存储液体的装置及方法、转移液体的装置及方法
【专利摘要】一种存储液体的装置及方法、转移液体的装置及方法，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的成分发生反应，所述存储液体的装置包括：密封的罐体、输料管和输气管；输料管包括进料口和出料口，出料口位于罐体内，进料口位于罐体外，在进料口和罐体之间的输料管上设置有第一阀门，第一阀门用于控制输料管的导通、关闭；出料口到罐体底部的高度小于所述出气口到罐体底部的高度。对所述存储装置，通过输料管向罐体内充入保护气，在罐体内的存储的液体上方创造一个密封保护气环境，避免液体与空气中的成分接触生成腐蚀性气雾，而且，液体处于密封保护气环境中，可以实现液体的长期保存。
【专利说明】存储液体的装置及方法、转移液体的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化学化工工业领域，特别设计一种存储液体的装置、方法和转移液体的装置、方法，所述液体具有腐蚀性且易于空气中的水蒸气发生反应。
【背景技术】
[0002]四氯化钛(分子式TiCl4),是常用于生产海绵钛和钛白粉的工业原料。在室温下，四氯化钛保持为无色液体状，很容易和水蒸气发生反应生成盐酸气雾。盐酸是具有强烈腐蚀性，对人体和接触的物件有极大的破坏作用。同时，反应的其他生成物对保证工业应用过程中的质量控制也有不利影响。而在生产场所的空气中，难以避免地存在着水蒸气。因此，在四氯化钛的存储和使用过程中，要充分避免与空气的接触。
[0003]但是，在工业中，现有的四氯化钛存储工艺基本上是直接注入并存储在罐中，而难以有效避免四氯化钛与空气接触。而且，现有的四氯化钛转移方法也多是开放式直接注入。此时，液态四氯化钛在暴露于大气的过程中与空气中的水蒸气反应生成盐酸气雾，不但危害现场操作人员安全，也不利于保证四氯化钛的纯度。而现有技术中，在真空环境或保护气密封环境的容器中存储和转移四氯化钛，还没有专用设备。
【发明内容】
[0004]本发明解决的问题是现有技术中四氯化钛存储和转移装置无法实现四氯化钛的密封存储和转移，造成四氯化钛暴露在空气中生产盐酸气雾。
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种存储液体的装置，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的成分发生反应，包括:密封的罐体、输料管和输气管；所述输料管包括进料口和出料口，所述出料口位于所述罐体内，所述进料口位于所述罐体外，在所述进料口和罐体之间的输料管上设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述输料管的导通、关闭；所述输气管包括进气口和出气口，所述出气口位于所述罐体内，所述进气口位于所述罐体外，在所述进气口和罐体之间的输气管上设置有第二阀门，所述第二阀门用于控制所述输气管的导通、关闭；所述出料口到所述罐体底部的高度小于所述出气口到所述罐体底部的高度。
[0006]可选的，所述液体为四氯化钛。
[0007]可选的，在所述第二阀门与罐体之间的输气管上设置有第一气压表。
[0008]可选的，所述输料管和输气管的材料为抗腐蚀金属，包括不锈钢。
[0009]可选的，所述第一阀门还用于控制所述输料管中液体的流量；所述第二阀门还用于控制所述输气管中保护气体的流量。
[0010]可选的，所述第一阀门和第二阀门均为球阀。
[0011]可选的，所述出料口位于所述罐体底部，所述出气口位于所述罐体顶部。
[0012]可选的，所述罐体包括:具有开口的本体以及密封所述开口的盖部；所述输料管的出料口和所述输气管的出气口均通过所述盖部进入所述罐体内部。
[0013]可选的，所述罐体为双层结构，包括外层结构、在所述外层结构以内设置的内层结构。
[0014]可选的，所述外层结构的材料包括不锈钢；所述内层结构的材料包括纯钥或纯镍。
[0015]可选的，所述空气中的成分包括水蒸气。
[0016]为解决上述问题，本发明还提供了一种使用上述存储装置存储液体的方法，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，包括:
[0017]打开所述第一阀门和第二阀门，通过所述输料管向所述罐体内输入保护气体，以排空罐体内的空气，所述保护气体为密度大于空气密度的惰性气体；
[0018]在排空所述罐体内的空气后，通过所述输料管向所述罐体内输入液体；
[0019]当所述罐体内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门和第二阀门。
[0020]可选的，在所述第二阀门与罐体之间的输气管上设置有第一气压表；在关闭所述第一阀门和第二阀门后，还包括:
[0021]再打开所述第二阀门，继续向所述罐体内通入保护气体，通过所述第一气压表的读数监测所述罐体内的压强；
[0022]当监测到所述罐体内的压强达到微正压状态时，关闭所述第二阀门。
[0023]可选的，所述保护气体为氩气。
[0024]为解决上述问题，本发明还提供了一种转移液体的装置，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，包括:上述任一存储装置、反应器和连接所述存储装置与所述反应器的管路；所述管路首端与所述进料口连接；所述管路末端与所述反应器连接。
