一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备及控制方法与流程

1.本发明属于环氧乙烷生产技术领域，具体涉及一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备及控制方法。


背景技术：

2.环氧乙烷是一种有机化合物，是一种有毒的致癌物质，以前被用来制造杀菌剂，环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性，被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业，在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂，是重要的石化产品，氧乙烷在低温下为无色透明液体，在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的蒸汽压高，这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。
3.目前，在环氧乙烷生产过程中，需要经过多重工序，在不同工序中对其气体浓度、温度以及气压等要求是不同的，而现有的生产作业都是由人为看管，当达到所需气体浓度、温度以及气压时，人为打开阀门并进行下一工序，而人为看管存在疏忽以及不确定性，从而极大的降低了环氧乙烷的生产效率，现阶段缺乏一种能够自动控制整个环氧乙烷生产装置运行的控制设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备，包括循环压缩机，所述循环压缩机的出气口与混合罐连接，混合罐还与外部气体通入管连接，混合罐内固设有两组对称反向设置的气体混合组件，混合罐内还安装有乙烯浓度传感器和氧浓度传感器，乙烯浓度传感器和氧浓度传感器均与通信模块一电性连接，混合罐和气
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气热交换器的内部连接，气
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气热交换器的内部与列管式固定床反应器连接，列管式固定床反应器内安装有温度传感器一和压力传感器，温度传感器一和压力传感器均与通信模块二电性连接，列管式固定床反应器与气体冷却器一连接，气体冷却器一与气
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气热交换器的外壳空腔连接，气
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气热交换器的外壳空腔与环氧乙烷水洗塔连接，气
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气热交换器与环氧乙烷水洗塔连接处的管道内安装有温度传感器二，温度传感器二与通信模块三电性连接，环氧乙烷水洗塔与气体分离器连接，气体分离器与循环压缩机的进气口连接，循环压缩机的出气口还与接触塔连接，接触塔内固设有升降调节组件，接触塔内安装有二氧化碳浓度传感器，二氧化碳浓度传感器与通信模块四电性连接，接触塔与再生塔连接，再生塔与气体冷凝器连接，气体冷凝器与解析塔连接，接触塔还与气体冷却器二连接，气体冷却器二与混合罐连接，气体冷却器二与混合罐之间连接处的管道内安装有温度传感器三，温度传感器三与通信模块五电性连接，通信模块一、通信模块二、通信模块三、通信模块四和通信模块五均与通信主机电性连接，通信主机与plc控制器电性连接。
6.方案中需要说明的是：乙烯浓度传感器的型号可以为gyxh1000；氧浓度传感器的型号可以为bqk3o2
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100
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a；温度传感器一、温度传感器二和温度传感器三的型号均可以为gwd70；压力传感器的型号可以为gpd80g；二氧化碳浓度传感器的型号可以为grg5h。
7.电机一、电机二和plc控制器均为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制。
