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专利名称：Mr分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析仪，具体来说是涉及一种适时在线检测氧化铝生 产过程中铝酸钠溶液苛性碱、碳碱及氧化铝含量的MR分析仪。该分析仪主要应 用于氧化铝生产过程。
背景技术：
MR表示铝酸钠溶液中Na20与AL03的摩尔比，可以用来反映铝酸钠溶液中 氧化铝的饱和程度以及溶液的稳定性，MR是铝酸钠溶液的一个重要特征参数， 是氧化铝生产中一项重要的技术指标。
在氧化铝生产过程中的铝酸钠溶液及种分母液，绝大部分处于饱和状态， 而过饱和的铝酸钠溶液结晶析出氢氧化铝，在热力学上是不可逆过程，如果生 产过程控制不好，就会造成氧化铝的损失。所以研究铝酸钠溶液的稳定性，对 生产过程有重要意义，所谓铝酸钠溶液的稳定性，是指从过饱和的铝酸钠溶液 开始分解析出氢氧化铝所需时间的长短，铝酸钠溶液过饱和程度越大，其稳定 性就越低，影响铝酸钠溶液稳定的主要因素正是铝酸钠溶液的分子比MR。
传统的MR检测方法是人工取样、化学滴定分析法，其缺点是在经过取样、 分析过程中，由于铝酸钠溶液温度降低而导致溶液饱和度改变，部分氢氧化铝 析出，即由于温度条件的改变使人工检测结果误差大、滞后，检测结果误差大 又直接影响铝酸钠溶液过饱和度的准确控制，最终使产能降低、生产效率下降。 因此，开发服在线分析仪是氧化铝生产亟待解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的正是针对现有氧化铝生产系统中，人工检测MR所存在的 滞后等弊端而提供的一种适时在线检测氧化铝生产过程中铝酸钠溶液苛性碱、 碳碱及氧化铝含量的MR分析仪。
本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现
本实用新型的MR分析仪包括支架，竖直安装在支架上的管状结构的加热管、导向管和液面稳定器；其中所述加热管、导向管、液面稳定器的上部依次 连通，所述导向管与液面稳定器的下部连通；所述加热管的外部为蒸汽套管， 在加热管的下端设置有进料管，在加热管的上端设置有热电阻插管；所述液面 稳定器的下部设置有用于连接压力变送器的四通接头。
本实用新型中所述的加热管的外部蒸汽套管通过连接管件连接有冷凝水排 放器；在液面稳定器的上端通过连接管件安装有液汽分离器。
本实用新型的工作原理如下
物料铝酸钠溶液从进料管进入加热管，并通过加热管外部设置的蒸汽套管 内的蒸汽把物料加热到设定温度，蒸汽套管内的冷凝水从冷凝水排放器排出， 物料被加热后溢流到导向管，再进入液面稳定器，通过控制出料流量，使导向 管与液面稳定器中保持一定液位，并通过四通接头与外接压力变送器相连通。 根据压力变送器显示的压力值等于液面稳定器中的物料液位产生的静压的原 理，可以计算出铝酸钠溶液物料的密度P，根据热电阻插管处的热电阻即时显 示的物料温度T可以计算出物料沸点升高值At沸，然后由P、 T、 At沸可 以通过一系列函数方程式求出铝酸钠溶液中Na20与A1A的摩尔比即服值。
其具体计算方法如下 由氧化铝生产工艺基本原理可知
(1) MR :1.645XN/ A
(2) p=f(A、 T、 N、 Nc、) 即p =1.055+9. 640X10—4 N+6.589X1(T A+5.1761X10—4 Nc —3. 242X104 T
(3) A t沸=f (Nt) 即△ t沸=0. 0272 NT +0. 000084 NT2
(4) NT =N+Nc+Ns
(5) At沸=T-100
(6) P =P gh
MR: 铝酸钠溶液中Na20与A1203的摩尔比 P: 铝酸钠溶液的密度；g/cm3 NT: 溶液的全碱浓度；g/1 Nc: 溶液中碳酸碱浓度；g/1 N : 溶液中苛性碱(Na20)浓度；g/1Ns: 溶液中硫化碱(Na2S)浓度；g/1 A :溶液中氧化铝(A1203)浓度；g/1 T : 温度；°C P:检测系统的压力；Pa g:常数即9.8; h:检测系统的液位m; At沸溶液沸点升高；°C