[0025]可选的，所述管路首端与所述进料口之间为可拆卸连接，所述管路末端与所述反应器为可拆卸连接。
[0026]可选的，所述管路在靠近管路首端的位置上设置有第三阀门，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第四阀门，在所述第三阀门和第四阀门之间的管路上设置有第一保护气输入管，所述第一保护气输入管上设置有第五阀门，所述第三阀门、第四阀门用于控制所述管路的导通、关闭，所述第五阀门用于控制所述第一保护气输入管的导通、关闭。
[0027]可选的，在在所述第一保护气输入管的保护气输入口与所述第五阀门之间的第一保护气输入管上设置有第二气压表。
[0028]可选的，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第六阀门，在所述第六阀门和管路末端之间的管路上设置有第七阀门，在所述第六阀门和第七阀门之间的管路上设置有第二保护气输入管，所述第二保护气输入管上设置有第八阀门；所述第六阀门、第七阀门用于控制所述管路的导通、关闭，所述第八阀门用于控制所述第二保护气输入管的导通、关闭。
[0029]可选的，在所述罐体底部设置有电子秤，通过电子秤的读数调节液体在管路中的流速。
[0030]为解决上述问题，本发明还提供了一种使用上述转移装置转移液体的方法，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，包括步骤:
[0031]打开所述第一阀门和第二阀门，通过所述输气管向所述罐体内输入保护气体，以使罐体内的液体在保护气体的压力作用下通过所述输料管、管路流入所述反应器中；
[0032]当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门和第二阀门。
[0033]可选的，所述保护气体包括氩气。[0034]可选的，所述管路在靠近管路首端的位置上设置有第三阀门，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第四阀门，在所述第三阀门和第四阀门之间的管路上设置有第一保护气输入管，所述第一保护气输入管上设置有第五阀门；
[0035]在将所述管路接入转移装置之前，还包括步骤:
[0036]打开所述第三阀门、第四阀门和第五阀门，通过第一保护气输入管向所述管路中输入保护气体，以排空所述管路中的空气；
[0037]当所述管路中的空气排空之后，关闭所述管路中的所有阀门，形成充满保护气体的密封管路；
[0038]之后，将所述密封管路接入反应装置中；
[0039]在液体的转移过程中，打开第一阀门、第二阀门时也打开第三阀门、第四阀门并关闭第五阀门；
[0040]当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门、第二阀门时也关闭所述第三阀门和第四阀门。
[0041]可选的，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第六阀门，在所述第六阀门和管路末端之间的管路上设置有第七阀门，在所述第六阀门和第七阀门之间的管路上设置有第二保护气输入管，所述第二保护气输入管上设置有第八阀门，包括步骤:
[0042]在液体的转移过程中，打开所述第一阀门、第二阀门时也打开所述第六阀门、第七阀门且关闭所述第八阀门；
[0043]当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第六阀门，打开所述第七阀门、第八阀门，通过所述第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路末端的液体，之后关闭所述第七阀门，打开第六阀门，并继续通过第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路内的液体；或者，打开所述第八阀门、第六阀门、第七阀门，通过所述第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路内的液体；
[0044]关闭所述转移装置中的所有阀门。
[0045]可选的，所述罐体底部设置有电子秤；在所述液体的转移过程中，监测所述电子秤的读数；根据所述电子秤的读数，调节液体在所述管路中的流速。
[0046]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0047]本发明的存储液体的装置，液体为具有腐蚀性且易与空气中的成分发生反应。使用该装置存储液体时，在向罐体内添加液体之前，打开第一阀门和第二阀门，通过进料口向罐体内充入保护气体，且保护气体为密度大于空气密度的惰性气体。保护气体迫使罐体内的空气通过出气口、输气管排出，实现排空罐体内的空气的效果,为后续向罐体内添加液体创造一个干燥的保护气密封环境，避免液体与罐体内的空气中的某些成分发生反应而生成腐蚀性气雾，防止气雾会对环境造成污染和对现场人员的身体健康安全造成危害。然后，再通过出料口向罐体内添加液体，在添加过程中，液体的压力迫使保护气从进气口排出，保护气环境使得液体与空气始终隔离开来，避免液体与空气中的成分接触反应的生成物污染到液体的纯度。进一步，当罐体内的液体达到预定量之后，关闭第一阀门和第二阀门，此时液体上方为保护气密封环境，所述密封环境确保液体在存储过程中不会与空气接触，实现液体的长期存储。当液体为四氯化钛时，可以避免四氯化钛与空气中的水蒸气发生反应生成腐蚀性的盐酸气雾，可以实现四氯化钛的长期保存。[0048]本发明的使用上述存储装置存储液体的方法，正如上文所述，该存储装置实现在罐体内创造一个保护气密封环境，并确保在向存储装置的罐体内添加液体的过程完全处于与空气隔绝的状态，避免了液体与空气中的某些成分反应生成腐蚀性气雾。