8.作为一种优选的实施方式，所述气体混合组件包括安装在混合罐内部的电机一，电机一的输出轴与旋转轴一的一端固接，旋转轴一靠近两端的外壁处均固设有扇叶一，旋转轴一的另一端上固接有锥齿轮一，锥齿轮一与锥齿轮二相啮合，锥齿轮二固接在旋转轴二的一端处，旋转轴二的另一端处固接有扇叶二，旋转轴一和旋转轴二均通过轴承座转动连接在混合罐内。
9.作为一种优选的实施方式，所述气
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气热交换器内固设有螺旋导热管，螺旋导热管的两端均与两台热油泵连接。
10.作为一种优选的实施方式，所述升降调节组件包括安装在接触塔内的电机二，电机二的输出轴与直线丝杠的一端固接，直线丝杠通过两个轴承座转动连接在接触塔内，直线丝杠的外壁上螺旋传动连接有丝套，丝套嵌设在升降块内，升降块上固接有安装座，二氧化碳浓度传感器安装在安装座上。
11.作为一种优选的实施方式，所述升降块的侧壁上固接有滑动套，滑动套滑动套设在固定杆上，固定杆固接在两个轴承座之间。
12.作为一种优选的实施方式，所述plc控制器上设有密码锁。
13.一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备的使用方法，包括以下步骤：s1.1、解开plc控制器上的密码锁；s1.2、在plc控制器上设定混合罐内乙烯浓度为20%、氧浓度为7%，设定列管式固定床反应器内温度为235
°‑
273
°
、气压为2.06mpa，设定进入环氧乙烷水洗塔气体冷却的温度为102
°
，设定接触塔内二氧化塔浓度为3%，设定气体冷却器二冷却后气体温度为45
°
；s1.3、全部设定完成后重新关闭密码锁；s1.4、运行整体设备；s2.1、通过乙烯浓度传感器和氧浓度传感器检测混合罐内混合气体中乙烯浓度是否达到20%以及氧气浓度是否达到7%，若未达到，则继续通入乙烯或氧气，若达到，使混合罐内混合气体进入到气
‑
气热交换器内；s2.2、通过温度传感器一和压力传感器检测列管式固定床反应器内部气体温度是否达到235
°‑
273
°
以及气压是否达到2.06mpa，若未达到，则继续加热加压，若达到，使反应后气体进入到气体冷却器一内；s2.3、通过温度传感器二检测经气体冷却器一和气
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气热交换器冷却后气体的温度是否降到102
°
，若未达到，则继续降温，若达到，使降温后气体进入到环氧乙烷水洗塔内；s2.4、通过二氧化碳浓度传感器检测接触塔内二氧化碳浓度是否降到3%，若未达到，保持气体在接触塔内被继续吸收，若达到，使剩余气体进入到气体冷却器二内；s2.5、通过温度传感器三检测经气体冷却器二降温后气体温度是否降到45
°
，若未达到，保持继续降温，若达到，使降温后的剩余气体进入到混合罐内参与循环。
14.与现有技术相比，本发明提供的带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备及控制方法，至少包括如下有益效果：(1)本装置通过乙烯浓度传感器、氧浓度传感器、温度传感器一、压力传感器、温度传感器二、二氧化碳浓度传感器和温度传感器三的设置，从而实时检测环氧乙烷不同工序生产过程中的气体浓度、温度以及气压数据，并通过通信模块一、通信模块二、通信模块三、通信模块四和通信模块五将检测数据汇总至通信主机内，由通信主机将其发送给plc控制器，当达到plc控制器内所设定的阈值后，从而对其生产装置进行自动化控制，使其整个生产过程中无需人为参与，既避免了人为看管存在疏忽以及不确定性，同时控制速度快，能保证整个生产装置高效运行，大大提高了环氧乙烷的生产效率；(2)通过气体混合组件的设置，启动电机一工作并带动旋转轴一旋转，旋转轴一带动扇叶一旋转，同时旋转轴一通过锥齿轮一和锥齿轮二的啮合作用带动旋转轴二旋转，旋转轴二带动扇叶二旋转，在两组对称反向设置的气体混合组件作用下，能够使混合罐内部的气体循环流动，从而提高混合罐内气体的混合速率；(3)通过升降调节组件的设置，启动电机二工作并带动直线丝杠旋转，直线丝杠通过与丝套的螺旋传动作用带动升降块上下移动，从而带动安装座上的二氧化碳浓度传感器上下移动，使二氧化碳浓度传感器可对接触塔内不同高度的气体进行检测工作，扩大其检测范围，提高检测精度，避免固定位置对气体检测导致的不准确性。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明接触塔内部的结构示意图；图3为本发明混合罐内部的结构示意图；图4为本发明气
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气热交换器内部的结构示意图；图5为本发明plc控制器实现自动化控制的流程图。
