附件：8智能分层仪

智能分层仪一、工艺技术装备简介智能分层仪是一款针对油水分层界面检测的智能设备，具有快速的检测速度与精准的检测灵敏度，能适应多种电气特性变化的物料，专用管道不影响物料流动，定制防爆铝制外壳能适应各种恶劣的工作环境。二、主要技术特点1、智能分层仪是由一个传感器和一个变送器组成，传感器与管道为一体式设计。检测管道的内壁为防腐绝缘层，电极镶嵌在管道内部与被测物体接触，当给某一电极施加高频的激励信号时，由于不同的被测液体在电场下的导电性能，介电性能和电学性质不同，在另一电极接收到的信号也与发射信号出现一定的区别，通过对比发射信号与接收信号的区别来区分不同的液体介质。变送器将信号对比差距转换成在一定范围内的线性变化，在进行判断后由开关量、模拟量输出控制信号，参与自动化生产过程。2、采用高频信号检测液体成分，响应快，精度高，可精准参与分水分层控制。3、采用特殊屏蔽电路设计，不受工频干扰及现场各种杂散干扰的影响，工作稳定可靠。4、整体模块化设计，管道口径易匹配。5、管道内壁全衬氟材质，不粘连料，无阻料部件。耐高温，耐强酸强碱。结构简单，无可动结构，使用寿命长。6、采用定制电极，耐多种酸碱腐蚀，检测不受PH值，温度等因素影响。三、有关技术资料四、应用案例（一）某精细化工企业分层工况案例分析1、现场工况下层为有水相，成分为硫酸及水，强酸性，具有一定的腐蚀性，黄色透明液体，目前人工控制分层排放时间约20min左右；上层为有机相，溶剂为甲苯，具有一定的腐蚀性，黄色透明液体；中间层为絮状，受反应程度以及原料批次质量的影响，时多时少，当按照工艺要求静置10min左右时，中间层的絮状物则分布在水相当中；管道口径DN50，常压自流，安装空间尚可，有防爆要求；目前通过人工观察，人工调节阀门控制流速及流向；现场具体阀门排列及管道流向见流程图。2、当前人工操作流程工艺要求静置10min左右，满足分层条件，工人在釜下手动打开底阀和水相阀门（一次水或二次水管线），进行水相的放料，观察视盅发现有机相后，立即关闭水相阀门，再稍微开一下搅拌，使管道内及釜底剩余少量水相及中间层再次汇聚，再次打开水相管道阀门，直至在视盅中观察水相及中间层全部流过，关闭有机相管道阀门。3、自控难点上下层颜色极为相近，人工观察有一定的困难；因为此工况为水相在下，有机相在上，在转移物料时，分层仪无法检测空管信号（有机相和空管为同一信号）。4、目标需求根据工艺的要求，实现下层水相放料自控，并妥善处理好中间层的去向，节省人工。5、安装位置在反应釜出料口底阀下安装智能分层仪，保留原有视盅，置于智能分层仪下方，利于后期观察和验证；保留原有手动阀门，以便车间内巡视人员应对突发情况；在下层水相竖直管道安装气动调节阀，在一次水管道和二次水管道安装气动切断阀，在上层有机相管道安装气动切断阀，在反应釜底安装气动切断阀；具体仪表排列及管道流向见流程图。6、使用情况空管时，分层仪指示灯（绿灯）亮，当开始分层后，管道内水相满管指示灯灭，当有机相流经分层仪时指示灯亮，当有机相排放完成，指示灯亮，可以准确识别油水两种介质，并及时发出信号。

7、分层自控流程静置结束后，满足分层要求静置结束后，满足分层要求整个自控阶段，除保留人工控制的阀门外在操作界面设置“紧急关停整个自控阶段，除保留人工控制的阀门外在操作界面设置“紧急关停”按钮，如有意外情况发生，立即切断自控阀门XV101/XV102/XV103/XV104/FV101都处于关闭状态设置倒计时30min（时间按需）设置倒计时30min（时间按需）点击点击“开始分层”按钮打开反应釜底阀XV101/调节阀FV101及气动切断阀XV102打开反应釜底阀XV101/调节阀FV101及气动切断阀XV102(二次水为XV103）（开度按需）30S钟后开始识别有效信号当分层仪AT101检测到界面信号时30S钟后开始识别有效信号当分层仪AT101检测到界面信号时15min后调节阀FV101开度调整至30%（开度及时间按需）15min后调节阀FV101开度调整至30%（开度及时间按需）当分层仪检测到界面信号时当分层仪检测到界面信号时立即切断水相调节阀FV101及气动切断阀XV102(二次水为立即切断水相调节阀FV101及气动切断阀XV102(二次水为XV103）(二次水为XV103）点动搅拌2秒（时间按需）点动搅拌2秒（时间按需）3min后调节阀FV101开度调整至30%（开度及时间按需）3min后调节阀FV101开度调整至30%（开度及时间按需）打开气动切断阀XV102(二次水为XV103）当分层仪再次检测到界面信号时延时5秒后（时间按需）当分层仪再次检测到界面信号时延时5秒后（时间按需）报警立即切断调节阀FV101、反应釜底阀XV101、及气动切断阀XV102报警立即切断调节