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前言
  
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
燒堿，化學(xué)名氫氧化鈉，又名火堿、苛性鈉，是重要的基礎(chǔ)化工原料之一，廣泛應(yīng)用于輕工、化工、紡織、印染、醫(yī)藥、冶金、石油和軍工等行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。
離子交換膜法制燒堿
目前世界上比較先進(jìn)的電解制堿技術(shù)是離子交換膜法。這一技術(shù)在20世紀(jì)50年代開(kāi)始研究，80年代開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)。
離子交換膜電解槽主要由陽(yáng)極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成。右圖表示的是一個(gè)單元槽的示意圖。電解槽的陽(yáng)極用金屬鈦網(wǎng)制成，為了延長(zhǎng)電極使用壽命和提高電解效率，鈦陽(yáng)極網(wǎng)上涂有鈦、釕等氧化物涂層；陰極由碳鋼網(wǎng)制成，上面涂有鎳涂層；陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。陽(yáng)離子交換膜有一種特殊的性質(zhì)，即它只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而阻止陰離子和氣體通過(guò)，也就是說(shuō)只允許Na+通過(guò)，而Cl-、OH-和氣體則不能通過(guò)。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。
離子交換膜法電解制堿的主要生產(chǎn)流程可以簡(jiǎn)單表示如下圖所示：


二、 對(duì)控制設(shè)備的要求
   在離子膜制堿工藝中有較多的聯(lián)鎖控制，如在整流、壓力、液位、溫度、流量、PH、REDOX、泵、風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、ON/OFF閥之間有許多復(fù)雜的安全聯(lián)鎖。這里舉例介紹緊急停整流聯(lián)鎖和氫氣切斷閥緊急開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖。1． 緊急停整流和整流停的聯(lián)鎖      緊急停整流和整流停的聯(lián)鎖在離子膜制堿生產(chǎn)中很重要，它同時(shí)與多種工藝狀況相關(guān)聯(lián)。且工藝有時(shí)需根據(jù)實(shí)際工況切除某些自動(dòng)聯(lián)鎖或修改某些聯(lián)鎖參數(shù)，為了操作方便直觀，在CRT上設(shè)置了聯(lián)鎖圖。
2． 系統(tǒng)要有較強(qiáng)的PLC的程控功能       二套裝置中有鹽水一次精制、二次精制，電槽電壓監(jiān)控等5個(gè)較大規(guī)模的控制程序及較復(fù)雜的安全連鎖程序。為了統(tǒng)一監(jiān)控和操作，同時(shí)為了降低系統(tǒng)成本，故要求全部功能在一套DCS中實(shí)現(xiàn)。
3．  抗強(qiáng)磁場(chǎng)干擾能力      由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，控制室環(huán)境比較惡劣，有二個(gè)近距離的1.25萬(wàn)和1.58萬(wàn)安的大直流電，還有一個(gè)離開(kāi)約5m的5.7萬(wàn)安大直流電流（隔膜槽）的強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，故對(duì)控制系統(tǒng)的抗強(qiáng)磁場(chǎng)干擾能力、安全穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)時(shí)控制精度等要求高。
4．  抗強(qiáng)共模電壓干擾      電槽單元電壓對(duì)于保護(hù)昂貴的離子膜是一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)，需采集每個(gè)單元電壓并參加報(bào)警、連鎖。本項(xiàng)目為20W噸燒堿，假設(shè)共有8臺(tái)電解槽，每臺(tái)電解槽均由100個(gè)單元槽組成，正常時(shí)每個(gè)單元電壓約為3.25V，這樣電槽單元電壓測(cè)量信號(hào)的共模輸入電壓最高可達(dá)325V以上。按照慣例，每個(gè)電壓信號(hào)要配置一個(gè)隔離器以隔離共模干擾信號(hào)，若信號(hào)直接接入DCS，信號(hào)極易受到干擾，而且對(duì)DCS板卡是一個(gè)極大的考驗(yàn)。雖然貴公司要求單點(diǎn)檢測(cè)，但因本系統(tǒng)自帶的熔斷箱能實(shí)現(xiàn)人工檢測(cè)的目的，故本項(xiàng)目可以采用三點(diǎn)一檢測(cè)的方式，即達(dá)到了監(jiān)測(cè)的目的，又大大地節(jié)約了成本。


