金属钠储运方法和金属钠储运系统与流程

本发明涉及化学原料储运领域，具体地，涉及一种金属钠储运方法和金属钠储运系统。

背景技术：

金属钠是一种重要的化学原料，其化学性质活泼，在常温下即可与氧气、水等发生剧烈反应，量大时可能发生爆炸。由于这种化学特性，金属钠在运输、输送、储存过程中应保持与空气和水隔绝，对储运工艺和设备要求较为严格。

例如，在储运金属钠时，现有技术通常将钠锭浸泡包裹在轻质油中，并将其装桶后人工装车。运输至预定区域后，人工将桶装钠锭卸车并存储于危险品仓库待用。使用时，将其从危险品仓库搬运至用户区域，从桶中取出拆包后投加到设备中。

上述储运方法存在不足：1)由于需要利用轻质油包裹以隔绝空气和水，投加到设备中的金属钠在后续工序中难免受到轻质油的影响，影响产品品质；2)由桶装方式运送金属钠受限于桶的包装规格，在装车、卸车过程中需要投入较大的人力和物力实施搬运，转运效率和自动化程度较低；3)金属钠在运输、储存和使用过程中涉及到产品的包装和拆包，产生大量的包装废弃物，给生产单位和用户带来生产成本的增加，且废弃物处理不利环境保护。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种金属钠储运方法，该储运方法能够提高金属钠的转运效率，保证原料品质，并降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种金属钠储运方法，该储运方法包括将储存于封闭容纳腔内的所述金属钠向外输送的步骤：s1.将所述金属钠加热至熔融态；s2.向所述封闭容纳腔通入惰性气体，以使得熔融的所述金属钠在该惰性气体形成的气压作用下向外输送。

优选地，所述封闭容纳腔内容纳有轻质油，该轻质油能够在所述金属钠熔融后覆盖在液面上。

优选地，在步骤s1中，利用具有预定油温的导热油加热所述金属钠，所述预定油温不低于120℃。

优选地，用于形成所述封闭容纳腔的储运装置设有穿过该封闭容纳腔延伸的加热盘管或位于该封闭容纳腔外的外壁夹套层，所述导热油通过该加热盘管或外壁夹套层流动。

优选地，所述惰性气体为氮气，并且/或者，在步骤s2中，所述惰性气体在所述封闭容纳腔内形成的气压不低于0.3mpag。

优选地，在步骤s2中，熔融的所述金属钠通过连通所述封闭容纳腔的输送管向外输送，所述输送管的至少部分管段设置为具有内管腔和套管腔的夹套管结构，具有预定油温的导热油通过所述套管腔流动以将所述内管腔中输送的所述金属钠保持为熔融态。

优选地，所述储运方法包括运输步骤：利用槽车将所述金属钠运送至预定位置；其中，所述槽车具有形成有所述封闭容纳腔的运输罐，该运输罐内的所述金属钠通过步骤s1和s2输送至所述储罐中储存。

优选地，所述封闭容纳腔形成在储罐内，并通过步骤s1和s2将该储罐内的所述金属钠配送至用户区域。

本发明的另一方面提供一种金属钠储运系统，包括：储运装置，该储运装置形成有封闭容纳腔，所述金属钠储存于该封闭容纳腔内；加热模块，该加热模块能够将所述金属钠加热至熔融态；以及，通气模块，该通气模块设置为能够向所述封闭容纳腔内通入惰性气体，以使得熔融的所述金属钠在该惰性气体形成的气压作用下向外输送。

优选地，所述储运装置包括槽车，该槽车具有形成有所述封闭容纳腔的运输罐，该运输罐连接有穿过所述封闭容纳腔延伸以作为所述加热模块的加热盘管，该加热盘管允许通入具有预定油温的导热油以加热储存于所述封闭容纳腔内的所述金属钠。

优选地，所述运输罐和所述加热盘管的与所述金属钠接触的部分由316l不锈钢制成。

优选地，所述储运装置包括形成有所述封闭容纳腔的储罐，该储罐具有外壁夹套层以作为所述加热模块，该外壁夹套层内允许通入具有预定油温的导热油以加热储存于所述封闭容纳腔内的所述金属钠。

