自动化控制的浓氟硅酸投料系统的制作方法

本实用新型属于氟硅酸输送设备领域，特别涉及一种自动化控制的浓氟硅酸投料系统。

背景技术：

工业中采用氟硅酸来制备氟化氢，其工艺为如下：将来自磷肥厂的稀氟硅酸，首先经过脱砷装置除去有害杂质砷，然后进入氟硅酸浓缩系统，经过浓缩，得到一定浓度的浓氟硅酸，经过滤分离后，浓氟硅酸进入反应器与浓硫酸混合，产生四氟化硅、氟化氢等混合气体，用浓硫酸吸收后，四氟化硅进入浓缩系统进行吸收；反应后的硫酸含有大量氟化氢，经蒸馏将氟化氢与硫酸分离，经过净化、精馏除去高、低沸点杂质，得到无水氟化氢产品。

上述工艺可知，浓氟硅酸是通过稀氟硅酸浓缩而来，浓缩系统输出的浓氟硅酸存储在投料槽中进行存储，投料槽的浓氟硅酸泵送至反应器进行混合。但是浓氟硅酸不稳定，容易分解出有毒气体，有毒气体会聚集在投料槽上部空间，这使得投料槽上部的气体不易处理。因此在浓缩系统与反应器之间的投料系统中，缺少一个安全可靠，并防止浓氟硅酸分解的投料系统。

技术实现要素：

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的自动化控制的浓氟硅酸投料系统，安全可靠，解决了传统投料槽上部空间容易聚集有毒气体的弊端。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种自动化控制的浓氟硅酸投料系统，包括缓冲罐，缓冲罐顶部设有进料管，缓冲罐底部设有出料管，缓冲罐包括第一缓冲罐和第二缓冲罐，第一缓冲罐的进料管和出料管均设有第一止回阀，第二缓冲罐的进料管和出料管均设有第二止回阀；第一缓冲罐和第二缓冲罐顶部均设有进气管，第一缓冲罐顶部的进气管设有第一进气阀，第一进气阀输出端设有第一排气阀，第一缓冲罐出料管设有第一出料阀；第二缓冲罐顶部的进气管设有第二进气阀，第二进气阀输出端设有第二排气阀，第二缓冲罐出料管设有第二出料阀；缓冲罐内设置有进料内管和浮板，进料内管与进料管连通，且进料内管贯穿于浮板设置，浮板外边缘贴于缓冲罐内壁设置。

优选的方案中，所述的第一缓冲罐的进料管和第二缓冲罐的进料管连通后用于与浓缩系统连接；第一缓冲罐的出料管和第二缓冲罐出料管连通后用于与反应器连接。

优选的方案中，所述的第一缓冲罐和第二缓冲罐安装高度均低于浓缩系统出口高度。

优选的方案中，所述的第一进气阀和第二进气阀的输入端均与气源连接。

优选的方案中，所述的浮板中心设置有贯穿孔，进料内管由上而下贯穿贯穿孔且延伸至缓冲罐底部；浮板为中空结构。

优选的方案中，所述的气源为惰性气体源。

本专利可达到以下有益效果：

本技术方案中，利用缓冲罐替换投料槽，缓冲罐内设置可以浮动的浮板，浮板可以根据缓冲罐内的液位而升降，浮板可以避免浓氟硅酸挥发，浮板用于漂浮在浓氟硅酸表面，用于实现液气隔离；浮板上部的气体不仅起到了均衡压力的作用，同时将原有的泵送方式改为了气动输送方式，省略了输送泵设备；当气源采用惰性气体时，形成了气封状态；利用第一缓冲罐和第二缓冲罐相互切换输出，从而实现浓氟硅酸的连续输送。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型系统结构图；

图2为本实用新型浮板三维结构图；

图3为本实用新型浮板剖面图。

图中：第一缓冲罐1、第二缓冲罐2、第一止回阀31、第二止回阀32、第一进气阀41、第二进气阀42、第一排气阀51、第二排气阀52、第一出料阀61、第二出料阀62、反应器7、气源8、进料内管9、浮板10、贯穿孔10.1、浓缩系统11。

