[实用新型]一种气液固三相反应的旁路监测装置有效

专利信息
申请号: 201821976024.0 申请日: 2018-11-28
公开(公告)号: CN209188722U 公开(公告)日: 2019-08-02
发明(设计)人: 朱辰;赵良;王晗 申请(专利权)人: 南京浦世环境科技发展有限公司
主分类号: B01J8/02 分类号: B01J8/02;G01N9/00;G01N33/00
代理公司: 南京业腾知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32321 代理人: 李静
地址: 211806 江苏省南京市*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 密度计 监测腔体 放置管 连通 偏心异径管 三相反应器 音叉 旁路监测 三相反应 出料管 侧壁 内插 竖直 液固 支管 本实用新型 成分分析 准确监测 测量端 监测腔 取样口 除垢 固液 横置 取样 伸入 小头 清洗 体内
【说明书】:

实用新型涉及一种气液固三相反应的旁路监测装置,包括一个横置的圆柱形监测腔体、偏心异径管、音叉密度计和pH计,监测腔体上方的竖直方向上设有密度计放置管,放置管内插设音叉密度计,密度计测量端伸入监测腔体内,密度计放置管上方侧壁设有气相支管,气相支管另一端与三相反应器连通,监测腔体下方竖直方向上设有出料管,出料管底部与三相反应器连通;监测腔体侧壁与偏心异径管大头段连通,偏心异径管小头段与三相反应器连通;监测腔体上方设pH计放置管,内插设有pH计。该装置可以准确监测反应体系的固液比值、pH值,并可通过取样口取样,进行成分分析,还能实现对音叉密度计以及pH计的除垢和清洗,提升了工艺的安全性和准确性。

技术领域

本实用新型涉及一种气液固三相反应的旁路监测装置,属于化学工业技术领域。

背景技术

在化学工业中,有很多反应涉及气液固三相反应过程,在这些反应的体系中,通常需要对固液比值以及水溶液成分进行精确分析以判断反应进程。例如,为了紧跟世界潮流支持国家低碳减排战略,赵良等开发了提供一种以氯化镁封存工业烟气(如:水泥厂烟气、火电厂烟气等)中的二氧化碳,并用来制备轻质碳酸镁并联产氯化铵的方法。该方法通过液氨调节溶液pH以吸收工业烟气中的二氧化碳,反应生成的碳酸镁铵水合物晶体为中间产物,经过精制镁碳铵水合物制备轻质碳酸镁。该工艺实施过程中需要在碳酸镁铵水合物中间产物生产以及轻质碳酸镁精制过程中实现气液固三相反应过程,需要对该过程固液比值以及水溶液成分的精确分析可以判断反应进程,以提升分离效率。

截至目前为止,常用的固液比值监测手段为音叉密度计,常用的pH监测手段为pH计。为避免气泡对密度测量的影响通常设计带有网孔的除沫器将密度计音叉保护起来,然而在有固体形成的反应体系中,固体物质会将除沫器网孔堵塞,造成监测误差。此外密度计和pH表面还会结垢,产生测量误差。对于音叉密度计还未有清洗方案,而pH计常见的清洗方案为可伸缩护套,清洗时将pH缩入护套中进行清洗,该机构构造复杂,可靠性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足,提供一种气液固三相反应的旁路监测装置,该装置可以准确监测反应体系的固液比值、pH值以及化学组分。

技术方案

一种气液固三相反应的旁路监测装置,包括一个横置的圆柱形监测腔体、偏心异径管、音叉密度计和pH计,所述监测腔体上方的竖直方向上设有密度计放置管,密度计放置管的底部与监测腔体连通,密度计放置管顶部入口插设有音叉密度计,音叉密度计的测量端伸入监测腔体内;所述密度计放置管的上方侧壁设有气相支管,气相支管一端与密度计放置管连通,另一端通过球阀和管道与气液固三相反应器连通;所述监测腔体下方的竖直方向上设有出料管,出料管顶部与监测腔体连通,出料管底部与气液固三相反应器连通;所述监测腔体的一侧侧壁与偏心异径管的大头段连通,偏心异径管的小头段通过管道和蠕动泵与气液固三相反应器连通;所述监测腔体上方设有pH计放置管,pH计放置管与监测腔体连通,pH计放置管内插设有pH计;所述监测腔体斜下方设有取样口。

进一步,所述偏心异径管的轴线垂直于密度计放置管的轴线。

进一步,所述偏心异径管的小头段内径与大头段内径的比值为1:(2-2.5)。

进一步,所述偏心异径管的大头段长度不小于30cm。

进一步,所述密度计放置管的高度不低于50cm。

进一步,所述音叉密度计与密度计放置管的管壁之间的间隙为10-20mm。

进一步,所述音叉密度计的测量端在监测腔体内的位置与偏心异径管的大头段相对。

上述装置在二氧化碳矿物封存中的应用。镁法二氧化碳矿物封存中,碳酸镁铵水合物中间产物的生产以及轻质碳酸镁精制过程中气液固三相并存,通过将反应混合物引入上述装置,可实现气相与固液相的实时、稳定分离,分离后可排除低密度气泡对液固混合物密度测量的干扰,实现固液比值的准确监测。

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