[发明专利]用于检测萃取塔内液体高度的检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及萃取塔领域，更具体地说，涉及一种用于检测萃取塔内液体高度的检测装置和检测方法。

背景技术

萃取塔是化工领域中常用的化工设备。图1所示为萃取塔的基本结构。如图1所示，传统的萃取塔包括塔体11和位于塔体11内的填料12，该填料12将塔体11的内腔分隔为上腔13和下腔14，该上腔13的顶壁上设置有轻液出口15，重液输入管16通入所述上腔13中，所述下腔14的底壁上设置有重液出口17，轻液输入管18通入所述下腔14中。

当图1所示的萃取塔在进行连续的萃取作业时，轻液持续通过轻液输入管18通入下腔14中，同时重液也持续通过重液输入管16通入上腔13中。由于轻液和重液密度不同而导致其所受重力也不同，因此轻液和重液在萃取塔的塔体内逆流流动。萃取塔内的填料的主要作用是扩大轻液和重液的接触面积，从而提高萃取效率。

在图1所示的萃取塔内，重液从上向下流动并通过填料，在塔体11的底部(具体为下腔14的底部)形成澄清的重液层19，然后通过与重液出口17连通的重液输出管20排出。轻液从下向上流动并通过填料，在塔体11的顶部(具体为上腔13的顶部)形成轻液层21，然后通过与轻液出口15连通的轻液排出管22排出。

由于轻液和重液在上腔13和下腔14中都会同时存在，因此在上腔13和下腔14中一般会出现轻液和重液的分界。

如上所述，由于萃取塔的工作过程为连续的萃取作业过程，因而在萃取过程中，萃取塔内的轻液和重液的量是随时变化的。因此，为了确保萃取作业的正常和顺利进行，需要将萃取塔的塔体11内的重液的量保持在正常水平。换句话说，需要确保萃取塔的塔体11内的重液具有足够的高度。

具体来说，如果萃取塔的塔体11内的重液的量不足，一方面会导致重液和轻液逆流流动的驱动力减小，从而会影响萃取作业的顺利进行；另一方面，还可能会导致轻液一进入下腔14中就通过重液输出管20排出，这在一些工况中是十分危险的，例如如果重液为水而轻液为液化气，液化气会通过重液排出管20排出，很容易引发事故。

因此，在传统的萃取塔中通常设置有用于检测萃取塔内液体高度的检测装置，尤其是用于检测重液的高度。

传统的检测装置为传统的透明的观察窗，该观察窗设置在上腔13的侧壁和/或下腔14的侧壁上，通过人工用肉眼来观察。但是，这种方式准确性和可靠性较差。而且，这种检测装置只能反映上腔13和下腔14内轻液和重液的相对关系，而不能从整体上反映萃取塔的塔体11内轻液和重液之间的相对关系，无法获知萃取塔的塔体11内轻液的总量和重液的总量。

因此，由于传统的检测装置及其检测方法不能从整体上反映萃取塔的塔体11内液体的量，即轻液和重液的相对关系，因而不能为输入塔体11内的轻液和重液的控制提供可靠的数据支持，不利于保证萃取塔的萃取作业的正常和顺利进行。

发明内容

本发明的目的是克服传统的用于萃取塔的检测装置不能从整体上反映萃取塔内液体的总量的缺陷，而提供一种能够从整体上反映萃取塔内液体的总量的检测装置及其检测方法。

根据本发明的一个方面，提供了用于检测萃取塔内液体高度的检测装置，所述萃取塔包括塔体和位于该塔体内的填料，该填料将所述塔体的内腔分隔为上腔和下腔，其中，所述检测装置包括：第一传感器，在使用时该第一传感器位于所述上腔的上部，用于检测上腔内液体的压力或压强；第二传感器，在使用时该第二传感器位于所述下腔的下部，用于检测下腔内液体的压力或压强；控制器，该控制器与所述第一传感器电连接，并接收来自于所述第一传感器的表示所述上腔内液体的压力或压强的第一电信号，所述控制器还与所述第二传感器电连接，并接收来自于所述第二传感器的表示所述下腔内液体的压力或压强的第二电信号，所述控制器根据所述第一电信号和第二电信号计算所述萃取塔内的液体高度。

根据本发明的另一方面，提供了用于检测萃取塔内液体高度的检测方法，所述萃取塔包括塔体和位于该塔体内的填料，该填料将所述塔体的内腔分隔为上腔和下腔，其中，所述检测方法包括检测所述萃取塔的上腔内液体的压力或压强，检测所述萃取塔的下腔内液体的压力或压强，并根据获得的所述萃取塔的上腔内液体的压力或压强以及所述萃取塔的下腔内液体的压力或压强计算所述萃取塔内的液体高度。

按照本发明所提供的用于检测萃取塔内液体高度的检测装置及其检测方法，通过获得萃取塔的上腔和下腔的压强差，根据液体压强公式p＝ρgh来计算轻液和重液在萃取塔内存量的高度。