一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)和計(jì)量輸送方法與流程

本發(fā)明涉及一種液體計(jì)量系統(tǒng)，特別涉及一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)和計(jì)量輸送方法。

背景技術(shù)：

通常我們的液體計(jì)量輸送系統(tǒng)是在大氣條件下工作的，但是有一些危險(xiǎn)物質(zhì)的液體不能接觸到任何空氣。

例如液態(tài)黃磷，一旦接觸到空氣會迅速發(fā)生自燃，引起嚴(yán)重事故。而黃磷是重要的基本化工原料，其計(jì)量對各類磷化工產(chǎn)品的原料消耗和經(jīng)濟(jì)核算影響較大。傳統(tǒng)方法將黃磷冷卻為固體狀態(tài)，采用桶作為單位進(jìn)行封裝，取樣則主要依靠“眼疾手快”，其操作煩雜，計(jì)量精度較低。貴州劍鋒化工發(fā)明了一種利用虹吸計(jì)量管道的輸送裝置，利用虹吸效應(yīng)驅(qū)動(dòng)液態(tài)黃磷進(jìn)入一個(gè)裝有熱水、定量體積的計(jì)量槽，通過計(jì)量槽來精確計(jì)量黃磷溶液的體積和質(zhì)量。這種方法雖然來計(jì)量精度上有所保證，但是屬于間歇操作、無法連續(xù)計(jì)量流量，不利于大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)。

又例如叔丁基鋰，是最重要的有機(jī)鋰化合物，通常用作合成橡膠的優(yōu)良引發(fā)劑和催化劑。它不僅可以制取許多有價(jià)值的有機(jī)化合物，而且還可制取許多有價(jià)值的藥物和生物化學(xué)制品。但是，同時(shí)叔丁基鋰又是高度易燃和危險(xiǎn)物質(zhì)。目前其計(jì)量操作很多情況下也是依靠有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員手工進(jìn)行的，既難以確保精確又存在很大安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種精確計(jì)量和輸送危險(xiǎn)液體的一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)，包括計(jì)量容器，所述計(jì)量容器頂部設(shè)置有保護(hù)流體入口和溢流出口，所述溢流出口處安裝有溢流閥，還包括保護(hù)流體儲料罐和流體計(jì)量輸送裝置，所述流體計(jì)量輸送裝置設(shè)置在保護(hù)流體儲料罐和保護(hù)流體入口之間，所述計(jì)量容器底部設(shè)置有危險(xiǎn)液體出口，所述計(jì)量容器外部設(shè)置有給計(jì)量容器加熱的加熱系統(tǒng)。

進(jìn)一步的是：還包括設(shè)置在計(jì)量容器內(nèi)部的溫度、液位和壓力變送器模塊。

進(jìn)一步的是：所述流體計(jì)量輸送裝置為計(jì)量泵。

進(jìn)一步的是：所述流體計(jì)量輸送裝置包括依次連接的氣體過濾器、質(zhì)量流量計(jì)、電磁截止閥和第二單向閥，所述氣體過濾器的進(jìn)氣端連接至保護(hù)流體儲料罐，所述第二單向閥的出氣端連接至保護(hù)流體入口。

進(jìn)一步的是：還包括安全閥，所述安全閥的輸入端連接至保護(hù)流體入口處，所述安全閥的出口端連接至保護(hù)流體儲料罐。

進(jìn)一步的是：所述危險(xiǎn)液體出口處設(shè)置有三通閥，所述三通閥的另外兩端一端連接輸送通道，另外一端連接第一單向閥，所述第一單向閥另一端連接危險(xiǎn)液體回收裝置。

本發(fā)明還公開了一種危險(xiǎn)液體計(jì)量輸送方法，包括權(quán)利要求1所述的一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)，包括：

A、將危險(xiǎn)液體出口關(guān)閉，先通過流體計(jì)量輸送裝置向計(jì)量容器內(nèi)注入部分保護(hù)流體，接著將危險(xiǎn)液體物質(zhì)注入計(jì)量容器內(nèi)，再通過流體計(jì)量輸送裝置將保護(hù)流體注滿計(jì)量容器，使得多余的保護(hù)流體從溢流閥中溢出；