[0049]本发明的包含上述存储装置的转移液体的装置，得益于该存储装置的良好保护气密封环境，避免了液体与空气中的成分接触生成腐蚀性气雾。另一方面，保护气密封环境确保液体具有很高的纯度，实现使用该液体生产的金属具有很高的纯度。
[0050]本发明的使用上述转移装置转移液体的方法，得益于该转移装置的良好保护气密封环境，整个液体的转移过程处于完全密封状态，避免了液体与空气中的成分接触生成腐蚀性气雾，从而起到保护操作人员身体安全和避免污染环境的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是本发明第一实施例的存储装置的结构示意图；
[0052]图2是本发明第二实施例的存储装置的结构示意图；
[0053]图3是本发明第一实施例的转移装置的结构示意图；
[0054]图4是本发明第二实施例的转移装置的结构示意图；
[0055]图5是本发明第三实施例的转移装置的结构示意图；
[0056]图6是本发明第四实施例的转移装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0057]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施。基于本发明实施例，本领域技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示设备的结构示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，不会限制本发明保护的范围。
[0059]在具体实施例中，本实施例的存储装置用于存储具有腐蚀性且易与空气中的成分如氧气、氮气或水蒸气发生反应的液体。例如四氯化钛极易与水蒸气反应生成盐酸气雾，污染环境并危害人体健康安全。本实施例的存储装置特别适合四氯化钛液体的存储，但并不局限于四氯化钛，与四氯化钛具有相似性质或者易于空气中的某些成分发生反应生成腐蚀性气雾的液体都可适用本发明的存储装置，使用本发明的存储装置存储液体的工艺均在本发明的保护范围之内。
[0060]为便于说明和理解本发明技术方案，对本发明【具体实施方式】的描述将以四氯化钛为例。
[0061]图1?图2为本发明具体实施例的存储装置的结构示意图。
[0062]第一实施例
[0063]图1为本发明第一实施例的存储装置的结构示意图。
[0064]在具体实施例中，参照图1，存储装置包括:密封的罐体10 ;输料管12，包括进料口121和出料口 122，所述进料口 121位于罐体10外，出料口 122位于所述罐体10内，在所述进料口 121和罐体10之间的输料管12上设置有第一阀门14，所述第一阀门14用于控制输料管12的导通、关闭；输气管13，包括进气口 131和出气口 132，其中，所述进气口 131位于所述罐体外，出气口 132位于罐体10内，在所述进气口 131和罐体10之间的输气管13上设置有第二阀门15，所述第二阀门15用于控制输气管13的导通、关闭。而且，所述出料口122到罐体10底部的高度小于所述出气口 132到罐体10底部的高度。
[0065]在本实施例中，通过输料管12向罐体10内通入保护气体排空罐体10内的空气，并且保护气体的密度大于空气密度，保护气体会沉积在罐体10的底部。如果出料口 122到罐体10底部的高度大于等于出气口 132到罐体10底部的高度，进入罐体10的保护气体会直接通过出气口 132排出，而罐体10中的绝大多数空气存留在罐体10的上方，并不能被排出。所以出料口 122到罐体10底部的高度小于所述出气口 132到罐体10底部的高度才能够实现排出罐体10内空气的效果。作为最佳实施例，出气口 132位于罐体10的顶部。由于本发明中使用的保护气体的密度较之空气密度大，在排空罐体10内空气的过程中，空气会聚集在保护气体的上方。出气口 132设置于顶部，促使空气可以彻底、迅速被排出，实现全部排空罐体10内的空气。
[0066]在具体实施例中，参照图1，在所述第二阀门15和罐体10之间的输气管13上设置第一气压表16，通过第一气压表16的读数确定所述罐体10中的气体的压力，并调节第一阀门14控制向罐体10内通入保护气体的流量。最重要的是，当罐体10内存储液体时，根据第一气压表16的读数调节四氯化钛(TiCl4)上方的保护气的压强，当四氯化钛(TiCl4)上方的保护气的压强为微正压状态，四氯化钛可以达到长期的最佳存储效果。
[0067]在具体实施例中，所述输料管12和输气管13的材料使用耐腐蚀性材料，一般选择耐腐蚀性合金，所述耐腐蚀性合金选择不锈钢或者哈氏合金。由于四氯化钛会与水蒸气反应生成盐酸气雾，所述耐腐蚀性合金的选择实现最大化地避免输料管12和输气管13遭到盐酸气雾腐蚀，延长输料管12和输气管13的使用寿命，亦可避免上述盐酸气雾与输料管12和输气管13的反应产物会污染到四氯化钛液体，确保使用四氯化钛制备的钛金属具有高纯度。
