一种智能化化工介质液液分层切换系统技术方案

本申请公开了一种智能化化工介质液液分层切换系统，本申请的系统包括混合液槽，混合液槽底部设有槽底出料管，槽底出料管上设有放料阀和管道视镜，槽底出料管的出口并联连接有多个自控切断阀，每个自控切断阀的出口均通过管道连接一个分切液槽；管道视镜的一侧设有摄像机，摄像机电路连接有图像处理系统，图像处理系统通过PLC控制系统与槽底出料管出口并联连接的多个自控切断阀信号连接。本发明专利技术的装置系统能应用于医药、精细化工行业中液液萃取或液液洗涤中的液液分层切换工艺，通过对液层智能化视觉识别，自动控制每一个自控切断阀的关闭或开启，实现远程和全自动液层精确切换，过程中不需要现场人工操作。程中不需要现场人工操作。程中不需要现场人工操作。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化化工介质液液分层切换系统


[0001]本专利技术属于由化学工业生产中两种或以上互不相溶液体组成的混合液分离领域，具体涉及一种智能化化工介质液液分层切换系统。

技术介绍

[0002]医药、精细化工行业涉及大量萃取和液液分层切换的工艺，通常多为人工视镜观察手动切换，随着安全生产要求的提高，车间人员控制越来越少，智能化要求越来越高，采用智能化液层切换替代费时耗人工的人工切换对于安全生产和提高生产精度具有非常重要的意义。虽然目前液液分层切换也有采用不同液体的电导率、密度仪检测信号等进行检测连锁切换的方式，但常常由于上述数据差值小或仪器设备的灵敏度问题影响精确分切，一直以来没能较好解决上述技术问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种智能化化工介质液液分层切换系统，本申请采用最直接的视觉图像采集(即用摄像机拍摄采集流体图像)、现代成熟的视觉检测功能软件进行图像分析(即用图像处理系统对流体图像进行分析处理)，经PLC控制系统进行反馈的方式对自控切断阀进行控制，从而进行液液分切，过程中不需要贵重精确的检测仪器，图像数据采集不需要与化工液体介质接触，完全可以实现无人化操作，具有操作简单、生产安全、节约成本，维修方便等优点。
[0004]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于包括设于高位的混合液槽，混合液槽底部设有槽底出料管，槽底出料管上自上而下设有放料阀和管道视镜，槽底出料管的出口并联连接有多个自控切断阀，每个自控切断阀的出口均通过管道连接一个分切液槽；所述管道视镜的一侧设有带高清摄像头的摄像机，所述摄像机电路连接有图像处理系统，图像处理系统通过PLC 控制系统与槽底出料管出口并联连接的多个自控切断阀信号连接；摄像机用于对管道视镜内流过的流体图像进行拍摄，拍摄的流体图像传输给图像处理系统进行分析处理获得流体的类型，并将处理获得的流体类型传输给PLC控制系统，并通过PLC控制系统反馈控制开启或关闭相应的自控切断阀，以便将流体排入到相应的分切液槽中，实现不同类型流体的自控切换排放。
[0005]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于还包括光源灯，光源灯及摄像机分别设置于管道视镜的相对两侧，光源灯用于对管道视镜中流过的流体进行照明，以便摄像机清晰地拍摄到管道视镜中的流体图像。
[0006]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于所述管道视镜底部出口连接有氮气吹扫管道，氮气吹扫管道上设有手动截止阀和止回阀，以便向管道视镜内通入氮气进行管道视镜的清洗吹脱，保持镜面洁净。
[0007]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于所述图像处理系统分析获得流体图像中的流体特征，进而确定流体的类型；其中，所述流体特征为流体形态、流
体流动速度、流体颜色中的至少一种。
[0008]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于所述放料阀与 PLC控制系统信号连接，根据流体类型的不同，PLC控制系统反馈并控制调节放料阀的开度，以调节不同类型流体的出料流量便于进行流体图像的采集。
[0009]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于还包括四通，槽底出料管的出口并联连接有3个自控切断阀，每个自控切断阀的出口均通过管道连接一个分切液槽；所述四通包括一个进口和三个出口，四通的进口与槽底出料管出口连接，四通的三个出口分别通过管道连接自控切断阀A、自控切断阀B和自控切断阀C，自控切断阀A出口通过A液管与分切液槽A连接，自控切断阀B出口通过B液管与分切液槽B连接，自控切断阀C出口通过C 液管与分切液槽C连接。