B、保護(hù)流體充滿計(jì)量容器后，將溢流閥關(guān)閉；

C、當(dāng)需要計(jì)量和輸送危險(xiǎn)液體時(shí)，將危險(xiǎn)液體出口打開，三通連接輸送通道一端通路，通過計(jì)量輸送裝置向計(jì)量容器內(nèi)定量注入保護(hù)流體，將危險(xiǎn)液體定量推入輸送通道。

進(jìn)一步的是：還包括安全閥，所述安全閥的輸入端連接至保護(hù)流體入口處，所述安全閥的出口端連接至保護(hù)流體儲料罐；

當(dāng)計(jì)量容器發(fā)生堵塞時(shí)，保護(hù)流體沖破安全閥，返回保護(hù)流體儲料罐中。

進(jìn)一步的是：還包括設(shè)置在計(jì)量容器內(nèi)部的溫度、液位和壓力變送器模塊。

當(dāng)保護(hù)流體為可壓縮時(shí)，可根據(jù)計(jì)量容器內(nèi)測得的壓力和溫度示數(shù)對保護(hù)流體輸入值進(jìn)行修正。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)可對危險(xiǎn)液體進(jìn)行計(jì)量和輸送，在保證危險(xiǎn)液體不接觸到空氣的條件下，做到高精度的計(jì)量和輸送，使得該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于黃磷、叔丁基鋰以及其它高度易燃物質(zhì)相關(guān)的分析與合成等領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1示意圖。

圖2為實(shí)施例2示意圖。

圖中標(biāo)記為：保護(hù)流體儲料罐1、計(jì)量泵2、安全閥3、計(jì)量容器4、伴熱夾套5、溢流閥6、溫度、液位和壓力變送器模塊7、加熱裝置8、三通閥9、第一單向閥10、氣體過濾器11、質(zhì)量流量計(jì)12、電磁截止閥13、第二單向閥14。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1至圖2所示的一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)，包括計(jì)量容器4，所述計(jì)量容器4頂部設(shè)置有保護(hù)流體入口和溢流出口，所述溢流出口處安裝有溢流閥6，還包括保護(hù)流體儲料罐1和對危險(xiǎn)液體或保護(hù)流體進(jìn)行計(jì)量輸送的流體計(jì)量輸送裝置，所述計(jì)量容器4底部設(shè)置有危險(xiǎn)液體出口，所述計(jì)量容器4外部設(shè)置有給計(jì)量容器4加熱的加熱系統(tǒng)；

所述加熱系統(tǒng)為設(shè)置在計(jì)量容器4外部的伴熱夾套5和給伴熱夾套5加熱的加熱裝置8，所述加熱裝置8可以為循環(huán)油浴或水浴鍋，也可為電熱絲。

所述流體計(jì)量輸送裝置可有多種實(shí)時(shí)方式，如：

如在保護(hù)流體儲料罐和保護(hù)流體入口之間的設(shè)置有泵，在危險(xiǎn)液體輸出口設(shè)置有流量計(jì)，通過流量計(jì)的流量對泵進(jìn)行控制；

又如在保護(hù)流體儲料罐和保護(hù)流體入口之間設(shè)置計(jì)量泵2；

又如設(shè)置在保護(hù)流體儲料罐和保護(hù)流體入口之間的依次連接的氣體過濾器11、質(zhì)量流量計(jì)12、電磁截止閥13和第二單向閥14，所述氣體過濾器11的進(jìn)氣端連接至保護(hù)流體儲料罐1，所述第二單向閥14的出氣端連接至保護(hù)流體入口；

使用時(shí)，溢流閥6打開，三通閥9關(guān)閉，先從保護(hù)流體輸入口內(nèi)向計(jì)量容器4內(nèi)注入適量的保護(hù)流體，如計(jì)量容器4的1/4、1/3等，將危險(xiǎn)物質(zhì)放置于計(jì)量容器4內(nèi)，所述保護(hù)流體的密度需小于危險(xiǎn)物質(zhì)的密度，使得保護(hù)流體可將危險(xiǎn)物質(zhì)與空氣進(jìn)行隔絕，接著通過流體計(jì)量輸送裝置向計(jì)量容器4內(nèi)通入保護(hù)流體，使得保護(hù)流體從溢流閥6中溢出，接著將溢流閥6關(guān)閉，使得計(jì)量容器4內(nèi)沒有多余的空間，完成后，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)給計(jì)量容器4加熱，使得危險(xiǎn)物質(zhì)呈液態(tài)，接著打開危險(xiǎn)液體出口，并按照所需流量從保護(hù)流體輸入口內(nèi)注入保護(hù)流體，將等質(zhì)量的危險(xiǎn)液體推出危險(xiǎn)液體出口進(jìn)入外界裝置中，完成危險(xiǎn)液體的輸出，