[0068]另一方面，所述输料管12为四氯化钛的流通管道，如果输料管12的内径过大，管道中的四氯化钛的流量变化幅度偏大，就会比较难控制四氯化钛的流量；如果输料管12的内径过小，则存在加大异物堵塞管道的可能。所以，在具体实施例中，输料管12的内径范围为:5?15mm，作为优选实施例，选择内径范围为:8?15mm，能够实现对液体流速的精确控制，也能保持较高的生产效率。
[0069]在具体实施例中，所述第一阀门14还可用于控制所述输料管12中四氯化钛的流量；第二阀门15用于控制输气管13中保护气体的流量。作为优选实施例，第一阀门14和第二阀门15选择密封性、防腐蚀性和可操作性综合性能最好的球阀。所述球阀具有节流和控制流量的作用。
[0070]在具体实施例中，所述出料口 122位于所述罐体10内直至罐体10的底部，可以实现后续的四氯化钛转移过程中的罐体10内四氯化钛的完全转移，避免物料的浪费。
[0071]在具体实施例中，参照图1，所述罐体10包括具有开口的本体以及密封所述开口的盖部11。所述出料口 122和出气口 132均可以通过所述盖部11插入罐体10内部。盖部11起到了四氯化钛存储过程中的密封作用。
[0072]第二实施例
[0073]图2为本发明第二实施例的储装置的结构示意图。
[0074]参照图2，所述罐体10采用双层结构，所述双层结构包括外层结构101和内层结构102。其他结构和位置关系与第一实施例相同，在此不再赘述。
[0075]在第一实施例中，当对四氯化钛的纯度要求低的情况下，所述罐体10采用单层结构，所述罐体10的材料包括不锈钢。但是，正如上文所述，在四氯化钛的长期存储过程中，不锈钢中的合金元素，比如铬，会与四氯化钛中掺杂的盐酸发生化学反应而生产相应金属盐，而污染四氯化钛液体，降低四氯化钛的纯度。所以，在对四氯化钛的纯度要求较高的情况下，使用第一实施的单层结构的罐体10显然是不合适的。在第二实施例中，参照图2，所述罐体10使用双层结构，设置内层结构102。所述外层结构101 —般使用不锈钢材料，内层结构102使用耐腐蚀的纯金属材料，包括纯钥或纯镍。所述内层结构102防止四氯化钛液体与所述罐体10的外层结构101接触，有效避免盐酸与外层结构的不锈钢中的金属反应，而避免所述罐体10的外层结构101遭到腐蚀。进一步地，保证了四氯化钛的高纯度。所以，对所述罐体10的双层结构的选择，实现了对四氯化钛的长期的无污染的存储。当然，在实际操作中，是否采用双层结构，还要根据四氯化钛的保存时间，或者纯度要求的需要决定。
[0076]基于第一实施例和第二实施例的存储装置的存储四氯化钛的方法，包括:
[0077]首先对所述罐体10内部进行空气排空处理:打开所述第一阀门14和第二阀门15，通过进料口 121向罐体10内持续充入保护气体。在具体实施例中，所述保护气体为惰性气体且密度应比空气密度大，保护气体逐渐沉降在所述罐体10的底部，而空气处朝向罐体10的顶部移动。随着保护气体的体积增加,所述罐体10内的空气空间逐渐被保护气体占据，罐内的空气通过所述出气口 132、输气管13和进气口 131排出。
[0078]在该过程中，确保所述出料口 122到所述罐体10底部的高度小于所述进气口 132到所述罐体10的高度，才可以实现排空所述罐体10内的空气。根据上文描述,保护气体聚集在罐体10的底部，上述设置才可实现排空空气的效果。作为优选实施例，当所述出气口132位于所述罐体10顶部时，空气可以更快速、最彻底地进入出气口 132并通过进气口 131排出，亦即实现最佳的排空所述罐体10内空气的效果。
[0079]在具体实施例中，所述保护气体选择氩气。由于氩气的密度比空气大，氩气的性质十分不活泼，既不能燃烧也不能助燃，且氩气本身对人体并无直接危害。因此，氩气可作为一种理想的清洁和密封保护气。
[0080]然后，当罐体10内的空气被排空之后，停止保护气体的注入，再通过所述进料口121向罐体10内充入四氯化钛液体。由于四氯化钛液体的密度大于氩气，使得四氯化钛沉积在所述罐体10的底部。随着四氯化钛的量的增加，所述罐体10内的保护气体受到液体压力作用，而通过所述出气口 132进入输气管13并经所述进气口 131排出。在四氯化钛的充入过程中，保护气体起到了四氯化钛与外界空气的隔离作用。四氯化钛的充入过程完全与外界环境相隔绝，避免了空气中的水蒸气与四氯化钛接触，不会产生盐酸气雾而危害到工作人员的身体安全，也保证了四氯化钛的纯度。
[0081]最后，当罐体10内的四氯化钛液体达到预定量后，关闭第一阀门14和第二阀门15，在四氯化钛的液面之上形成保护气环境，保护气环境相当于一种密封层，确保存储过程中的四氯化钛不会与空气相接触。作为优选实施例，参照图1，设置第一气压表16，根据第一气压表16的读数，可以准确判断并确保所述罐体10内部的保护气环境与外界空气之间达到微正压状态，即保护气环境气压高于外界空气气压200?400帕斯卡。在微正压状态下，由于保护气环境的压力为一个温和气压，使得外界环境的空气根本无法克服该压力差进入到所述罐体10内，也使得所述罐体10不会承受过大的压力压迫。进一步地，通过第一气压表16的读数变化也可以判断后续的转移四氯化钛的过程中罐体10内保护气的压强，继而判断转移四氯化钛的速率。
[0082]图3?图6为本发明具体实施例的四氯化钛的转移装置的结构示意图。