通过用热电阻测定铝酸钠溶液的温度T，由式(5)可以计算出溶液沸点升 高值At沸，再由式(3)可以计算出溶液的全碱浓度NT;在式(2)中，利用溶 液中碳酸碱浓度与硫化碱浓度之和(Nc+Ns)基本稳定且含量低这一特点，可 通过化验值或经验值求得溶液中(Nc+Ns)与Nc值，因而由式(4)可以计算 出溶液中苛性碱(Na20)浓度N;铝酸钠溶液的密度P通过仪表检测系统的压力 P与系统的液位h，由式(6)可以计算出铝酸钠溶液的密度P;这样由式(2) 就可以计算出溶液中氧化铝(A1203)浓度A;最后由式(1)可以计算出铝酸钠 溶液中Na20与Al必的摩尔比MR。
本实用新型的装置可采用PLC自动化控制，计算机按照设定的程序即时计 算出At沸、P值，并由P、 T、 At沸即时计算出服值，从而达到指导生产之 目的。
本实用新型具有如下有益效果
1 、连续检测氧化铝生产过程中铝酸钠溶液的Na20与AlA的摩尔比MR。
2、 适时控制铝酸钠溶液的稳定性，使铝酸钠溶液连续处于饱和状态。
3、 提高铝酸钠溶液分解效率，从而提高产能、降低消耗。
4、 可以同时检测铝酸钠溶液的密度、全碱浓度、苛性碱浓度、氧化铝浓度 等工艺参数，为稳定生产工艺、稳定生产操作，实现稳产、高产、安全运行提 供技术保障。
5、 为其它化工生产过程提产节能提供理论依据。


图l是本实用新型的主视图。图2是图1的俯视旋转图(逆时针旋转90° )。 图中序号1.支架，2.皮管接头，3.进料管，4.方角通，5.加热管，6.冷凝 水排放器，7.螺纹接管，8.方三通，9.密封垫片，IO.热电阻插管，ll.法兰， 12.液汽分离器，13.导向管，14.液面稳定器，15.外螺纹接管，16.四通接头， 17.出料管。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)做进一步描述-
本实用新型的MR分析仪包括支架1，竖直安装在支架上的管状结构的加热 管5、导向管13和液面稳定器14;其中所述加热管5、导向管13、液面稳定器 14的上部依次连通，所述导向管13与液面稳定器14的下部连通；所述加热管 5的外部为蒸汽套管，所述的加热管5的外部蒸汽套管通过连接管件连接有冷 凝水排放器6;在加热管5的下端设置有进料管3，在加热管5的上端设置有热 电阻插管10;所述液面稳定器14的下部设置有用于连接压力变送器的四通接 头16，在液面稳定器14的上端通过连接管件安装有液汽分离器12，在液面稳 定器14的下端设置有出料管17。
权利要求1、一种MR分析仪，其特征在于该分析仪包括支架(1)，竖直安装在支架上的管状结构的加热管(5)、导向管(13)和液面稳定器(14)；其中所述加热管(5)、导向管(13)、液面稳定器(14)的上部依次连通，所述导向管(13)与液面稳定器(14)的下部连通；所述加热管(5)的外部为蒸汽套管，在加热管(5)的下端设置有进料管(3)，在加热管(5)的上端设置有热电阻插管(10)；所述液面稳定器(14)的下部设置有用于连接压力变送器的四通接头(16)。
2、 根据权利要求1所述的分析仪，其特征在于所述的加热管(5)的外部 蒸汽套管通过连接管件连接有冷凝水排放器(6)。
3、 根据权利要求1所述的分析仪，其特征在于在液面稳定器(14)的上端 通过连接管件安装有液汽分离器(12)。
专利摘要一种MR分析仪，其特征在于该分析仪包括支架(1)，竖直安装在支架上的管状结构的加热管(5)、导向管(13)和液面稳定器(14)；其中所述加热管(5)、导向管(13)、液面稳定器(14)的上部依次连通，所述导向管(13)与液面稳定器(14)的下部连通；所述加热管(5)的外部为蒸汽套管，在加热管(5)的下端设置有进料管(3)，在加热管(5)的上端设置有热电阻插管(10)；所述液面稳定器(14)的下部设置有用于连接压力变送器的四通接头(16)。
文档编号G01N25/10GK201255726SQ20082014913
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月10日 优先权日2008年9月10日
发明者乔建安, 岳仁福, 张传普, 贾进营 申请人:河南省泰隆科技开发应用有限公司