[实用新型]一种液体钠计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体钠计量装置，具体涉及一种钠还原生产高比容钽粉用液体钠计量装置。

背景技术

金属钽是可以在表面生成致密氧化膜且具有单向导电性的阀金属，由该金属粉末制成的电容器具有化学性能稳定好、电阻率高、介电常数大、漏电流小、工作温度范围宽、可靠性高、抗震、自愈能力强和使用寿命长等优点。由于钽电容器有着诸多的优点，因此在航空、航天、通讯、计算机、手机等电子设备中得到广泛使用。钽粉根据其使用电压不同又可以分为高压钽粉(工作电压50V以上)、中压钽粉(工作电压25～50V)、低压高比容钽粉(工作电压25V以下)。在材料分类上，专门用来制作电容器的钽粉称之为电容器级钽粉。目前，电容器级高比容钽粉经典的生产方法是氟钽酸钾钠还原法。氟钽酸钾钠还原工艺是采用K₂TaF₇和Na为主要原料，用NaCl、KCl、KF等卤盐或卤盐混合物作稀释剂制备出电容器级钽粉的一种方法，其主要反应机理如下:

K₂TaF₇+5Na=Ta+5NaF+2KF

在氩气保护和一定的温度下K₂TaF₇与液态钠发生上述反应。该反应是放热反应，当反应开始后，放出大量热，使反应速度过快，所以控制反应速度非常重要。实际生产过程中，通过控制升温曲线来控制还原过程是最终控制钽粉性能的关键环节，得到的钽粉经过水洗和酸洗后进行热处理，然后经镁还原脱氧即得到最终高纯钽粉。氟钽酸钾钠还原制备钽粉的工艺在近年来得到了很大的发展，绝大多数钽粉生产厂家都用该法进行电容器级钽粉的生产。随着电子工业的发展，要求电子元件高性能且小型化，如烧结型钽电解电容器要有高的单位体积比电容量和单位重量比电容量，这就要求使用更高比容的高比容钽粉，即原生粒子更细的钽粉末来制作电解电容器阳极。

为了制备出原生粒子更细，且粒度分布均匀的钽粉末，必须对氟钽酸钾钠还原工艺提出更高的要求，即稀释剂熔盐体系内稳定的氟钽酸钾浓度与稳定的还原温度是关键。由于氟钽酸钾钠还原是放热反应，一定的氟钽酸钾需要的还原剂钠也应该是一定的，反应热也是一定的，因此液体钠的精确计量是关键。如果计量不准确，导致反应热也不稳定，氟钽酸钾钠还原温度控制不稳定。钠过少，反应热少，部分未反应氟钽酸钾保留在稀释剂内，影响下一次稀释剂内氟钽酸钾浓度；钠过量，氟钽酸钾反应完全，但是多余的钠转化成蒸汽停留在反应罐内，在下料口与氟钽酸钾进行气固反应还原出钽粉，并粘接在下料口，造成物料浪费，多次出现该情况还会堵塞下料口，导致生产无法继续进行。现有工艺是利用电子称进行液体钠计量，受温度、压力和震动等环境因素及电子称精度影响，对间隙性液体钠计量不精确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既能满足氟钽酸钾钠还原法生产电容器级高比容钽粉工艺要求，又能解决现有液体钠计量系统计量不精确的缺陷的钠计量装置。

本实用新型的技术方案为：一种液体钠计量装置，该装置包括通过管道连接的计量罐、气动控制阀和质量流量计，以及PLC控制装置，所述质量流量计和气动控制阀与PLC控制装置相连接。

作为改进，所述计量罐位于计量称上，计量称与PLC控制装置相连接。

作为改进，还包括手动截止阀，通过管道连接于质量流量计和反应罐之间。

所述PLC控制装置与上位机连接，上位机与显示器连接。

所述PLC控制装置包括开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量输入模块，质量流量计和计量称信号接入模拟量输入模块，气动控制阀状态信号接入开关量输入模块，气动控制阀的开或关信号接入开关量输出模块。

所述计量罐、气动控制阀和质量流量计依次相连，或计量罐、质量流量计和气动控制阀依次相连。

所述计量罐、气动控制阀、质量流量计、管道均有电加热控制和保温处理。

所述计量罐上有惰性气体恒压装置。

所述气动控制阀用压缩空气为动力源。

与现有技术相比，本实用新型有益效果为：设备结构简单稳定，不受温度、压力和震动等环境因素影响，实现了间隙性注钠的高精度质量计量，并且解决了氟钽酸钾钠还原工艺液体钠计量不精确的问题。

附图说明

附图1为本实用新型一个具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。