[0083]第一实施例
[0084]图3为包含图1的本发明第一实施例的转移装置的结构示意图。
[0085]参照图3，所述转移装置包括反应器30、第一实施例的存储装置、和连接存储装置与反应器30的管路20。其中，管路首端与所述进料口连接；管路末端与所述反应器30连接。在具体实施例中，所述连接方式可选择可拆卸连接，实现管路的拆分、清洁和清洗。
[0086]使用第一实施例的存储装置，正如前文所述，所述存储装置具有良好的密封功能，而且不受环境的污染，保持较高的四氯化钛纯度。在使用所述转移装置进行四氯化钛转移的过程中，打开所有阀门，此时的存储装置相当于转移装置的添料设备；通过进气口 131持续地向所述罐体10内通入保护气体，罐体10内上方的保护气体的压强逐渐增大，液态四氯化钛受到保护气压力的作用，进入所述出料口 122，通过所述输料管12、进料口进入管路首端，流经管路20并经所述管路末端到达反应器30 ;当所述反应器30内的四氯化钛达到预定量之后，关闭所有阀门。在具体实施例中，得益于所述罐体10中的四氯化钛上方保护气环境的良好密封作用，整个往反应器中的加料过程处于与空气隔绝状态，确保了四氯化钛不会与空气接触而与其中的水蒸气反应生成盐酸气雾，避免污染环境并危害操作人员的健康安全。在具体实施例中，所使用的保护气选择氩气。
[0087]使用第一实施例的转移装置转移液体的方法，包括以下步骤:
[0088]打开所述第一阀门14和第二阀门15，从所述进气口 131持续通入保护气体，保护气通过所述第二阀门15、输气管13和所述出气口 132进入罐体10内；
[0089]之后，罐体10上方的保护气体的压力逐渐增大，迫使罐体10内的液体进入出料口122，通过输料管12、第一阀门14和管路20，再通过管路末端进入所述反应器30 ；
[0090]当所述反应器30内的液体达到预定量后，停止所述保护气体的通入，同时关闭第一阀门14和第二阀门15。
[0091]在具体实施例中，所述第二阀门15与罐体10之间的输料管12上设置有第一气压表16。在实现罐体10四氯化钛转移至所述反应器30内后，还要继续保存罐体10内的剩余四氯化钛，所以在关闭所述第一阀门14和第二阀门15后，还包括:再打开所述第二阀门15，继续向罐体10内通入保护气体，通过第一气压表16的读数监测所述罐体10内的保护气体压强；当监测到所述罐体10内的压强达到微正压状态时，关闭所述第二阀门15。作为优选步骤，实现最优的剩余四氯化钛的长期存储。
[0092]在具体实施例中，所述保护气选择氩气。
[0093]第二实施例
[0094]参考图4，所述管路20在靠近管路首端的位置上设置有第三阀门23，所述管路20在靠近管路末端的位置上设置有第四阀门24，在第三阀门23和第四阀门24之间的管路20上设置有第一保护气输入管40，所述第一保护气输入管40上设置有第五阀门25，所述第三阀门23、第四阀门24用于控制所述管路20的导通、关闭，所述第五阀门25用于控制所述第一保护气输入管40的导通、关闭。本实施例的其他结构和位置关系与图3所示的第一实施例相同，在此不再赘述。
[0095]使用第二实施例的转移装置，实现在将管路20接入转移装置之前进行排空空气的过程:打开管路中的所有阀门，通过第一保护气输入管40向管路20中通入保护气体，管路20内的包括水蒸气的空气在保护气体压力作用下通过管路首端和管路末端排出。接着，关闭管路20中的所有阀门，构成充满保护气的密封管路。之后将密封管路接入转移装置中，参考图4，管路首端与输料管12的进料口之间通过活结螺栓191连接，管路末端与反应器30之间通过活结螺栓192连接。
[0096]进一步地，当管路20很短的时候，在四氯化钛转移至反应器30中后，可以通过打开转移装置中的所有阀门，并通过第一保护气输入管40向管路中通入保护气体，保护气体的压力迫使管路中残留的四氯化钛分别注回到罐体10和反应器30内。因此，该装置亦可实现避免四氯化钛的浪费，实现物料回收。
[0097]在具体实施例中，结合参考图3和图4,在所述第五阀门25和第一保护气输入管40的保护气输入口之间的第一保护气输入管40上设置有第二气压表18。所述第二气压表18可以用来测量在打开所述第五阀门25之前，第一保护气输入管40向所述管路20中输入保护气的气压，并结合第一气压表16的读数:当所述第一气压表16处的读数小于第二气压表18的读数时，即这时的罐体10内的压力小于所述第一保护气输入管40的保护气输入口处保护气的压力，才能确保开启所述第五阀门25后能将残余四氯化钛反压回罐体10。在本实施例中设置第二气压表18可以精确控制通过所述第一保护气输入管40向管路20中输入保护气的时机，以排空管路20中残留的四氯化钛。
[0098]由于所述管路20中接入第一保护气输入管40，可以实现在将管路20接入转移装置之前，对所述管路20进行空气排空处理。而且由于第二实施例的转移装置相比于第一实施例增加了三个阀门，因此第二实施例的转移液体的过程中，各阀门的状态会有不同。
[0099]有对于此，使用第二实施例的转移装置转移液体的方法，包括以下步骤:
[0100]在将所述管路20接入转移装置之前，包括:
[0101]打开管路20中的第三阀门23、第四阀门24和第五阀门25，通过第一保护气输入管40向管路20中输入保护气体，保护气体逐渐向管路20的首末两端扩散，保护气体的压力迫使管路20中的空气通过管路20的首端和末端排出；
