一种危险液体计量系统和计量输送方法与流程

本发明涉及一种液体计量系统，特别涉及一种危险液体计量系统和计量输送方法。

背景技术：

通常我们的液体计量输送系统是在大气条件下工作的，但是有一些危险物质的液体不能接触到任何空气。

例如液态黄磷，一旦接触到空气会迅速发生自燃，引起严重事故。而黄磷是重要的基本化工原料，其计量对各类磷化工产品的原料消耗和经济核算影响较大。传统方法将黄磷冷却为固体状态，采用桶作为单位进行封装，取样则主要依靠“眼疾手快”，其操作烦杂，计量精度较低。贵州剑锋化工发明了一种利用虹吸计量管道的输送装置，利用虹吸效应驱动液态黄磷进入一个装有热水、定量体积的计量槽，通过计量槽来精确计量黄磷溶液的体积和质量。这种方法虽然来计量精度上有所保证，但是属于间歇操作、无法连续计量流量，不利于大规模自动化生产。

又例如叔丁基锂，是最重要的有机锂化合物，通常用作合成橡胶的优良引发剂和催化剂。它不仅可以制取许多有价值的有机化合物，而且还可制取许多有价值的药物和生物化学制品。但是，同时叔丁基锂又是高度易燃和危险物质。目前其计量操作很多情况下也是依靠有丰富经验的人员手工进行的，既难以确保精确又存在很大安全风险。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种精确计量和输送危险液体的一种危险液体计量系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种危险液体计量系统，包括计量容器，所述计量容器顶部设置有保护流体入口和溢流出口，所述溢流出口处安装有溢流阀，还包括保护流体储料罐和流体计量输送装置，所述流体计量输送装置设置在保护流体储料罐和保护流体入口之间，所述计量容器底部设置有危险液体出口，所述计量容器外部设置有给计量容器加热的加热系统。

进一步的是：还包括设置在计量容器内部的温度、液位和压力变送器模块。

进一步的是：所述流体计量输送装置为计量泵。

进一步的是：所述流体计量输送装置包括依次连接的气体过滤器、质量流量计、电磁截止阀和第二单向阀，所述气体过滤器的进气端连接至保护流体储料罐，所述第二单向阀的出气端连接至保护流体入口。

进一步的是：还包括安全阀，所述安全阀的输入端连接至保护流体入口处，所述安全阀的出口端连接至保护流体储料罐。

进一步的是：所述危险液体出口处设置有三通阀，所述三通阀的另外两端一端连接输送通道，另外一端连接第一单向阀，所述第一单向阀另一端连接危险液体回收装置。

本发明还公开了一种危险液体计量输送方法，包括权利要求1所述的一种危险液体计量系统，包括：

A、将危险液体出口关闭，先通过流体计量输送装置向计量容器内注入部分保护流体，接着将危险液体物质注入计量容器内，再通过流体计量输送装置将保护流体注满计量容器，使得多余的保护流体从溢流阀中溢出；

B、保护流体充满计量容器后，将溢流阀关闭；

C、当需要计量和输送危险液体时，将危险液体出口打开，三通连接输送通道一端通路，通过计量输送装置向计量容器内定量注入保护流体，将危险液体定量推入输送通道。

进一步的是：还包括安全阀，所述安全阀的输入端连接至保护流体入口处，所述安全阀的出口端连接至保护流体储料罐；

当计量容器发生堵塞时，保护流体冲破安全阀，返回保护流体储料罐中。

进一步的是：还包括设置在计量容器内部的温度、液位和压力变送器模块。

当保护流体为可压缩时，可根据计量容器内测得的压力和温度示数对保护流体输入值进行修正。

本发明的有益效果是：本发明的危险液体计量系统可对危险液体进行计量和输送，在保证危险液体不接触到空气的条件下，做到高精度的计量和输送，使得该系统可以广泛应用于黄磷、叔丁基锂以及其它高度易燃物质相关的分析与合成等领域。