本裝置在輸送危險(xiǎn)液體時(shí)，可將危險(xiǎn)液體與空氣進(jìn)行完全隔絕，在確保危險(xiǎn)物質(zhì)在不接觸到空氣的條件下，做到高精度的計(jì)量和輸送，提高了安全性能。

在上述基礎(chǔ)上，還包括設(shè)置在計(jì)量容器4內(nèi)部的溫度、液位和壓力變送器模塊7，所述溫度、液位和壓力變送器模塊7為市場上的現(xiàn)有產(chǎn)品，可直接通過購買獲得，由于各液體和氣體在不同溫度、壓力條件下的體積流量會出現(xiàn)變化，因此可根基測得的壓力、溫度等數(shù)據(jù)對需要注入的保護(hù)流體的流量進(jìn)行修正，如表一為不用溫度下液態(tài)黃磷的密度，因此，當(dāng)溫度不同時(shí)，也需對注入計(jì)量容器4內(nèi)的保護(hù)流體的流量做進(jìn)一步改變以提高計(jì)量的精確度。

表1不同溫度下液態(tài)黃磷的密度

注：本表按參考文獻(xiàn)[1]的計(jì)算式ρ＝1 782-0.9t算得，式中ρ為液態(tài)黃磷密度，kg/m³；t為液態(tài)黃磷溫度，℃。

此外，還包括安全閥3，所述安全閥3的輸入端連接至保護(hù)流體入口處，所述安全閥3的出口端連接至保護(hù)流體儲料罐1，當(dāng)計(jì)量容器4發(fā)生堵塞情況時(shí)，保護(hù)流體無法注入計(jì)量容器4內(nèi)，計(jì)量容器4將沖破安全閥3流回保護(hù)流體儲料罐1中，防止保護(hù)流體急劇增多而發(fā)生爆炸情況。

在上述基礎(chǔ)上，所述危險(xiǎn)液體出口處設(shè)置有三通閥9，所述三通閥9的另外兩端一端連接輸送通道，另外一端連接第一單向閥10，所述第一單向閥10另一端連接危險(xiǎn)液體回收裝置，所述危險(xiǎn)液體從輸送通道流出，多余的危險(xiǎn)液體可通過三通閥9的另一端經(jīng)第一單向閥10流回危險(xiǎn)液體回收裝置，所述第一單向閥10也可替換為毛細(xì)管和節(jié)流閥中的一種，可確保在重力作用下，不會出現(xiàn)外界氣體倒吸的情況。

本發(fā)明還公開了一種危險(xiǎn)液體計(jì)量輸送方法，包括權(quán)利要求1所述的一種危險(xiǎn)液體計(jì)量系統(tǒng)，包括：

A、將危險(xiǎn)液體出口關(guān)閉，先通過流體計(jì)量輸送裝置向計(jì)量容器4內(nèi)注入部分保護(hù)流體，接著將危險(xiǎn)液體物質(zhì)注入計(jì)量容器4內(nèi)，再通過流體計(jì)量輸送裝置將保護(hù)流體注滿計(jì)量容器4，使得多余的保護(hù)流體從溢流閥6中溢出；

B、保護(hù)流體充滿計(jì)量容器4后，將溢流閥6關(guān)閉；

C、當(dāng)需要計(jì)量和輸送危險(xiǎn)液體時(shí)，將危險(xiǎn)液體出口打開，三通連接輸送通道一端通路，通過計(jì)量輸送裝置向計(jì)量容器4內(nèi)定量注入保護(hù)流體，將危險(xiǎn)液體定量推入輸送通道。

本方法可使得在輸送危險(xiǎn)液體時(shí)，可將危險(xiǎn)液體與空氣進(jìn)行完全隔絕，在確保危險(xiǎn)物質(zhì)在不接觸到空氣的條件下，做到高精度的計(jì)量和輸送，提高了安全性能。

在上述基礎(chǔ)上，還包括安全閥3，所述安全閥3的輸入端連接至保護(hù)流體入口處，所述安全閥3的出口端連接至保護(hù)流體儲料罐1；當(dāng)計(jì)量容器4發(fā)生堵塞時(shí)，保護(hù)流體沖破安全閥3，返回保護(hù)流體儲料罐1中，避免了爆炸情況的產(chǎn)生。