具体实施方式

优选的方案如图1所示，一种自动化控制的浓氟硅酸投料系统，包括缓冲罐，缓冲罐顶部设有进料管，缓冲罐底部设有出料管，缓冲罐包括第一缓冲罐1和第二缓冲罐2，第一缓冲罐1的进料管和出料管均设有第一止回阀31，第二缓冲罐2的进料管和出料管均设有第二止回阀32；第一缓冲罐1和第二缓冲罐2顶部均设有进气管，第一缓冲罐1顶部的进气管设有第一进气阀41，第一进气阀41输出端设有第一排气阀51，第一缓冲罐1出料管设有第一出料阀61；第二缓冲罐2顶部的进气管设有第二进气阀42，第二进气阀42输出端设有第二排气阀52，第二缓冲罐2出料管设有第二出料阀62；缓冲罐内设置有进料内管9和浮板10，进料内管9与进料管连通，且进料内管9贯穿于浮板10设置，浮板10外边缘贴于缓冲罐内壁设置。

现有工艺中，将来自磷肥厂的稀氟硅酸，首先经过脱砷装置除去有害杂质砷，然后进入氟硅酸浓缩系统，经过浓缩，得到一定浓度的浓氟硅酸，浓氟硅酸在投料槽中进行储存。本技术方案中，利用缓冲罐替换投料槽，缓冲罐内设置可以浮动的浮板10，浮板10可以根据缓冲罐内的液位而升降，浮板10可以避免浓氟硅酸挥发，浮板10用于漂浮在浓氟硅酸表面，用于实现液气隔离；气源8优选为为惰性气体源，起到了气封作用；浮板10上部的气体不仅起到了均衡压力的作用，同时将原有的泵送方式改为了气动输送方式，省略了输送泵设备；利用第一缓冲罐1和第二缓冲罐2相互切换输出，从而实现浓氟硅酸的连续输送；缓冲罐不仅起到了存储作用，而且还为气动输送方式提供了动力空间。

进一步地，第一缓冲罐1的进料管和第二缓冲罐2的进料管连通后用于与浓缩系统11连接；第一缓冲罐1的出料管和第二缓冲罐2出料管连通后用于与反应器7连接。反应器7内用于实现浓氟硅酸和浓硫酸混合。

进一步地，第一缓冲罐1和第二缓冲罐2安装高度均低于浓缩系统11出口高度。第一缓冲罐1和第二缓冲罐2设置在低位，目的是让浓缩系统11中的浓氟硅酸能够自然流入第一缓冲罐1和第二缓冲罐2；第一缓冲罐1和第二缓冲罐2可以安装在地坑中。

进一步地，第一进气阀41和第二进气阀42的输入端均与气源8连接。气源8可以采用空压机。

进一步地，如图2和图3所示，浮板10中心设置有贯穿孔10.1，进料内管9由上而下贯穿贯穿孔10.1且延伸至缓冲罐底部；浮板10为中空结构。

本技术方案中，第一进气阀41、第二进气阀42、第一排气阀51、第二排气阀52、第一出料阀61和第二出料阀62用于与plc控制器电连接，通过plc控制器来实现各个阀门的开合；优选地，第一进气阀41、第二进气阀42、第一排气阀51、第二排气阀52、第一出料阀61和第二出料阀62均为气动开关阀。

本系统的投料原理如下：

1、第一缓冲罐1和第二缓冲罐2均缓存一部分浓氟硅酸，假定此时第一进气阀41、第二进气阀42、第一排气阀51、第二排气阀52、第一出料阀61和第二出料阀62均为关闭状态；

2、第一进气阀41和第一出料阀61同时开启，第一缓冲罐1中的浓氟硅酸向反应器投料；

3、当第一缓冲罐1投料一段时间后，第一进气阀41和第一出料阀61同时关闭，同时第一排气阀51开启；同一时间，第二进气阀42和第二出料阀62开启；此时第二缓冲罐2切换为投料状态，第一缓冲罐1为补液状态；

4、当第二缓冲罐2投料一段时间后，第二进气阀42和第二出料阀62关闭，同时第二排气阀52开启；同一时间，第一进气阀41和第一出料阀61开启，再次切换为第一缓冲罐1投料。

重复步骤2至4，实现了连续投料功能。