优选地，所述储罐具有304不锈钢材质，所述外壁夹套层具有q235b材质的夹套壁。

优选地，所述储运装置包括槽车和储罐，所述槽车具有形成有所述封闭容纳腔的运输罐，该运输罐通过输送管连通至所述储罐，且该运输罐内的所述金属钠能够由所述加热模块加热至熔融态，并在所述通气模块产生的气压作用下通过所述输送管输送至所述储罐内。

优选地，所述储运装置设有用于连接所述输送管的主输送口和备用输送口，且该主输送口和备用输送口设置于所述储运装置的顶部。

优选地，所述输送管的至少部分管段设置为具有内管腔和套管腔的夹套管结构，具有预定油温的导热油能够通过所述套管腔流动以将所述内管腔中输送的所述金属钠保持为熔融态。

优选地，所述储运装置的外壁上设有保温隔热层，并且/或者，所述储运装置的顶部设置有测温元件、压力表、液位计以及安全阀口中的至少一者。

优选地，所述加热模块的加热温度不低于120℃，所述通气模块在所述封闭容纳腔内形成的气压不低于0.3mpag。

通过上述技术方案，本发明的储运方法可以将金属钠熔融后输送至仓储设备或用户区域，在投加到设备中时基本不会同时将轻质油一并投入，确保产品品质；金属钠的输送过程自动化程度高，不产生包装废弃物，有效节约了劳动力和生产成本，具有环境友好等优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种优选实施方式的金属钠储运系统的示意图。

附图标记说明

1-槽车；2-储罐；3-输送管；31-夹套管结构；4-运输罐；5-加热盘管；6-外壁夹套层；7-保温隔热层；8-安全阀口；9-导热油进口；10-导热油出口；11-进气口；12-称重模块；13-储罐放空管；t-测温元件；p-压力表；l-液位计。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1所示，本发明提供的金属钠储运系统包括例如为槽车1和储罐2的储运装置、加热模块以及通气模块。其中，储运装置形成有封闭容纳腔，金属钠储存于该封闭容纳腔中；加热模块能够将该封闭容纳腔中的金属钠加热至熔融态；通气模块能够向封闭容纳腔内通入惰性气体，以使得熔融的金属钠在该惰性气体形成的气压作用下向外输送。需要说明的是，本发明所述的惰性气体是指不与钠发生反应的气体，而不限于元素周期表中的0族元素气体，如可以为氮气。另外，根据随后的说明可以理解，本发明所述的封闭容纳腔为储存金属钠的空间，除了金属钠输入、输出管路等功能部件之外，该封闭容纳腔与外部空间隔绝，以能够由通气模块在其中产生气压并将熔融的金属钠输送至该封闭容纳腔之外。

在图示实施方式的金属钠储运系统中，主要包括槽车1、储罐2和输送管3等。槽车1具有形成有封闭容纳腔的运输罐4，金属钠可以装载在该运输罐4中以运输至预定位置，由此可以避免桶装等占用空间，提高单次运输能力。该运输罐4连接有穿过其封闭容纳腔延伸的加热盘管5，通过其导热油进口9可以输入具有预定油温的导热油，该导热油可以通过导热油出口10返回油路系统，从而可以将运输罐4中的金属钠加热至熔融态。

在槽车1到达预定位置后，通过输送管3连接运输罐4和储罐2。运输罐4上设有进气口11，通过该进气口11向运输罐4内通入氮气，即可在该运输罐4的封闭容纳腔中产生气压，以使得熔融的金属钠通过输送管3输送至储罐2备用。其中，相比于其他惰性气体，氮气具有气源来源广、化学稳定性高、成本低等优点。

储罐2具有封闭容纳腔并可以设有外壁夹套层6，其中允许通过其导热油进口9输入具有预定油温的导热油，通过导热油出口10返回油路系统。由此，在使用时可以将储罐2内的金属钠加热至熔融态，并通过进气口11向该储罐2内通入具有压力的氮气等惰性气体，以通过相应的输送管3将金属钠配送至用户区域。

在利用输送管3将运输罐4中的金属钠输送至储罐2以及将该储罐2内的金属钠配送至用户区域过程中，也可以对输送管3进行加热，以免在管道内流动时凝固堵塞。具体地，输送管3的至少部分管段可以设置为具有内管腔和套管腔的夹套管结构31，金属钠通过其内管腔流动，通过向套管腔内输入具有预定油温的导热油，可以保持内管腔中的金属钠为熔融态。