在上述基礎(chǔ)上，還包括設(shè)置在計(jì)量容器4內(nèi)部的溫度、液位和壓力變送器模塊7。

當(dāng)保護(hù)流體為可壓縮時(shí)，可根據(jù)計(jì)量容器4內(nèi)測得的壓力和溫度示數(shù)對保護(hù)流體輸入值進(jìn)行修正，保證了流量計(jì)量的精確度。

下面為本方案的兩個(gè)實(shí)施例：

實(shí)施例1：

所要計(jì)量和輸送的危險(xiǎn)液體物質(zhì)為液態(tài)黃磷(密度約1.73g/ml)，保護(hù)流體選取的為去離子水(密度約1.0g/mL)。由于液態(tài)黃磷密度遠(yuǎn)大于去離子水，二者共存時(shí)水將浮在上面將空氣與黃磷隔離。

如圖1所示，本系統(tǒng)包括保護(hù)流體儲料罐1、計(jì)量泵2、安全閥3、計(jì)量容器4、伴熱夾套5、溢流閥6、溫度、液位和壓力變送器模塊7、加熱裝置8、三通閥9和第一單向閥10；

本系統(tǒng)的工作流程如下：

(1)溢流閥6打開，三通閥9關(guān)閉；

(2)由用戶往計(jì)量容器4內(nèi)注入約為其容積1/4的去離子水；

(3)由用戶將黃磷置入計(jì)量容器4中；

(4)系統(tǒng)啟動(dòng)計(jì)量泵2快速往計(jì)量容器4中注入去離子水；

(5)水注滿后系統(tǒng)關(guān)閉溢流閥6，將三通閥9置于計(jì)量輸出通道；

(6)系統(tǒng)啟動(dòng)循環(huán)油浴(或水浴)，使計(jì)量容器4內(nèi)溫度達(dá)到60攝氏度，使得黃磷呈液態(tài)；

(7)用戶設(shè)置液態(tài)黃磷輸出流量，系統(tǒng)則經(jīng)過換算后，控制計(jì)量泵22以一定速度王計(jì)量容器4內(nèi)注入去離子水，推動(dòng)計(jì)量容器4底部的液態(tài)黃磷以所需流量輸出。

實(shí)施例2

所要計(jì)量和輸送的危險(xiǎn)液體物質(zhì)為叔丁基鋰(密度約0.66g/ml)，保護(hù)流體選取的為氬氣(密度約1.78mg/mL)。由于液態(tài)叔丁基鋰密度遠(yuǎn)大于去氬氣，二者共存時(shí)氬氣將浮在上面將空氣與叔丁基鋰隔離。

如圖2所示，本液體計(jì)量系統(tǒng)包括保護(hù)流體儲料罐1、氣體過濾器11、質(zhì)量流量計(jì)12、電磁截止閥13、第二單向閥14、安全閥3、計(jì)量容器4、伴熱夾套5、溢流閥6、溫度、液位和壓力變送器模塊7、加熱裝置8、三通閥9和第一單向閥10。

本系統(tǒng)的工作流程如下：

(1)溢流閥6打開，三通閥9關(guān)閉；

(2)由用戶往計(jì)量容器4內(nèi)注入一定量的氬氣；

(3)由用戶將叔丁基鋰置入計(jì)量容器4中；

(4)系統(tǒng)啟動(dòng)氣體過濾器11、質(zhì)量流量計(jì)12、電磁截止閥13、第二單向閥14開始工作快速往計(jì)量容器4中注入氬氣，多余的氬氣從溢流閥6溢出；

(5)氬氣注滿后系統(tǒng)關(guān)閉溢流閥6，將三通閥9置于計(jì)量輸出通道；

(6)系統(tǒng)啟動(dòng)循環(huán)油浴(或水浴)，使計(jì)量容器4內(nèi)溫度升高；

(7)用戶設(shè)置液態(tài)叔丁基鋰的輸出流量，系統(tǒng)則經(jīng)過換算后，控制氣體過濾器11、質(zhì)量流量計(jì)12、電磁截止閥13、第二單向閥14以一定速度王計(jì)量容器4內(nèi)注入氬氣，推動(dòng)計(jì)量容器4底部的液態(tài)叔丁基鋰以所需流量輸出。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。