密闭罐内粉体物料存量的一种确定方法

　　1问题的提出

　　甲基氯硅烷单体是有机硅行业重要的原料，它是由硅粉、氯甲烷、催化剂及助剂在流化床反应器内合成的。在硅粉及催化剂、助剂进人反应器前，需要在干燥炉内用氮气流化进行干燥、混合的预处理过程，即所谓的触体制备过程。实际生活中，一般每天制备4炉，每炉1.5t，每炉耗2h，分三班制备，一天共制备6t触体原料供流化床反应器生产使用。参见图l。制备好的新鲜触体由干燥炉放人触体中间罐中备用，中间罐可存贮7.5t触体原料。触体中间罐是触体制备工序的成品罐，也是合成工序反应器的原料罐，在实际生产中担负承上启下的作用，因此及时准确地了解其中的原料存量情况对合理安排制备工序生产、指导合成反应器的操作具有重要意义。但实际生产中触体中间罐无备用罐，其中的物料时进时出，向流化床反应器内加料时加人的触体物料又无计量手段，只凭经验，故触体中间罐内的物料量很难确定，导致流化床反应器内时而多料时而缺料的情况发生，影响了流化床反应器的正常生产。目前采取的方法是人工拆卸触体中间罐测量孔法兰，打开测量孔，用线锤测量中间罐内粉体料位进行估算，劳动强度较大，因此尚需寻找一种可靠的测量方法。当然可以采用传感器进行测重，但本文给出另一种粗略的测重方法。

　　2解决的办法

　　实际生产中，一般每小时向流化床反应器中补料一次，为了便于补料及防止在加料时流化床反应器内的带压物料返回中间罐，原中间罐上接有充压氮气管，其上阀门处子常开状态以保证中间罐内绝对压力始终为o.7MPa，见图lo为了能及时了解中间罐内物料量，在原中间罐上就近安装一个体积为05扩的辅助测量罐，见图2。中间罐、测量罐上均安装压力表及热电偶(或温度计)，以测量两罐内上方气体的压力和温度。安装辅助测量罐后，中间罐中物料量即可间接进行粗略测量。

　　测量原理:中何罐的体积是一定值，为4时，只要能求出中间罐上方空间的体积，罐内物料的体积即可确定，又己知物料的堆积密度，则罐内存料量可求。

　　将中间罐与测量罐看成一个密闭系统，由于系统压力不高，所以系统内的气体均可视为理想气体。测量前先记录下两罐的压力及温度，之后打开中间罐与测量罐联通管上的阀门，使两罐连通并待两罐压力、温度平衡后，记录下连通后中间罐及辅助罐的压力、温度数据。

　　由于系统是密闭的，连通前后两罐内气体的总量是不变的(由于连通管胶细且短，其内气体量可忽略不计)，据此及以巨数据即可确定中间罐内上部空间气体所占据的体积，从而根据物料}均堆积密度求出罐内料量。中间罐与辅助罐内气体在接通前后白尔伏况如表1所示。