[0102]当管路20中的空气排空之后，停止第一保护气输入管40的保护气体的输入，并关闭上述打开的所有阀门，则此时的管路20中充满了保护气体，构成充满保护气体的密封管路20 ；
[0103]之后，通过将所述密封管路20的首端与罐体10的进料口通过活结螺栓191连接，末端与反应器30通过活结螺栓192连接，使管路20接入反应装置中；
[0104]在液体的转移过程中，打开第一阀门14、第二阀门15时也打开第三阀门23、第四阀门24并保持第五阀门25关闭，从所述进气口 131向罐体10内持续通入保护气体，罐体10内液体上方的保护气压逐渐增大，迫使罐体10内的液体通过出料口 122、输料管12、第三阀门23、管路20和第四阀门24流入反应器30内；
[0105]当反应器30内的液体达到预定量后，关闭反应装置中的所有阀门。
[0106]在具体实施例中，可以在反应器30内的液体达到预定量后，排空管路20中残留的液体。在具体实施例中，在第五阀门25和第一保护气输入管40的保护气输入口之间的第一保护气输入管40上设置有第二气压表18,则可以根据所述第一气压表16和第二气压表18的读数判定打开所述第五阀门来精确控制打开第五阀门25的时机，对时机的确定参见本发明转移装置的第二实施例中的描述。
[0107]第三实施例
[0108]参考图5，在管路20很长的情况下，所述管路20上靠近管路末端处设置有第六阀门26，在第六阀门26和管路末端之间的管路20上设置有第七阀门27，在第六阀门26上和第七阀门27之间的管路20上设置有第二保护气输入管50，在第二保护气输入管50上设置有第八阀门28。本实施例的其他结构和位置关系与第一实施例相同，在此不再赘述。
[0109]在具体实施例中，使用本实施例的转移装置，当转移至反应器30内的四氯化钛达到预定量后，关闭第六阀门26，并打开第七阀门27和第八阀门28，通过第二保护气输入管50向管路20中持续通入保护气体至排空管路末端的四氯化钛，之后关闭第七阀门27，打开第六阀门26，并继续通过第二保护气输入管50通入保护气体至排空所述管路20内的四氯化钛。
[0110]而且，在将管路20接入转移装置之前，使用本实施例的转移装置，也可以实现排空管路20中空气的作用。参考第二实施例的转移装置，打开第六阀门26、第七阀门27和第八阀门28，通过第二保护气输入管50输入保护气体，以排空管路20中的空气，然后关闭第六阀门26、第七阀门27和第八阀门28，构成充满保护气的密封管路20。
[0111]相比于第一实施例的转移装置，本实施例的转移装置增加第二保护气输入管50的目的主要是排空管路20中的残留液体，而且由于第三实施例的转移装置相比于第一实施例增加了三个阀门，因此第三实施例的转移液体的过程中，各阀门的状态会有不同。所以使用第三实施例的转移装置转移液体的方法，包括以下步骤:
[0112]在液体的转移过程中，打开第一阀门14、第二阀门15时也打开第六阀门26和第七阀门27并关闭第八阀门28，通过进气口 131向罐体10内持续通入保护气体，罐体10上方的保护气体压力逐渐增大，迫使罐体10内的液体进入输料管12、管路20并注入到反应器30内；
[0113]当所述反应器30内的液体达到预定量后，停止保护气体的通入，关闭第六阀门26，打开第七阀门27、第八阀门28，通过第二保护气输入管50通入保护气体至排空所述管路末端的液体，之后关闭第七阀门27，打开第六阀门26，并继续通过第二保护气输入管50通入保护气体至排空所述管路20内的液体；或者，打开所述第八阀门28、第六阀门26、第七阀门27，通过所述第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路20内的液体；
[0114]关闭所述转移装置中的所有阀门。
[0115]第四实施例
[0116]参考图6，在管路20很长的情况下，基于第三实施例的转移装置，在管路20中接入第一保护气输入管40，对第一保护气输入管40的设置可参见第二实施例的转移装置。作为优选实施例，所述管路首端一侧并靠近管路20与第一保护气输入管40连接处的管路20上设置有第九阀门29，在管路末端一侧并靠近所述连接处的管路20上设置有第十阀门31。使用本实施例的转移装置，可以分段实现管路20接入转移装置之前的空气排空处理和在向反应器30内转移四氯化钛之后的排空管路20中的残留四氯化钛。对分段排空管路20中的空气，包括:首先，打开第五阀门25、第九阀门29、第三阀门23，关闭第十阀门31，通过第一保护气体输入管40输入保护气体，保护气体向管路首端扩散，迫使管路首端一侧的空气被排空，之后关闭第九阀门29、第三阀门23 ;然后，打开第十阀门31时也确保第六阀门26、第七阀门27也是导通状态，继续通过第一保护气输入管40输入保护气体，保护气体向管路末端扩散，迫使管路末端一侧的空气被排空，之后关闭第五阀门25、第十阀门31、第六阀门26和第七阀门27 ;进一步，还可以在排空管路末端一侧的空气后，只保持第七阀门27和第八阀门28保持导通状态，通过第二保护气输入管50输入保护气体，保护气体向管路末端一侧扩散，彻底排出管路20中的残留空气。上述排空步骤的顺序并不是必然的，在具体实施例中，可以选择只进行前两个步骤，或者重复某个步骤，或者调整所述三个步骤的顺序，或者只通过调节相应阀门并通过第二保护气输入管50来排空管路20中的空气。所述分段排空管路20中的空气，实现对较长管路的彻底排空空气，排出管路中的水蒸气。对四氯化钛转移完成后的排空管路20中的残留四氯化钛的步骤，可以参见分段排空管路20中的空气步骤，具体步骤和原理都是相同的。所述分段排空管路20中的残留四氯化钛，实现对较长管路中残留的四氯化钛的完全转移、回收，避免了原料的浪费，也避免了管路中残留的四氯化钛阻塞管路，而影响后续的对管路的重复利用。第四实施例的其他结构和位置关系与第三实施例相同，在此不再赘述。使用本实施例的转移装置，可以实现彻底地排空管路20内的残留四氯化钛，避免物料的浪费，防止四氯化钛被抛入环境中污染环境，尤其是实现对较长管路排空残留四氯化钛。
