-711，启动助燃风机，对焙烧炉内进行吹扫，吹扫后，主管燃气切断阀V-624自动开启，主管燃气放散阀SV-624.3自动关闭。

二台焙烧炉旋风分离器，分离炉气中的氧化铁粉颗粒，并通过旋转阀将其送回焙烧炉中。

锥体下部设有测温计（TE-211/TE-212），用来记录温度，温度降低则表示分离器工作不正常，

二台旋风分离器旋转阀，隔断外部空气进入旋风分离器。

一台助燃空气风机（30KW），将所需的助燃空气送到焙烧炉烧嘴装置。

一台予浓缩器，文丘里型，预浓缩后的废酸浓度达到预定值后经过焙烧炉给料泵送至焙烧炉内进行分解。

予浓缩器顶部设有温度控制TE-213，最高不超过98度，同时设有液位检测控制LT-111.

一台一级吸收塔:

吸收塔设有压力PT-614A，流量FT-514A及温度TE-214B检测仪表

一台二级吸收塔：

吸收塔设有压力PT-614B、流量FT-514B及温度TE-214B检测仪表。

一台废气风机：

由一台变频AC电机（160KW）驱动，使整个工艺过程，全部设备保持负压，以防止HCL气体漏出。

风机设有喷淋装置，由风机吸风侧喷入，清洗水量由流量计（FI-5）调节控制。

（系统负压由电机变频器来调节）予浓缩器循环泵打开时，该风机才能启动，当预浓缩器气体出口温度大于规定值时，风机停止运行。

一台洗涤塔：

装有玻璃钢制水收集罐，洗涤塔中的洗涤水溢流至分离器。

用脱盐水和工业水进行循环洗涤，使炉气中徽量HCL被吸收，废气达标后排放到大气，洗涤液通过洗涤塔循环泵循环，并不断向洗涤塔内补充脱盐水，洗涤水溢流到分离器。

铁粉料仓部分

一台铁粉料仓：

下部带倒圆锥体，料仓顶设有塑烧板粉尘分离器，下部有氧化铁粉出口由一个自动旋转阀来控制，料仓出口处设有空气振动器。

料仓内上、下料位由物位开关控制，当料位至上限时，酸操作转水操作，

一台塑烧板粉尘分离器：

用压缩空气通过脉冲电磁阀自动吹扫除尘。

分离出氧化铁粉落到铁粉仓中。

一台氧化铁粉输送风机。

离心风机，

一台1000KG铁粉包装机，重量实时显示及误差检测。

自动回零，每次循环都对零位进行检测，自动纠下偏差。

PROFIBUS通讯接口。

一台1000KG氧化铁粉仓旋转阀，用于隔断旋风分离器与氧化铁粉仓的联接，将旋风分离器中的氧化铁粉排至铁粉料仓。

一台门型阀，包装机检修维护时，关闭使用。

ARP区耐酸泵

二台予缩器循环泵：

用来在予浓缩酸中循环加热废酸，冷却炉气，浓缩废酸液体以及向焙烧炉给料泵供废酸。

（循环液进、出口阀门，积液排放阀）

二台焙烧炉给料泵（一开一备）：

将予浓缩器中浓缩的废酸送到焙烧炉

（浓缩废酸进出口阀门，积液排放阀）

两台洗涤塔循环泵（一开一备）：

用于洗涤塔洗涤水循环（打开进出口阀门，关闭积液排放阀），当洗涤塔底部液位低于最小设定值，关闭此循环泵。

二台吸收塔给料泵（一开一备）：

用于向吸收塔供漂洗水。

（打开进、出口阀门，关闭积液排放阀。

）

过滤器类

二台废酸过滤器：

用于过滤分离废酸带来的固状物。

一台漂洗（冲洗）水过滤器：

用于分离自漂洗水带来的固状物，（打开进、出口阀门，关闭积液排放阀，）

二台浓缩酸过滤器：

予浓缩酸循环泵出口，用来分离出废酸中的杂质。

（打开进出口阀门，关闭积液排放阀，）

一套过滤站：

置于焙烧炉顶平台，用于分离予浓缩中的杂质。

一台液滴分离器：

用以分离废气风机中的洗涤水液滴。

一套自动给水装置：

将水压增大向焙烧炉顶部供水。

（介质新水）

一台收集水罐：

用于向吸收塔、洗涤塔供水

2、电气设备和性能

电气控制

控制方式：

在ＰＬＣ输入状态下，传动设备工作制及本地，远程I/O选择设在现场进行。

启动和停止采用集中和机旁手动两种控制方式。

自动控制：

采用西门子S7-400可编程序器实现盐酸再生机组的自动联锁控制并采用HMI完成动态，

通讯网络的位置：

工业通讯系统安装在脱硅区域、ARP区域（喷嘴区域，控制室，氧化铁粉站泵站）及罐区。

自控制仪表系统和计算机系统采用单独接地方式。

UPS电源：

需要能力5KVA。

380V，50HZ输入，220V，50HZ输出

操作仪表图示说明：

PSA……………压力监控连锁报警。

FIC…………流量指示及控制