附图说明

图1为实施例1示意图。

图2为实施例2示意图。

图中标记为：保护流体储料罐1、计量泵2、安全阀3、计量容器4、伴热夹套5、溢流阀6、温度、液位和压力变送器模块7、加热装置8、三通阀9、第一单向阀10、气体过滤器11、质量流量计12、电磁截止阀13、第二单向阀14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图2所示的一种危险液体计量系统，包括计量容器4，所述计量容器4顶部设置有保护流体入口和溢流出口，所述溢流出口处安装有溢流阀6，还包括保护流体储料罐1和对危险液体或保护流体进行计量输送的流体计量输送装置，所述计量容器4底部设置有危险液体出口，所述计量容器4外部设置有给计量容器4加热的加热系统；

所述加热系统为设置在计量容器4外部的伴热夹套5和给伴热夹套5加热的加热装置8，所述加热装置8可以为循环油浴或水浴锅，也可为电热丝。

所述流体计量输送装置可有多种实时方式，如：

如在保护流体储料罐和保护流体入口之间的设置有泵，在危险液体输出口设置有流量计，通过流量计的流量对泵进行控制；

又如在保护流体储料罐和保护流体入口之间设置计量泵2；

又如设置在保护流体储料罐和保护流体入口之间的依次连接的气体过滤器11、质量流量计12、电磁截止阀13和第二单向阀14，所述气体过滤器11的进气端连接至保护流体储料罐1，所述第二单向阀14的出气端连接至保护流体入口；

使用时，溢流阀6打开，三通阀9关闭，先从保护流体输入口内向计量容器4内注入适量的保护流体，如计量容器4的1/4、1/3等，将危险物质放置于计量容器4内，所述保护流体的密度需小于危险物质的密度，使得保护流体可将危险物质与空气进行隔绝，接着通过流体计量输送装置向计量容器4内通入保护流体，使得保护流体从溢流阀6中溢出，接着将溢流阀6关闭，使得计量容器4内没有多余的空间，完成后，启动加热系统给计量容器4加热，使得危险物质呈液态，接着打开危险液体出口，并按照所需流量从保护流体输入口内注入保护流体，将等质量的危险液体推出危险液体出口进入外界装置中，完成危险液体的输出，

本装置在输送危险液体时，可将危险液体与空气进行完全隔绝，在确保危险物质在不接触到空气的条件下，做到高精度的计量和输送，提高了安全性能。

在上述基础上，还包括设置在计量容器4内部的温度、液位和压力变送器模块7，所述温度、液位和压力变送器模块7为市场上的现有产品，可直接通过购买获得，由于各液体和气体在不同温度、压力条件下的体积流量会出现变化，因此可根基测得的压力、温度等数据对需要注入的保护流体的流量进行修正，如表一为不用温度下液态黄磷的密度，因此，当温度不同时，也需对注入计量容器4内的保护流体的流量做进一步改变以提高计量的精确度。

表1不同温度下液态黄磷的密度

注：本表按参考文献[1]的计算式ρ＝1 782-0.9t算得，式中ρ为液态黄磷密度，kg/m³；t为液态黄磷温度，℃。

此外，还包括安全阀3，所述安全阀3的输入端连接至保护流体入口处，所述安全阀3的出口端连接至保护流体储料罐1，当计量容器4发生堵塞情况时，保护流体无法注入计量容器4内，计量容器4将冲破安全阀3流回保护流体储料罐1中，防止保护流体急剧增多而发生爆炸情况。

在上述基础上，所述危险液体出口处设置有三通阀9，所述三通阀9的另外两端一端连接输送通道，另外一端连接第一单向阀10，所述第一单向阀10另一端连接危险液体回收装置，所述危险液体从输送通道流出，多余的危险液体可通过三通阀9的另一端经第一单向阀10流回危险液体回收装置，所述第一单向阀10也可替换为毛细管和节流阀中的一种，可确保在重力作用下，不会出现外界气体倒吸的情况。

