腈纶纤维行业----湿法两步法—凝固槽DMAC在线溶液浓度控制解决方案

一、应用背景：         
1.  湿法生产工艺流程：

    采用DMAC湿法两步法生产腈纶纤维。聚合物在原液与DMAC溶液相混合,配制成100℃原液胶,通过计量泵经过喷丝板,进入DMAC凝固浴中,胶体内的DMAC与凝固浴中的DMAC进行解析,形成一恒定的浓度平衡。准确测量DMAC浓度,可适时控制凝固浴中的补给水的量。DMAC浓度的变化直接造成丝束发脆和丝束并丝等严重的质量问题。稳定的DMAC浓度环境对腈纶纤维成丝内在质量起关键的作用。

二、现有控制方法存在的问题和缺陷：

    原有生产线测量成丝凝固浴的DMAC浓度采用化验分析方法,每2h取样一次,取样后在中心化验室由化验员用实验室型的阿贝折光仪测量。这种测量方法对工艺数据滞后、取样环境、温度变化、人工操作、仪器受周围环境等因素都对化验数据的准确性造成影响。不能随工艺条件的变化做适时地调整,这样就不能够保障产品的稳定的质量指标。我公司开发生产的DMAC在线浓度仪、在线浓度计及DMAC在线折光仪就很好的解决了此问题。

三、湿法生产线凝固槽DMAC溶液浓度测控系统控制系统产品简介（DMAC在线浓度仪、DMAC在线浓度计）

湿法生产线凝固槽DMAC溶液浓度自动测控系统（DMAC在线折光仪）是我公司自主研发的高科技产品，*了国内在湿法生产线凝固槽溶液测控方面的空白。

凝固槽DMAC溶液浓度智能控制系统，采用高分辨率的DMAC溶液在线浓度传感器进行全自动测量，避免人为测量误差，测量精度高，并带有精确的自动温度补偿来保证在不同的测量环境下，能客观精准地测量出DMAC溶液的浓度。同时搭载高分辨率检测单元，通过*的在线浓度传感器和高速处理器，从*代产品到第四代产品，已经实现了工业组网、探测器自动清洗、浓度快速调节、停机排液等多功能于一体的控制系统。

四、DMAC浓度智能控制系统产品产品（DMAC在线浓度仪）特点   

4.1 CY-MC浓度控制仪（为可选件）

1、 5.6英寸TFT真彩液晶显示屏； 

2、强大的控制功能，集成PID控制，上下限控制，报警输出等； 

3、内置4～20mA模拟量输出及继电器输出用来控制执行机构； 

4、内置4～20mA标准模拟量信号变送输出； 

5、RS485通讯输出，MODBUS RTU通讯协议；  

6、可以自定义控制方式，清洗方式，自动清洗时间以及清洗间隔时间；

7、内置EEPROM，所有参数*保存在主机，掉电不丢失； 

8、内置传感器自诊断功能，可能的故障一目了然； 

9、内置实时曲线，方便追溯历史数据； 

10、内置USB2.0端口，数据导出非常方便； 

11、内置4路DC24V@65mA输出 

12、嵌入式仪表盘安装，方便系统集成； 

13、环境温度 0--50℃； 

14、电源： 110/220VAC、50/60HZ ，功耗：≤20W； 

15、紧凑型设计，外围尺寸仅为144(W)×144(H)×220(D)以及2.5Kg的重量

4.2 DMAC在线浓度传感器技术参数

五、DMAC浓度智能控制系统（DMAC在线浓度计）实施方案  
       

DMAC在线浓度测控系统（在线浓度仪） 控制流程图

如上图所示，用户可以通过该系统的人机界面设定需求的DMAC溶液浓度值，系统将会根据探测器探测到的当前浓度值与设定的浓度值进行比较与运算，同时输出标准4-20mA（0-10V）控制信号来控制稀释液的进液阀门开度，不断地闭环检测与控制，从而确保DMAC溶液浓度值的稳定和准确性，使用户控制湿法生产线凝固槽DMAC溶液浓度更加准确与简便，以提高产品品质与产品稳定性。

   六、应用该系统（DMAC在线折光仪、在线浓度仪）后的优点

1、提高测量精度，减少测量误差（达正负0.1%）：

采用DMAC溶液浓度智能控制系统，并带有精确的自动温度补偿来保证在不同的测量环境下，能客观精准地测量出DMAC溶液的浓度，测量精度高达0.1%。

2、提高控制精度（达正负0.2%）：

该系统搭载高分辨率检测单元，通过西门子高速处理器，内置强大RISC指令运算系统保障高效的数字运算和处理。该系统将会根据探测器当前探测到的浓度值与设定的浓度值进行比较与运算，同时输出标准4-20mA控制信号来控制稀释液的进液阀门开度，不断地闭环检测与控制，从而确保DMAC溶液浓度值的稳定和准确性，控制精度高达0.2%。

3、提高产品品质及稳定性：

避免湿法班长在控制湿法生产线凝固槽DMAC溶液浓度调节阀门过程中，造成DMAC浓度过高或过低的宽幅震荡，影响产品品质：过高的含量会影响凝固速度，而且造成水中固体份含量增加，还使贝斯表面收缩率增大，导致卷边DMAC迅速往水中迁移，而水渗入到料层中速度则较慢。在浆料凝固过程中产生一定的收缩，使涂层变薄，且有一定程度的卷边。

4、提高生产线自动化程度：可以实现24小时连续测量与控制。

5、减少废水回收成本，降低产品生产成本     

以每条湿法生产线每日排放70吨废水计算，每月需排放2100吨20%含量的DMAC废水为例，合计420吨纯DMAC。若使用智能控制系统，平均提高1%的浓度可减少排放自来水100吨（2100-420吨/21%=100吨）。

A．废水加工成本节约26000元：100吨×260元/吨=26000元。（废水加工成本按260元每吨计算）。

B．水费节约300元：100吨×3元/吨=300元     每月节约费用合计26300元：26000+300=26300元/月

6、降低劳动强度、减少人工成本

无需人工测量、控制DMAC浓度，按每2小时测控一次，每次测控时间10分钟，每天可节约2小时。

七、DMAC在线浓度测控系统（在线浓度仪）客户应用案例

安利股份、温州人造革、禾欣股份、温州奥鹏合成革、福建南峰人造革、百得利制革等企业