阀FV101、反应釜底阀XV101、及气动切断阀XV102(二次水为XV103）文字详析静置足够的时间，满足分层条件后，由中控室工人点击启动“开始分层”按钮,将“XV101/XV102/XV103/XV104/FV101都处于关闭状态”作为前置条件；依次打开反应釜底阀XV101、水相调节阀FV101、水相切断阀XV102(二次水为XV103）,调节阀开度根据实际情况按需设置；30秒后，系统开始识别分层仪的有效信号，目的是屏蔽由空管到满管的干扰信号；经15min后调节阀FV101开度调整至30%（根据实际情况按需设置）;当智能分层仪检测到界面信号后，调节阀FV101、切断阀XV102(二次水为XV103）立即切断；点动搅拌2秒（时间按需）；静置3min后,调节阀FV101开度调整至30%（根据实际情况按需调整），切断阀XV102(二次水为XV103）打开，目的是将在反应釜壁的剩余水相再次汇集；当智能分层仪检测到界面信号后，延时5秒后（时间按需），切断调节阀FV101、切断阀XV102(二次水为XV103）及底阀XV101；设置延时关阀是以备后续的特殊工况下使用，并灵活调整，不需要时设置为0即可；当点击“开始分层”按钮后，设置时间倒计时，倒计时结束后中控室报警并切断断调节阀FV101、反应釜底阀XV101、及气动切断阀XV102(二次水为XV103），目的是如出现压力不足或因出料釜与进料釜液位相等造成不流动时，提醒人工进行处理；整个控制阶段，除保留人工控制的阀门外，在操作界面设置“紧急关停”按钮，如有意外情况发生，立即切断自控阀门；将一段阀门开度、一段时长、二段开度、点动时间、静置时长、静置后开度、延时关阀时间、强制关阀时间等变量的修改窗口，引入DCS操作界面，每次分层开始前，可以根据当前工况，方便中控室工人实时调整，免去后台编程的麻烦，提升生产效率。（二）某精细化工制药企业分层工况案例分析：1、工艺流程2、现场工况分层工艺：水洗分层分层物料：上层物料为油相（甲苯），下层物料为水相（硫酸和水）工艺需求：保留视盅，智能分层仪联控DCS系统实现精准油水分层分层管路：管路A排水相，管路B排油相（1）分层难点：分层工况的现场无自动化检测设备，员工手握手阀一直观察视盅的分层物料的界面变化，流速过快时上层物料会随着下层的废水带走一部分物料，造成物料浪费。（2）反应釜内物料反应结束后静置分层，先排水相，DCS系统控制釜底阀打开放料的同时打开切断阀1和调节阀1（切断阀2默认关闭），水相排A管路，当智能分层仪检测到水相与油相的界面时，迅速反馈开关量信号（也可选模拟量信号）至DCS系统，系统控制切断阀1和调节阀1关闭，同时打开切断阀2，油相排入B管路，直至釜内物料排空，自动关闭釜底阀与切断阀2，至此水洗分层工艺流程结束。（因物料特性、反应釜容量、管径大小不同，流速过快时，排A管路时可以适当调整调节阀的开度，降低流速，实现更精准的分层）（3）电极选择：根据不同物料的酸碱工艺不同，定制不同的检测电极，包括：钽、HC、HB、316L、铂铱等等，不同的电极适用不同的工况。此工况为酸性环境，电极选择为钽，耐强酸。3、效益分析（1）实现精准分层、实现自动化控制，智能分层仪配合DCS与现场自动化阀门实现自动化分层，实现了机械化换人，自动化减人的政策，实现企业安全生产；（2）精准分层后水相中的有机相减少，降低环保压力及废水处理费用；（3）减少现场每班人员数量、降低用人成本；（4）减少溶剂夹带流失、减少损失；（5）提高生产效率、缩短分层时间。（三）某医药企业分层工况案例分析：1、工况简述（1）产品名称：对氯苯甲醛（2）当前检测手段：人眼观察管道视盅（3）上层物料：无色透明液体，含高盐分（氯离子含量约18%），物料降温后容易出现结晶，需要热分层，密度约为1.05；（4）中间层：物料颜色偏深，分层明显，偶有少量絮状物；（5）下层物料：淡褐色透明液体，下层物料通过泵转到另外的处理釜进行处理，下层物料密度约为1.2（6）分层难点：当前使用质量流量计识别不准确，造成分层界面不清晰，分层不精准；（7）工作温度：90-100℃，工作压力：常温，防爆要求：BT4，管道口径：DN50，管道材质：衬四氟。2、分层自控方案（1）反应釜物料反应完成静置分层（当前所有阀门为关闭状态）；（2）打开反应釜底阀，打开气动调节阀和气动切断阀2，开始排放下层物料，按照正常排料时间提前调整气动调节阀开度，降至30-50%，降低流速，防止上层物料被带出造成物料浪费；（3）分层界面到达智能分层仪时，分层仪将分层信号迅速反馈到DCS系统，系统信号反馈至气动调节阀和气动切断阀2迅速关闭阀门；（4）下层物料分层完毕，阀门关闭，静置1min后，DCS反馈开阀信号至气动切断阀1，打开阀门将上层轻相物料转至物料暂存罐，物料排放