本发明还公开了一种危险液体计量输送方法，包括权利要求1所述的一种危险液体计量系统，包括：

A、将危险液体出口关闭，先通过流体计量输送装置向计量容器4内注入部分保护流体，接着将危险液体物质注入计量容器4内，再通过流体计量输送装置将保护流体注满计量容器4，使得多余的保护流体从溢流阀6中溢出；

B、保护流体充满计量容器4后，将溢流阀6关闭；

C、当需要计量和输送危险液体时，将危险液体出口打开，三通连接输送通道一端通路，通过计量输送装置向计量容器4内定量注入保护流体，将危险液体定量推入输送通道。

本方法可使得在输送危险液体时，可将危险液体与空气进行完全隔绝，在确保危险物质在不接触到空气的条件下，做到高精度的计量和输送，提高了安全性能。

在上述基础上，还包括安全阀3，所述安全阀3的输入端连接至保护流体入口处，所述安全阀3的出口端连接至保护流体储料罐1；当计量容器4发生堵塞时，保护流体冲破安全阀3，返回保护流体储料罐1中，避免了爆炸情况的产生。

在上述基础上，还包括设置在计量容器4内部的温度、液位和压力变送器模块7。

当保护流体为可压缩时，可根据计量容器4内测得的压力和温度示数对保护流体输入值进行修正，保证了流量计量的精确度。

下面为本方案的两个实施例：

实施例1：

所要计量和输送的危险液体物质为液态黄磷(密度约1.73g/ml)，保护流体选取的为去离子水(密度约1.0g/mL)。由于液态黄磷密度远大于去离子水，二者共存时水将浮在上面将空气与黄磷隔离。

如图1所示，本系统包括保护流体储料罐1、计量泵2、安全阀3、计量容器4、伴热夹套5、溢流阀6、温度、液位和压力变送器模块7、加热装置8、三通阀9和第一单向阀10；

本系统的工作流程如下：

(1)溢流阀6打开，三通阀9关闭；

(2)由用户往计量容器4内注入约为其容积1/4的去离子水；

(3)由用户将黄磷置入计量容器4中；

(4)系统启动计量泵2快速往计量容器4中注入去离子水；

(5)水注满后系统关闭溢流阀6，将三通阀9置于计量输出通道；

(6)系统启动循环油浴(或水浴)，使计量容器4内温度达到60摄氏度，使得黄磷呈液态；

(7)用户设置液态黄磷输出流量，系统则经过换算后，控制计量泵22以一定速度王计量容器4内注入去离子水，推动计量容器4底部的液态黄磷以所需流量输出。

实施例2

所要计量和输送的危险液体物质为叔丁基锂(密度约0.66g/ml)，保护流体选取的为氩气(密度约1.78mg/mL)。由于液态叔丁基锂密度远大于去氩气，二者共存时氩气将浮在上面将空气与叔丁基锂隔离。

如图2所示，本液体计量系统包括保护流体储料罐1、气体过滤器11、质量流量计12、电磁截止阀13、第二单向阀14、安全阀3、计量容器4、伴热夹套5、溢流阀6、温度、液位和压力变送器模块7、加热装置8、三通阀9和第一单向阀10。

本系统的工作流程如下：

(1)溢流阀6打开，三通阀9关闭；

(2)由用户往计量容器4内注入一定量的氩气；

(3)由用户将叔丁基锂置入计量容器4中；

(4)系统启动气体过滤器11、质量流量计12、电磁截止阀13、第二单向阀14开始工作快速往计量容器4中注入氩气，多余的氩气从溢流阀6溢出；

(5)氩气注满后系统关闭溢流阀6，将三通阀9置于计量输出通道；

(6)系统启动循环油浴(或水浴)，使计量容器4内温度升高；

(7)用户设置液态叔丁基锂的输出流量，系统则经过换算后，控制气体过滤器11、质量流量计12、电磁截止阀13、第二单向阀14以一定速度王计量容器4内注入氩气，推动计量容器4底部的液态叔丁基锂以所需流量输出。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。