16.图中：1、循环压缩机；2、混合罐；3、气体混合组件；301、电机一；302、旋转轴一；303、扇叶一；304、锥齿轮一；305、锥齿轮二；306、旋转轴二；307、扇叶二；4、乙烯浓度传感器；5、氧浓度传感器；6、气
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气热交换器；7、螺旋导热管；8、热油泵；9、列管式固定床反应器；10、温度传感器一；11、压力传感器；12、气体冷却器一；13、温度传感器二；14、环氧乙烷水洗塔；15、气体分离器；16、接触塔；17、二氧化碳浓度传感器；18、升降调节组件；1801、电机二；1802、直线丝杠；1803、丝套；1804、升降块；1805、安装座；1806、滑动套；1807、固定杆；19、再生塔；20、气体冷凝器；21、解析塔；22、气体冷却器二；23、温度传感器三；24、通信模块四；25、通信模块五；26、通信模块一；27、通信模块三；28、通信模块二；29、通信主机；30、plc控制器；31、密码锁。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
18.以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
19.请参阅图1
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5，本发明提供一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备，包括循环压缩机1，循环压缩机1的出气口与混合罐2连接，混合罐2还与外部气体通入管连接，混合罐2内固设有两组对称反向设置的气体混合组件3，混合罐2内还安装有乙烯浓度传感器4和氧浓度传感器5，乙烯浓度传感器4和氧浓度传感器5均与通信模块一26电性连接，混合罐2和气
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气热交换器6的内部连接，气
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气热交换器6的内部与列管式固定床反应器9连接，列管式固定床反应器9内安装有温度传感器一10和压力传感器11，温度传感器一10和压力传感器11均与通信模块二28电性连接，列管式固定床反应器9与气体冷却器一12连接，气体冷却器一12与气
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气热交换器6的外壳空腔连接，气
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气热交换器6的外壳空腔与环氧乙烷水洗塔14连接，气
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气热交换器6与环氧乙烷水洗塔14连接处的管道内安装有温度传感器二13，温度传感器二13与通信模块三27电性连接，环氧乙烷水洗塔14与气体分离器15连接，气体分离器15与循环压缩机1的进气口连接，循环压缩机1的出气口还与接触塔16连接，接触塔16内固设有升降调节组件18，接触塔16内安装有二氧化碳浓度传感器17，二氧化碳浓度传感器17与通信模块四24电性连接，接触塔16与再生塔19连接，再生塔19与气体冷凝器20连接，气体冷凝器20与解析塔21连接，接触塔16还与气体冷却器二22连接，气体冷却器二22与混合罐2连接，气体冷却器二22与混合罐2之间连接处的管道内安装有温度传感器三23，温度传感器三23与通信模块五25电性连接，通信模块一26、通信模块二28、通信模块三27、通信模块四24和通信模块五25均与通信主机29电性连接，通信主机29与plc控制器30电性连接。
20.进一步地如图3所示，气体混合组件3包括安装在混合罐2内部的电机一301，电机一301的输出轴与旋转轴一302的一端固接，旋转轴一302靠近两端的外壁处均固设有扇叶一303，旋转轴一302的另一端上固接有锥齿轮一304，锥齿轮一304与锥齿轮二305相啮合，锥齿轮二305固接在旋转轴二306的一端处，旋转轴二306的另一端处固接有扇叶二307，旋转轴一302和旋转轴二306均通过轴承座转动连接在混合罐2内；在两组对称反向设置的气体混合组件3作用下，能够使混合罐2内部的气体循环流动，从而提高混合罐2内气体的混合速率。
21.进一步地如图4所示，气
