人造革、合成革行业

湿法生产工艺—凝固槽DMF溶液浓度控制解决方案

• 一、现有湿法生产线凝固槽DMF溶液浓度测控塔排液控制状况：

• 1.  湿法生产工艺流程：

• PU合成革湿法生产工艺流程图

•     从湿法生产工艺流程图中可以看出，影响贝斯质量关键过程为图中虚线框内完成DMF与水的交换过程，在凝固过程中，凝固槽中DMF浓度越高，则PU工作浆中的DMF向水中扩散速度越慢，PU皮膜结构越紧密，微孔孔径越小，产品密度越大，透气性越小； 反之DMF浓度越低，则PU工作浆中的DMF向水中扩散速度越快，PU皮膜结构越疏松，微孔孔径越大，产品密度越小，透气性，剥离强度越差。为了满足贝斯合适柔软性，透气性，剥离强度以及理想的厚度，每种产品都有其的凝固槽浓度参数。过高或过低的浓度都会造成产品品质差、品质不稳定、成品率低。

•     现有湿法生产线凝固槽中DMF浓度测量和控制主要通过人工定时监测，主要采用手持式折光仪通过测量折光率来换算DMF浓度，或采用阿贝折光仪测得折光率通过查表的方法来进行测算得到DMF浓度值，再根据当前测量到的浓度值与理想浓度值的差异，以及生产经验调节进水阀门的开度用来调整浓度。当浓度高时调大进入系统清水的阀门开度，当浓度低时调小进入系统清水的阀门开度，从而满足生产工艺要求。

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  二、现有控制方法存在的问题和缺陷：

• 1、DMF溶液每2小时人工监测一次，得不到99%保证。

• 2、测量误差大（达正负1%）：采用阿贝折光仪测得折光率通过查表的方法来进行测算得到DMF浓度值，折光率与浓度值的对应关系随着温度变化而变化，测量误差高达正负1%。

• 3、控制精度低（达正负2-3%）：贝斯品质没被充分提高：根据间隔测量值与操作员经验来控制阀门开度，有可能造成短期内浓度过高或过低，浓度控制误差范围在正负2-3%，而影响产品品质，以及产品成品率。

• 4、贝斯稳定性不够好：凝固槽DMF溶液浓度过高或过低宽幅波动造成贝斯稳定性不够好。

• 5、凝固槽废水过低浓度排放，湿法回收运行成本高,我公司开发生产的DMF在线浓度仪、在线浓度计及DMF在线折光仪就很好的解决了此问题。

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

•     湿法生产线凝固槽DMF溶液浓度自动测控系统是我公司自主研发的高科技产品，国内在湿法生产线凝固槽溶液测控方面的空白。

• 凝固槽DMF溶液浓度智能控制系统，采用高分辨率的DMF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DMF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。

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  四、DMF浓度智能控制系统（DMF在线浓度仪）产品产品特点

• 4.1CY-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 DMF在线浓度传感器技术参数
  

  产品型号	CY-DMF-A	CY-DMF-D
  测量范围	0.0 至50.0%
  分 辨 率	0.1%   温度：0.1°C
  测量精度	±0.1%    温度 ±0.5°C
  测量温度	5至 100°C  (自动温度补偿)
  环境温度	5至 40°C
  输入电源	DC 24V
  关键材质	传感器壳体：SUS316L
  信号输出	DC4 至 20mA	RS-232
  防护等级	IP67   防尘、防溅水
  压力	< 1MPa
  产品尺寸	￠99X175
  选 购 件	*清洗组件CY-CL77 *CY-DMF-D建议选配CY-MC浓度控制仪使用

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  五、DMF浓度智能控制系统（DMF在线浓度计、在线浓度仪）实施方案

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• DMF在线折光仪（在线浓度传感器）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DMF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DMF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DMF溶液浓度更加准确与简便，以提高产品品质与产品稳定性。

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•   六、应用DMF浓度在线测控系统（在线浓度计）后的优点

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• 1、提高测量精度，减少测量误差（达正负0.1%）：

• 采用DMF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DMF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DMF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DMF溶液浓度调节阀门过程中，造成DMF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DMF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DMF废水为例，合计420吨纯DMF。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DMF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。

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• 七、DMF在线浓度测控系统（在线浓度仪、在线浓度计）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