智（zhì）能鹽酸流量計在三聚磷酸鈉加酸過程中的應用選型

摘要：智能鹽（yán）酸流量計的應用非常廣（guǎng）泛，隻要是滿足一定導電（diàn）率的（de）流體基本都（dōu）可以使用。三聚磷酸鈉由磷酸經純堿（jiǎn）中和成正磷酸鈉，再經縮合而成。生產磷酸的方法有濕法和（hé）熱法兩種。濕法是將磷礦和無機（jī）酸(通常（cháng）用硫酸，也可用鹽酸的)反（fǎn）應後，經（jīng）萃取、精製後即得磷酸。熱法是在電爐中將磷（lín）礦與焦炭和矽石一起焙燒，磷（lín）礦物還原成磷，然後氧化、水合，即得磷酸。本文介（jiè）紹智能式鹽酸流量計（jì）在三聚磷酸鈉生產的中和加（jiā）酸過程中的成功應用及其儀表選型、設計的基本情況。
1、工藝和設備狀況簡介：
在三聚磷酸鈉(俗稱五鈉)的生產過（guò）程中有一個中和過（guò）程，在（zài）該過程中磷酸和純堿按一定比例混合、反應（yīng）後（hòu）被製（zhì）成可用來進一步（bù）生產五鈉的中（zhōng）和液。在這樣一個過程中為使（shǐ）產品質量得到有效控製就需要對加入中和罐的磷酸量根據分析結果進行精確的批量控製。在我們的（de）生產過程中*初用於實現（xiàn）這（zhè）一目的的主要儀表是一台德國公司生（shēng）產的帶機械式批量控製功能的（de）就地操作型旋（xuán）轉活（huó）塞式流量計（jì），它和一台二位式薄膜調節閥構成批量控製係統。
2、存在的問題和解決方案：
圖1中流量計自裝置投產後就一直使用，已是殘破不堪，常因其故障使裝置（zhì）的生產遭受影響。在這種情況下如何來解（jiě）決好這個問題淵良自然地納入了我們的工作日（rì）程（chéng）。我們*先想到的是想按原型號進行更新，但經市場詢價後我們（men）發現這種老式的儀表現在的售價實在太昂貴，竟達十一萬多（duō）人（rén）民（mín）幣一台，很不合算。經研究後，我們認為德國E+H公司產的Promag33係列智能式鹽酸流（liú）量計能擔此任(當時集（jí）批處理功能於一身的流量（liàng）計（jì）還不多)，其完善的功能和一體式結構既（jì）能夠通過表頭上的三個紅夕撇摸鍵使將來的操作完全和老（lǎo）儀表（biǎo）一樣在現場完成，也可（kě）利用這（zhè）種儀表（biǎo）本身具有的HART通信功能和RS 485接口（kǒu）方便（biàn）地使用HART通訊（xùn）器或其它（tā）智能終端實現遠程操作（zuò）。該方案投資僅為三萬元人民幣左右（yòu）(不計遠程（chéng）終端，暫（zàn）未用（yòng）)。

3、儀表選型和係統設（shè）計：
(1)根據工藝的酸流量情況我們選用了口徑為DN50的鹽酸（suān）流（liú）量計（jì），針（zhēn）對磷（lín）酸的特殊腐（fǔ）蝕特性確定了聚四氟乙烯（xī）(PTFE)襯裏和擔電*，電源為24V DC(因電磁閥也用該電源)。
(2)調節閥延用原（yuán）舊（jiù）閥。
(3)增加一（yī）個直流（liú）2hV、2.5W的二位三通電磁閥（fá），用來控製調（diào）節（jiē）閥的氣源(該氣源（yuán）在舊係統中直接受控於流（liú）量計)。
(4)因所選流（liú）量計本身的觸點輸出容量*大僅為0.lA/24V，故增加一個觸點容量為0.5A/24V ,激勵電壓為24V DC的中間（jiān）繼電器(該繼電器直接（jiē）固定在流量（liàng）計自身的接（jiē）線盒內（nèi）)用以可靠驅動電磁（cí）閥。
係統構成示意圖見圖（tú）2。

4、結（jié）束語：

以上（shàng）係統於（yú）在我們一期五鈉裝置施工完（wán）畢即投入（rù）正常使用，至今已（yǐ）兩（liǎng）年有餘，其效果非常理想，以至在2000年4月份我們對二期五鈉裝置也（yě）進行了完全（quán）相同的改造。 本（běn）文所（suǒ）介紹的應用雖然非常簡單，但我們認為該類應用盡管簡單也有其一定的價值，因為它確實（shí）非常有（yǒu）效地（dì）解決了特（tè）定情況下的測量和（hé）控製問題。另外此類問題在企業生（shēng）產中也是較常見的（de），如若解決得不好或效果不佳，就必定會給企業造成一定的（de）損失（shī），也許是（shì）非常大的損失。

由正磷酸鹽製取三（sān）聚磷（lín）酸鈉的工藝則比較簡單，流程短（duǎn），控製操作（zuò）方便。主要有兩種方法。

①噴霧幹燥-轉爐縮聚二段（duàn）法：噴霧幹燥器（qì）為一圓筒，上部與帶（dài）有氣（qì）體噴（pēn）嘴的（de）臥式燃（rán）燒器相接。溫度為（wéi）400～500℃的氣體經燃燒器（qì）通入噴霧（wù）幹燥塔的上部，同時用高（gāo）壓(4.2MPa)泵（bèng）將正磷（lín）酸鹽的溶液噴入。含水5%以（yǐ）下的幹燥產品不斷從幹燥器下部取出。正磷酸鹽混合物在旋轉爐中脫水縮聚成三聚磷酸（suān）鈉（nà）。此法特點是產品無（wú）需進行粉碎，噴霧幹燥器幹燥效率高，幹燥物料很均勻，不會發生分層現象（xiàng）。缺點是幹燥與縮聚分兩（liǎng）段進行，直接加熱（rè）脫水時粉塵損失大。

②幹（gàn）燥-脫水一段法：將料漿噴入旋轉爐，爐內用噴嘴送入熱氣或燃燒石油以（yǐ）加熱。環狀擋板將爐（lú）分成火焰段和加熱段。在加熱段中，物料*終脫水縮聚而（ér）轉化成三聚磷酸鈉。冷卻筒與旋轉爐連成一體（tǐ），由（yóu）冷卻筒出來的粒狀產品在研磨機（jī）中磨細，從爐中帶出的少量粉料在旋風分離器中回收。此法將幹（gàn）燥、脫水和冷卻結合在一個單元設備內進行，使流程（chéng）大為（wéi）簡化，熱利用率較高，而且可以減少基建投資，改善勞動條件。