[0117]当然，本实施例的第九阀门29和第十阀门31也可应用到第二实施中，具体连接位置可参见本实施例的设置，分别置于管路首端一侧和末端一侧并靠近所述第一保护气输入管与管路的连接处，达到分段排空空气、残留四氯化钛的效果。
[0118]相比于之前实施例的转移装置，第四实施例的转移装置的结构有所不同，因此参照前段分析，并结合前述任一实施例的转移液体的方法，使用第四实施例的转移装置转移液体的方法的步骤简述如下:
[0119]在将管路20接入转移装置之前，对管路20进行空气排空处理，具体步骤参见前段介绍；
[0120]在转移液体的过程中，保持第一阀门14、第二阀门15、第三阀门24、第九阀门29、第十阀门31、第六阀门26和第七阀门27为导通状态，其余阀门为关闭状态，通过进料口121向罐体10内通入保护气体，保护气体的压力迫使罐体10内的液体通过输料管12、管路20进入反应器30内；
[0121]当反应器30内的液体达到预定量后，对管路20中的残留液体进行进一步转移、回收，具体步骤可参见前文叙述，在此不再赘述。
[0122]作为优选实施例，参照图6，在所述罐体10的底部放置一个电子秤17。在四氯化钛的转移过程中，可以根据电子秤17的读数变化来计算四氯化钛的流速，并通过调节向所述输气管13中输入的保护气体的流量和所述转移装置中的相应阀门调节四氯化钛的流速，实现对四氯化钛转移流速的控制。但是，该电子秤17并不局限于本实施例，亦可应用到第一实施例、第二实施例、第三实施例中，用于监控、计算和调节液体的转移速度。
[0123]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种存储液体的装置，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的成分发生反应，其特征在于，包括:密封的罐体、输料管和输气管； 所述输料管包括进料口和出料口，所述出料口位于所述罐体内，所述进料口位于所述罐体外，在所述进料口和罐体之间的输料管上设置有第一阀门， 所述第一阀门用于控制所述输料管的导通、关闭； 所述输气管包括进气口和出气口，所述出气口位于所述罐体内，所述进气口位于所述罐体外，在所述进气口和罐体之间的输气管上设置有第二阀门， 所述第二阀门用于控制所述输气管的导通、关闭； 所述出料口到所述罐体底部的高度小于所述出气口到所述罐体底部的高度。
2.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述液体为四氯化钛。
3.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，在所述第二阀门与罐体之间的输气管上设置有第一气压表。
4.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述输料管和输气管的材料包括不锈钢。
5.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述第一阀门还用于控制所述输料管中液体的流量；所述第二阀门还用于控制所述输气管中保护气体的流量。
6.如权利要求5所述的存储装置，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门均为球阀。
7.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述出料口位于所述罐体底部，所述出气口位于所述罐体顶部。
8.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述罐体包括:具有开口的本体以及密封所述开口的盖部； 所述输料管的出料口和所述输气管的出气口均通过所述盖部插入所述罐体内部。
9.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述罐体为双层结构，包括外层结构、在所述外层结构以内设置的内层结构。
10.如权利要求9所述的存储装置，其特征在于，所述外层结构的材料包括不锈钢；所述内层结构的材料包括纯钥或纯镍。
11.如权利要求1所述的存储装置，其特征在于，所述空气中的成分包括水蒸气。
12.一种使用权利要求1、3-11任一项所述的存储装置存储液体的方法，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，其特征在于，包括:打开所述第一阀门和第二阀门，通过所述输料管向所述罐体内输入保护气体，以排空罐体内的空气,所述保护气体为密度大于空气密度的惰性气体；在排空所述罐体内的空气后，通过所述输料管向所述罐体内输入液体；当所述罐体内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门和第二阀门。
