闪蒸槽液位计问题分析与改进.pdf

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1、30CHEMICALENGINEERINGDESIGN闪蒸槽液位计问题分析与改进张林茂+河南能源化工集团中原大化公司濮阳457000摘要某公司三聚氰胺装置出现多次产品质量事故，闪蒸槽液位计指示失真造成气相带液是事故的主要原因之一，为避免事故的发生，对液位计进行多次改进，解决了液位计指示失真的问题，保证装置的稳定运行。关键词三聚氰胺闪蒸槽液位计1工艺流程欧技三聚氰胺工艺采用无催化剂高压法，99．8％以上的尿液在8．OMPa、380℃的条件下缩合生成三聚氰胺，经过急冷冷却溶解进人液相，并闪蒸出氨和绝大部分二氧化碳，再经过汽提脱除CO：，在水解塔中与加入的13％～14％的氨反应，使缩聚物水解为三

2、聚氰胺，通过净化系统的杂质过滤、吸附脱色，结晶器中冷却，使三聚氰胺45cC下结晶，离心分离、干燥得到成品三聚氰胺。含有氨及副产物OAT(三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺)的母液经过氨回收系统回收氨，循环利用。氨精馏塔釜液进入闪蒸槽闪蒸出低压蒸汽返回CO，汽提塔作为汽提汽，以回收部分热量。一旦闪蒸槽液位计发生故障，将会造成副产物OAT进入CO，汽提塔，最终造成前系统OAT含量超标，结晶进入产品中，造成产品浊度超标。2存在问题在原设计中，为增加仪表指示的准确性，在使用过程中能够相互参考，闪蒸槽同时采用了雷达式和差压式两种液位计，但是在使用过程中都出现了不同情况的液位指示失真现象。分析出现的问题，

3、并进行相应的改造，较好解决了影响产品质量的问题。2．1雷达液位计装置采用的液位计型号为E+HMicropilotMFMR230，系统用石英晶体来控制载波脉冲的发射频率，保证频率的稳定性，提高测量精度。石英晶体的振荡频率受温度影响很小，所以在一个较大的温度变化范围内，脉冲雷达对温度的稳定性要求不高，测量精度基本不受温度的影响。测量方式采用非接触式测量，安全系数高，且不受液体粘度等的限制，更有安装简单、维护方便的特点，设备参数见表1。表l设备参数名称参数设备的工作频率。GHz最大辐射脉冲能量，MW过程压力PNmax，Psi过程温度TAmax，℃供电电压．VDC供电电流，mA接触介质材质雷达天线

4、周期地发射微波脉冲，在被测物料表面产生反射，并被雷达系统所接收。天线接收反射的微波脉冲并将其传给电子线路，微处理器对此信号进行处理，识别出微波脉冲在物料表面所产生的回波，并据此计算液位，见图1。雷达液位计与物料表面的距离H(以雷达液位计的过程连接处作为测量参考点)与天线发射的微波脉冲的时间行程t成正比，则H=ct／2式中，c为光速。根据测量原理，分析影响测量精度的因素：(1)仪表内部及天线连接处的阻抗跃变。(2)安装短管内的阻抗跃变。(3)罐内障碍物的干扰反射。(4)由罐壁、罐顶及罐底引起的多次反射。s张林茂：工程师。2008年毕业于河南工业大学化工工艺专业。现从事三聚氰胺技术管理工作。联

5、系方式：(0393)8953245E—mail：zlm322@163．tom。拍。扔姗㈣～憾张林茂闪蒸槽液位计问题分析与改进3Il介质图1脉冲雷达液位计的工作原理(5)高频头沾染粘附物。(6)罐内油气或蒸汽过大，结露或产生过强的反射。2．1．1故障现象及原因分析在使用过程中，发现雷达液位计LT一86005仪表输出总是在最大值，完全失去了参考价值。利用停车机会，对该液位计进行了检查，发现进液口对面器壁有明显的冲刷痕迹，液位计雷达天线上有部分白色结晶物。根据测量原理及天线有结晶的情况，对问题进行了分析：(1)为了减少气相带液，将闪蒸槽液位控制在进料1：3以下，而且进料口无挡板，氨汽提塔底部来物

6、料直接冲击在闪蒸槽器壁上，造成液滴飞溅，而且液面扰动较大，液面湍动有可能引起多径反射，湿泡沫表面会反射微波信号；当介质表面为稠而厚的泡沫时，测量误差较大或无法测量。(2)物料中为易结晶的OAT介质粘度较大，飞溅的物料粘结在天线上，形成虚假回波，导致液位指示偏高。2．1。2问题处理利用大修机会，拆下罩子法兰和石英窗法兰，用绸布蘸酒精、汽油等溶剂擦揩石英表面，注意不可用碱性溶剂擦洗，最后将石英玻璃擦干净，仪表指示恢复正常，但投入运行不久又再次出现指示满量程的问题。所以，在易结晶或粘度较大的介质环境下，建议定期清洗天线，采用机械方法或水冲洗的方法时注意不要损坏天线，使用清洗剂时，要注意材料的相容

7、性。为减少天线清洗次数，彻底解决问题，对设备及操作要求进行了改进：闪蒸槽液位控制由30％提高至50％，并在物料入口处增加挡板，减少液位扰动对液位指示的影响，避免了物料在雷达天线上结晶形成虚假回波，解决了液位指示异常的问题。2．2差压式液位计差压式液位计是利用容器内的液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理工作的，对密闭贮槽，设底部压力为P，液面上的压力为P。，液位高度为H，则有：P=Ps+pgH式中，p为介质密度；g