二、M-SYSTEM產(chǎn)品在燒堿行業(yè)的應(yīng)用

1.  M2VS-0A-M在電解槽電壓監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
日本M-SYSTEM的M2VS-0A-M隔離器在燒堿項(xiàng)目的電解槽槽電壓監(jiān)測(cè)方面有廣泛的應(yīng)用。因?yàn)槁葔A行業(yè)電解槽槽電壓監(jiān)測(cè)的行業(yè)特殊性，對(duì)隔離器的要求相對(duì)也比較高。例如：隔離器的零漂應(yīng)盡可能的小；穩(wěn)定性要好；重復(fù)性要好。這樣才能直觀的反映出每個(gè)電解槽的運(yùn)行狀態(tài)和可用性狀態(tài)。若隔離器的指標(biāo)達(dá)不到預(yù)期要求將會(huì)直接影響到生產(chǎn)過(guò)程，造成不必要的停車(chē)。以下是M2VS直流電壓信號(hào)隔離器在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的照片(含熔斷箱及隔離柜）。

2. M2VS-0A-M的功能與特長(zhǎng)

超小型插入式構(gòu)造的變換器
將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程信號(hào)
隔離強(qiáng)度: 輸入－輸出－電源－地面間　AC 2000 V　1分鐘
標(biāo)準(zhǔn)精度: ±0.1 %
溫度系數(shù): ±0.015 %／℃
響應(yīng)時(shí)間: 25 ms以下
絕緣電阻: 輸入－輸出－電源間     100 M以上／DC 500 V
可進(jìn)行高密度安裝
CE標(biāo)準(zhǔn)
UL認(rèn)證
3. 結(jié)構(gòu)圖和系統(tǒng)配置
1）.系統(tǒng)配置
本項(xiàng)目采用三點(diǎn)一檢測(cè)的方式。現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)槽電壓信號(hào)（100 * 8）進(jìn)熔斷柜，通過(guò)熔斷柜內(nèi)接線端子可以方便的測(cè)量任意兩點(diǎn)間電壓（即亦實(shí)現(xiàn)了人工巡檢的目的）。待測(cè)槽電壓信號(hào)800點(diǎn)經(jīng)過(guò)熔斷器后，進(jìn)入隔離柜內(nèi)M2VS轉(zhuǎn)換為4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，直接送到DCS.

2）、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


    附錄一：     M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)業(yè)績(jī)表（部分）
    -----上海芮晨機(jī)電設(shè)備有限公司
序號(hào) 合同標(biāo)的具體
名稱及內(nèi)容 合同履行情況 用戶名稱
1 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 四川樂(lè)山福華農(nóng)藥科技有限公司
2 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 四川新津燒堿廠
3 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 新疆烏魯木齊中泰化工
4 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 湖北宜昌興發(fā)化工
5 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 河南神馬氯堿
6 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)若干套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 北京化工機(jī)械廠
7 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 甘肅金川化工一期
8 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 河南焦作
昊華宇航氯堿廠
9 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 內(nèi)蒙億利化學(xué)燒堿
10 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 已供貨未運(yùn)營(yíng) 四川瀘州鑫福化工
11 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 藍(lán)星（北京）化工機(jī)械有限公司
12 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 已供貨未運(yùn)營(yíng) 內(nèi)蒙古瑞達(dá)泰豐化工有限責(zé)任公司
13 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 已供貨未運(yùn)營(yíng) 河北衡水冀衡化學(xué)武邑分公司
14 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 河南信陽(yáng)華儀化工有限公司
15 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 已供貨未運(yùn)營(yíng) 湖北興發(fā)化工集團(tuán)
16 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 浙江省衢州市巨化股份有限公司
17 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 山東聊城茌平信發(fā)化工
18 M-SYSTEM槽電壓檢測(cè)系統(tǒng)一套 正常并已投入運(yùn)營(yíng) 武漢祥龍電業(yè)股份有限公司