13.如权利要求12所述的存储液体的方法，其特征在于，在所述第二阀门与罐体之间的输气管上设置有第一气压表； 在关闭所述第一阀门和第二阀门后，还包括:再打开所述第二阀门，继续向所述罐体内通入保护气体，通过所述第一气压表的读数监测所述罐体内的压强； 当监测到所述罐体内的压强达到微正压状态时，关闭所述第二阀门。
14.如权利要求12所述的存储液体的方法，其特征在于，所述保护气体为氩气。
15..一种转移液体的装置，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的存储装置、反应器和连接所述存储装置与所述反应器的管路； 所述管路首端与所述进料口连接；所述管路末端与所述反应器连接。
16.如权利要求15所述的转移装置，其特征在于，所述管路首端与所述进料口之间为可拆卸连接，所述管路末端与所述反应器为可拆卸连接。
17.如权利要求15所述的转移装置，其特征在于，所述管路在靠近管路首端的位置上设置有第三阀门，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第四阀门，在所述第三阀门和第四阀门之间的管路上设置有第一保护气输入管，所述第一保护气输入管上设置有第五阀门，所述第三阀门、第四阀门用于控制所述管路的导通、关闭，所述第五阀门用于控制所述第一保护气输入管的导通、关闭。
18.如权利要求17所述的转移装置，其特征在于，在所述第一保护气输入管的保护气输入口与所述第五阀门之间的第一保护气输入管上设置有第二气压表。
19.如权利要求15所述的转移装置，其特征在于，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第六阀门，在所述第六阀门和管路末端之间的管路上设置有第七阀门，在所述第六阀门和第七阀门之间的管路上设置有第二保护气输入管，所述第二保护气输入管上设置有第八阀门；所述第六阀门、第七阀门用于控制所述管路的导通、关闭，所述第八阀门用于控制所述第二保护气输入管的导通、关闭。
20.如权利要求 15所述的转移装置，其特征在于，在所述罐体底部设置有电子秤，通过电子秤的读数调节液体在管路中的流速。
21.一种使用权利要求15的转移装置转移液体的方法，所述液体具有腐蚀性且易与空气中的水蒸气发生反应，其特征在于，包括步骤: 打开所述第一阀门和第二阀门，通过所述输气管向所述罐体内输入保护气体，以使罐体内的液体在保护气体的压力作用下通过所述输料管、管路流入所述反应器中； 当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门和第二阀门。
22.如权利要求21所述的转移液体的方法，其特征在于，所述保护气体包括氩气。
23.如权利要求21所述的转移液体的方法，其特征在于，所述管路在靠近管路首端的位置上设置有第三阀门，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第四阀门，在所述第三阀门和第四阀门之间的管路上设置有第一保护气输入管，所述第一保护气输入管上设置有第五阀门； 在将所述管路接入转移装置之前，还包括步骤: 打开所述第三阀门、第四阀门和第五阀门，通过第一保护气输入管向所述管路中输入保护气体，以排空所述管路中的空气； 当所述管路中的空气排空之后，关闭所述管路中的所有阀门，形成充满保护气体的密封管路； 之后，将所述密封管路接入反应装置中； 在液体的转移过程中，打开第一阀门、第二阀门时也打开第三阀门、第四阀门并关闭第五阀门； 当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第一阀门、第二阀门时也关闭所述第三阀门和第四阀门。
24.如权利要求21所述的转移液体的方法，其特征在于，所述管路在靠近管路末端的位置上设置有第六阀门，在所述第六阀门和管路末端之间的管路上设置有第七阀门，在所述第六阀门和第七阀门之间的管路上设置有第二保护气输入管，所述第二保护气输入管上设置有第八阀门，包括步骤: 在液体的转移过程中，打开所述第一阀门、第二阀门时也打开所述第六阀门、第七阀门且关闭所述第八阀门； 当所述反应器内的液体达到预定量后，关闭所述第六阀门，打开所述第七阀门、第八阀门，通过所述第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路末端的液体，之后关闭所述第七阀门，打开第六阀门，并继续通过第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路内的液体；或者，打开所述第八阀门、第六阀门、第七阀门，通过所述第二保护气输入管通入保护气体至排空所述管路内的液体； 关闭所述转移装置中的所有阀门。
25.如权利要求21所述的转移液体的方法，其特征在于，所述罐体底部设置有电子秤； 在所述液体的转移过程中，监测所述电子秤的读数； 根据所述电子秤的读数，调节液体在所述管路中的流速。
【文档编号】F17C5/02GK103836330SQ201210483873
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】吴景晖, 姚力军, 相原俊夫, 潘杰 申请人:宁波创润新材料有限公司