由此，通过本发明的储运系统储运过程中，无需将金属钠包裹在轻质油中装桶，不仅节省了包装产生的额外成本，还大大减少了装卸车占用的劳动力成本，自动化程度较高。通过输送管3将熔融的金属钠输送至用户区域，可以避免轻质油对产品品质的影响，且由于不会产生大量的包装废弃物，具有环境友好、成本较低等优点。

根据上述说明可以理解，本发明所述的储运装置可以为槽车1或储罐2，加热模块可以为加热盘管5或外壁夹套层6等，通气模块可以为设于运输罐4或储罐2上的进气口11。在本发明的优选实施方式中，利用通过加热盘管、外壁夹套层6和夹套管结构31流动的导热油对金属钠加热并保持为熔融态，即使出现内漏，由于导热油与金属钠不会发生化学反应，因而可以避免事故发生。由于金属钠的熔点为97℃，在将其加热至120℃时可以全部熔融，为此，本发明中导热油的预定油温不低于120℃，例如可以为160℃，以在确保金属钠被熔融的情形下具有相对较小的能量消耗。可选择地，运输罐4也可以设置外壁夹套层6作为其加热模块，储罐2可以设置加热盘管5替代其外壁夹套层6。在其他实施方式中，加热模块也可以采用电加热方式，输送管3可以采用电伴热等方式。

继续参照图1所示，运输罐4和加热盘管5可以采用316l不锈钢制成，由此具有较好的耐腐蚀性能，提高了运输过程的安全性。运输罐4内可以加入少量的轻质油，该轻质油能够在金属钠熔融后覆盖在液面上并具有明显的分层，以防其中的金属钠与空气接触，并通过使得输送管3连通至罐体底部而保障输送的金属钠品质。

储罐2可以由304不锈钢材质制成，外壁夹套层6具有q235b材质的夹套壁。这种双层设计不仅满足了金属钠的加热需求，还能够对罐体泄漏形成加强防护的效果，安全性更高。

在运输罐4和储罐2上，分别设置有用于连接输送管3的主输送口和备用输送口，这可以避免金属钠堵塞主输送口导致的不能顺利输送的问题，提高了储运系统的可靠性。并且，包括该主输送口和备用输送口在内的管口设置于运输罐4和储罐2的顶部，可以有效防止金属钠泄漏。

为了快速产生充分的气压，通入运输罐4和储罐2的氮气或其他惰性气体压力不应低于0.3mpag。运输罐4和储罐2的外壁上可以设有保温隔热层7，如包覆保温棉，以免热辐射对操作人员的伤害，并保证加热熔融效果。运输罐4和储罐2的顶部可以设置有测温元件t、压力表p、液位计l以及安全阀口8等，储罐2可以设置称重模块12，以便监测封闭容纳腔内的实时参数。储罐2上还可以设置储罐放空管13，以能够放空其中的空气。

在此基础上，本发明还提供了一种金属钠储运方法，包括将储存于封闭容纳腔内的所述金属钠向外输送的步骤，例如将运输罐4内的金属钠输送至储罐2内或将储罐2内的金属钠配送至用户区域：s1.将运输罐4或储罐2形成的封闭容纳腔内的金属钠加热至熔融态；s2.向该封闭容纳腔通入惰性气体，以使得熔融的金属钠在该惰性气体形成的气压作用下向外输送。

在上述过程中，可以利用具有预定油温的导热油加热金属钠，且导热油温度不低于120℃，例如可以为160℃。该导热油可以通入槽车1的加热盘管5或储罐2的外壁夹套层6。通入的惰性气体可以为氮气，其压力不低于0.3mpag。

在金属钠通过输送管3向外输送过程中，可以将输送管3的部分管段设置为夹套管结构31，并在该夹套管结构31的套管腔通入具有预定油温的导热油伴热，以保持内管腔内输送的金属钠呈熔融态，避免凝固堵塞管道。

在其他实施方式中，也可以利用电加热的方式加热熔融金属钠或伴热。通入封闭容纳腔中的惰性气体也可以为其他不与金属钠发生化学反应的气体。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。