[0010]所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于所述分切液槽 C底部出口通过反流泵进液管与反流泵进口连接，反流泵出口再通过反流泵出液管与混合液槽顶部进口连接，所述混合液槽顶部还设有进料管，所述混合液槽上设有用于对混合液槽内部的液体进行搅拌的搅拌装置。
[0011]一种智能化化工介质液液分层切换系统的工艺，其特征在于包括如下步骤：
[0012]1)通过进料管向混合液槽内通入两种互不相容的液体；两种互不相容的液体在混合液槽内充分搅拌萃取后，静置分层，密度大的液体在下层，密度低的液体在上层；开启光源灯并打开放料阀，大密度液体先行流经管道视镜、自控切断阀A进入分切液槽A中；
[0013]2)两种互不相容的液体的界面处会形成中间乳化层液体，当摄像机采集到中间乳化层液体流经管道视镜时的流体图像时，经图像处理系统分析处理确认后将信号传输给PLC控制系统，通过PLC控制系统反馈并控制关闭自控切断阀A的同时打开自控切断阀C，将中间乳化层液体切入到分切液槽C中；
[0014]3)当密度低的液体流经管道视镜时，摄像机拍摄到的流体特征再次发生变化，图像处理系统对摄像机采集的流体图像进行分析处理确认后将信号传输给PLC控制系统，通过PLC控制系统反馈并控制关闭自控切断阀C的同时打开自控切断阀B，将上层低密度液体切入分切液槽B中，完成上层低密度液体、中间乳化层液体以及下层大密度液体的分切排放；
[0015]4)混合液槽内的液体排尽后将放料阀关闭，分切液槽C中的乳化层液体经返流泵输送返回至混合液槽内，待与下一批物料一起处理。
[0016]相对于现有技术，本申请取得的有益效果是：
[0017]1)通过本申请的液液分层切换系统应用于化工萃取液等的分切，系统操作完全有现场人工操作改成自动化切换，并可实现远程控制室监控，可预先设置操作程序实现智能化精准控制，系统同时采用报警提示等多重保护，操作精度高、人力成本低、劳动强度小，安全性高。
[0018]2)本申请的系统不需要配制贵重的一次检测仪器，图像数据采集系统不需要与化工液体介质接触，避免了不同液体介质的系统的不利影响，减少了物料系统的泄漏几率，图像数据采集系统设备成熟可靠，目前市场设备完全能满足本专利技术系统的需要。
[0019]3)通过本专利技术的装置系统应用于医药、精细化工行业中萃取、液液洗涤工序的液液分层切换工艺，通过对液层智能化视觉识别，自动控制分支管阀门开闭，实现远程和全自
动液层精确切换，过程中不需要现场人工操作。
附图说明
[0020]图1为本申请智能化化工介质液液分层切换系统的结构示意图；
[0021]图1中：1
‑
混合液槽，2
‑
分切液槽A，3
‑
分切液槽B，4
‑
分切液槽C，5
‑ꢀ
返流泵，6
‑
槽底出料管，7
‑
A液管，8
‑
B液管，9
‑
四通，10
‑
C液管，11
‑
光源灯，12
‑
管道视镜，13
‑
摄像机，14
‑
放料阀，15
‑
自控切断阀A，16
‑
自控切断阀B，17本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于包括设于高位的混合液槽(1)，混合液槽(1)底部设有槽底出料管(6)，槽底出料管(6)上自上而下设有放料阀(14)和管道视镜(12)，槽底出料管(6)的出口并联连接有多个自控切断阀，每个自控切断阀的出口均通过管道连接一个分切液槽；所述管道视镜(12)的一侧设有带高清摄像头的摄像机(13)，所述摄像机(13)电路连接有图像处理系统(19)，图像处理系统(19)通过PLC控制系统与槽底出料管(6)出口并联连接的多个自控切断阀信号连接；摄像机(13)用于对管道视镜(12)内流过的流体图像进行拍摄，拍摄的流体图像传输给图像处理系统(19)进行分析处理获得流体的类型，并将处理获得的流体类型传输给PLC控制系统，并通过PLC控制系统反馈控制开启或关闭相应的自控切断阀，以便将流体排入到相应的分切液槽中，实现不同类型流体的自控切换排放。2.如权利要求1所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于还包括光源灯(11)，光源灯(11)及摄像机(13)分别设置于管道视镜(12)的相对两侧，光源灯(11)用于对管道视镜(12)中流过的流体进行照明，以便摄像机(13)清晰地拍摄到管道视镜(12)中的流体图像。3.如权利要求1所述的一种智能化化工介质液液分层切换系统，其特征在于所述管道视镜(12)底部出口连接有氮气吹扫管道(20)，氮气吹扫管道(20)上设有手动截止阀(21)和止回阀，以便向管道视镜(12)内通入氮气进行管道视镜的清洗吹脱，保持镜面洁净。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵肖越，赵志明，吴晓军，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：新型
国别省市：