LISA…………液位指示急控制连锁报警。

PICA………压力指示及控制

TICA…………温度指示及控制AICA………分析，指示及控制

XSA……………火焰监测控制

仪表选型：

氧化铁粉仓料位开关…………………………E＋H

罐区液位变送器………………………………川仪

其他液位变送器………………………………川仪

压力变送器……………………………………川仪

温度变送器……………………………………川仪

电磁流量变送器………………………………川仪

程序控制阀……………………………………川仪

调节阀…………………………………………川仪

自力式调节阀…………………………………川仪

压力表…………………………………………川仪

火焰检测器……………………………………HONEYWELL

各罐液位检测仪表选项用隔膜法兰式变送器，有腐蚀性介质的压力检测采用远传型式变送器，液体流量采用电磁流量计，气体的采用孔板与变送器方式，阀门采用气动阀门酸有电磁阀控制。

机组主要调节控制

铁粉风机输送铁粉:

本地/远程。

铁粉过滤器：

本地/远程。

旋风分离器旋转阀：

手动/自动

升压水泵：

就地远程操作手动/自动

废酸泵：

就地远程操作手动/自动

漂洗水泵：

就地远程操作手动/自动

再生酸泵：

就地远程操作手动/自动

调节控制回路描述

A）焙烧炉进酸流量控制回路描述

在控制系统中进行PID运算。

（采取流量压力串级控制回路），由于泵出口压力的波动，使流量随之变化，为了稳定给废酸流量。

（FRCA压力记录控制及报警）

B）焙烧炉温度控制回路描述

温度--流量配比串级调节控制回路，以焙烧炉出口温度作为给定值，根据空燃比，控制天燃气、空气阀的开度，调节天然气流量和空气流量，从而使焙烧炉出口温度稳定在给定值附近。

点火前空气吹扫时，空气流量调节阀开度由手动设置，当两烧嘴点火成功后，烧嘴的天然气量、空气量设定，操作员可以修改。

温度控制回路置手动方式，未参与调节。

当炉温度到达规定目标后，再切换为自动方式，使两烧嘴的天然气、空气流量按温度给定值进行自动调节。

（串级变比值控制系统：

为了保证燃烧的充分性，需控制天然气流量与空气流量按一定的比例进入焙烧炉，要实时的监控，配比发生变化，）

C）予浓缩器液位控制

非酸操作时：

预浓缩器的液位由进水调节阀投入运行控制，工作方式为自动，按水操作时的设定值进行运算后得到水操作时液位。

通过液位变送器，检测的压力信号送至控制器中，经PID运算，然后输出4-20MA信号去控制给水调节阀开度。

此时进酸调节阀不去工作，进酸调节系统为手动方式。

酸操作时：

液位由进酸调节阀投入运行控制工作方式为自动方式。

根据酸的密度进行运算得到酸操作时的液位，通过液位变送器检测的压力信号送到控制器中，经PID运算后输出一个4-20MA信号去控制酸调节阀开度，而进水调节阀不工作，系统为手动，输出为0，且在酸操作时，自动检测液位的高低，而发出报警。

D）吸收塔给料流量控制

吸收塔供水流量经电磁流量变换器转换为4-20MA信号，送到PLC控制系统，使吸收塔供水泵转速变化，使流量稳定在设定值附近

吸收塔液位调节回路：

经液位变送器转换为模拟信号，送到控制器中进行PID运算，改变漂洗水调节阀的开度，来调节吸收塔液位。

E）焙烧炉负压控制

压力变送器将焙烧炉出口压力转换为4-20MA信号，送到PLC控制系统中进行PID运算，当压力信号大于或小于设定值时，控制系统输出4-20MA信号送到变频调速器，废气风机转速上升或下降，压力减少或增大，使压力稳定在设定值附近。

当压力大于高限报警值时声光报警，当压力大于高高限报警值时延时，联锁提枪熄火。

F）洗涤塔液位调节回路

洗涤塔液位经液位变送器转换为模拟信号，送到控制器中进行PID运算，PID输出控制进洗涤塔漂洗水流量调节阀的开度，来调节洗涤塔液位。

G）天然气压力调节控制（？

）

为减小主管天然气压力波动，影响烧嘴流量变化，而破坏天然气与空气的配比调节，为此设压力调节

H）燃烧器烧嘴控制

点火火焰由火焰监测器控制，点火操作可在现场和控制室两地进行，现场设操作箱，每次点火时间限7-10秒内，如点火不成功即火焰监测无信号反馈则发出点火失败故障信号，立即关闭天然气阀，再次点火之前重新调好抒警装置。