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气热交换器6内固设有螺旋导热管7，螺旋导热管7的两端均与两台热油泵8连接；提高热交换效率。
22.进一步地如图2所示，升降调节组件18包括安装在接触塔16内的电机二1801，电机二1801的输出轴与直线丝杠1802的一端固接，直线丝杠1802通过两个轴承座转动连接在接触塔16内，直线丝杠1802的外壁上螺旋传动连接有丝套1803，丝套1803嵌设在升降块1804内，升降块1804上固接有安装座1805，二氧化碳浓度传感器17安装在安装座1805上；使二氧化碳浓度传感器17可对接触塔16内不同高度的气体进行检测工作，扩大其检测范围，提高检测精度，避免固定位置对气体检测导致的不准确性。
23.进一步地如图2所示，升降块1804的侧壁上固接有滑动套1806，滑动套1806滑动套1806设在固定杆1807上，固定杆1807固接在两个轴承座之间；限制丝套1803转动并使升降块1804在上下移动时更加稳定。
24.进一步地如图5所示，plc控制器30上设有密码锁31；用于锁定plc控制器30，避免误碰导致设定的数值产生变化。
25.一种带有锁定功能的环氧乙烷生产装置用控制设备的使用方法，包括以下步骤：
s1.1、解开plc控制器30上的密码锁31；s1.2、在plc控制器30上设定混合罐2内乙烯浓度为20%、氧浓度为7%，设定列管式固定床反应器9内温度为235
°‑
273
°
、气压为2.06mpa，设定进入环氧乙烷水洗塔14气体冷却的温度为102
°
，设定接触塔16内二氧化塔浓度为3%，设定气体冷却器二22冷却后气体温度为45
°
；s1.3、全部设定完成后重新关闭密码锁31；s1.4、运行整体设备；s2.1、通过乙烯浓度传感器4和氧浓度传感器5检测混合罐2内混合气体中乙烯浓度是否达到20%以及氧气浓度是否达到7%，若未达到，则继续通入乙烯或氧气，若达到，使混合罐2内混合气体进入到气
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气热交换器6内；s2.2、通过温度传感器一10和压力传感器11检测列管式固定床反应器9内部气体温度是否达到235
°‑
273
°
以及气压是否达到2.06mpa，若未达到，则继续加热加压，若达到，使反应后气体进入到气体冷却器一12内；s2.3、通过温度传感器二13检测经气体冷却器一12和气
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气热交换器6冷却后气体的温度是否降到102
°
，若未达到，则继续降温，若达到，使降温后气体进入到环氧乙烷水洗塔14内；s2.4、通过二氧化碳浓度传感器17检测接触塔16内二氧化碳浓度是否降到3%，若未达到，保持气体在接触塔16内被继续吸收，若达到，使剩余气体进入到气体冷却器二22内；s2.5、通过温度传感器三23检测经气体冷却器二22降温后气体温度是否降到45
°
，若未达到，保持继续降温，若达到，使降温后的剩余气体进入到混合罐2内参与循环。
26.综上，实时检测环氧乙烷不同工序生产过程中的气体浓度、温度以及气压数据，并通过通信模块一26、通信模块二28、通信模块三27、通信模块四24和通信模块五25将检测数据汇总至通信主机29内，由通信主机29将其发送给plc控制器30，当达到plc控制器30内所设定的阈值后，从而对其生产装置进行自动化控制，使其整个生产过程中无需人为参与，既避免了人为看管存在疏忽以及不确定性，同时控制速度快，能保证整个生产装置高效运行，大大提高了环氧乙烷的生产效率，通过气体混合组件3的设置，启动电机一301工作并带动旋转轴一302旋转，旋转轴一302带动扇叶一303旋转，同时旋转轴一302通过锥齿轮一304和锥齿轮二305的啮合作用带动旋转轴二306旋转，旋转轴二306带动扇叶二307旋转，在两组对称反向设置的气体混合组件3作用下，能够使混合罐2内部的气体循环流动，从而提高混合罐2内气体的混合速率，通过升降调节组件18的设置，启动电机二1801工作并带动直线丝杠1802旋转，直线丝杠1802通过与丝套1803的螺旋传动作用带动升降块1804上下移动，从而带动安装座1805上的二氧化碳浓度传感器17上下移动，使二氧化碳浓度传感器17可对接触塔16内不同高度的气体进行检测工作，扩大其检测范围，提高检测精度，避免固定位置对气体检测导致的不准确性。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。