当然气压力低于设定值烧嘴关闭，联锁报警，点火器只能一个一个的进行。

I）喷嘴杆控制

喷杆提升、下降，可在现场控制室内进行操作，喷杆操作分三种：

水操作（用冲洗水为去除各管道内残存的酸及洗涤喷枪上喷嘴所实施的运转），酸操作（将废酸分解后分解成盐酸和氧化铁的运转），喷洒实验。

喷杆在插入和提升与炉温、给料泵运行、酸阀、水阀开启、关闭，助燃风机运行，燃烧器工作等联锁报警。

现场操作设备

A）供气装置

主要包括2个气动柜，配有气体装置过滤器，压力表及相关气动元件，气源主要供给调节阀及其它控制阀门之用。

B）现场操作箱

设有启动、停止按钮、信号灯等

C）喷杆控制操作设现场操作箱设有信号灯、按钮、便于观察操作。

D）设有仪表保护箱，环境需要可选择玻璃钢的保护箱。

动力源

需用220VAC50HZ电源，按二类负荷要求供电即可。

仪表用直流电源由电源装置转换。

气源采用0.4-0.6MPA的压缩空气，除油、除水、除尘、干净的气源。

控制室

控制室布置在焙烧炉烧嘴同一平面，室内分隔机房和操作室，

基础自动化

准确地处理大量种类不同的现场输入、输出信号。

准确快速进行各调节回路的运算。

准确快速地实现现场运行设备的联锁，启动、停止及变频调速控制。

准确快速实现各泵及设备间的连锁逻辑控制。

系统需要较强的通讯能力，提供标准接口板，以满足网络要求与其它设备机组的通讯。

控制系统

选用德国西门子S7-400控制系统控制。

编程控制器说明：

酸再生机组电气自动化与仪表系统是一体化系统控制ARP机组。

总线系统可将编控制器连接到HMI上，以便于操作和监视。

编程控制器将完成：

PLD控制回路，算法功能，报警及班报协议，同上级系统通讯通过以太网标准，同画面系统通讯。

控制画面

工艺流程总貌画面：

简化盐酸再生部分，简化烧嘴部分。

分组、区域画面

A）焙烧炉炉顶喷杆区域：

清晰显示喷杆操作方式，水与酸操作时的位置、阀开关闭状态及喷杆实验条件下状态，以颜色区别

B）预浓缩器、吸收塔区域

吸收塔流量控制：

吸收塔喷洒流量经流量计转换后，模拟信号送入计算机经PLC运算后输出信号送给变频调速器，使泵转速随之升高或下降，控制输出流量，从而使流量值稳定在设定值上。

该画面显示相关的检测点控制阀门等，点击回路号或区域则弹出操作窗口或调出调节回路窗口，操作员可通过窗口进行设置和控制，在该页显示其调节回路的过程趋势，当前值、输出值、控制方式及PID各参数。

予浓缩器液位与密度控制：

予浓缩器液位变送器将测量信号转换为标准信号送入计算机根据酸操作或水操作时的不同密度，在计算机内进行PID运算。

分别控制进酸调节阀或者进水调节阀的开度。

C）洗涤塔、收集水罐区域：

该画面将主要显示洗涤塔、收集水罐等构成的相关设备，显示相关的检测点参数、控制阀门、泵等。

点击位号则弹出，操作人员可以方便地控制设备，启动、停止。

画面上设有快捷键，可以迅速切换到其它部分的画面及其显示页。

D）储罐区域，增压水站：

该区域画面包括增压水站装置的流程，工业水罐液位控制，由气动开关阀控制，根据液位高低测量值由计算机控制阀门开、关泵的启动、停止。

操作形式同酸罐区域相同。

铁粉仓区域：

点出不同设备，画面按钮可调出不同的分组区域画面或其它页，画面按钮可切换到其它回路控制页。

3）1#、2#、3#烧嘴点火控制

燃气、空气量控制系统及压力控制系统阀组区域点出不同的设备，画面按钮可调出调节系统控制回路页显示相关参数、控制方式，并且在其页面上可方便地修改该回路的参数。

4）酸再生主流程

能动态显示酸再生主流程中全部的检测点和控制点，能对PID控制回路进行调节和对现场运转设备进行远程操作及显示运行状态。

5）焙烧炉温度控制

根据焙烧炉出口温度，通过调节天燃气流量和助燃空气流量的配比，实现天然气在炉内的完全燃烧，保持焙烧炉的温度稳定在最佳值的工作状态，实时检测天燃气量和空气量及对其修改。

6）酸罐区进出物料的流量控制

各贮罐设有液位监控，液位超高或低则发出报警信号。

7）氧化铁粉站

在氧化铁粉仓设有差压检测，根据工艺生产的需要而进行自动排放，为安全设有温度检测，温度超高则发出报警。

特点：

用水收集液位经流量计来控制液位。

采用塑烧板除尘器