CN114210268A - 一种通用的液态金属钠定量滴加装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于加料装置技术领域，具体的说是一种通用的液态金属钠定量滴加装置，包括惰性气源、储罐、滴加罐与反应装置；所述惰性气源与储罐之间固接连通有第一导气管；所述惰性气源与滴加罐之间固接连通有第二导气管；通过向储罐的内部充入惰性气体，使得储罐内部的液体钠进入滴加罐的内部，进而向滴加罐的内部加入惰性气体，使得滴加管内部的液体钠滴入反应装置的内部的结构设计，实现了向反应装置的内部加钠的过程中，不会使得外界空气进入反应装置的内部的功能，解决了现有的涉钠反应在加入金属钠时，可能会使得外界的空气进入反应装置的内部，使得反应可能会出现意外的问题。
Description
技术领域
本发明涉及加料装置技术领域，具体是一种通用的液态金属钠定量滴加装置。
背景技术
涉钠反应是指将钠与其他物质反应，进而产生钠化合物以及其他物质的反应过程。
现有的许多涉钠反应，会产生氢气或滴加的物料易燃易爆，且钠的化学性质较为活泼，在反应的过程中，容易出现反应激烈等情况。
现有的加钠装置，需要打开反应装置盖将固态金属钠加入反应装置内，进而滴加物料进行反应，在加钠的过程中，可能会使得外界的空气进入反应装置的内部，使得反应装置内部有空气残留，在反应的过程中，可能会出现意外；因此，针对上述问题提出一种通用的液态金属钠定量滴加装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决打开反应装置盖时，可能会使得外界的空气进入反应装置的内部，使得反应的过程中，可能会出现意外的问题，本发明提出一种通用的液态金属钠定量滴加装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，包括惰性气源、储罐、滴加罐与反应装置；所述惰性气源与储罐之间固接连通有第一导气管；所述惰性气源与滴加罐之间固接连通有第二导气管；所述惰性气源与滴加管之间固接连通有第三导气管；所述储罐与滴加罐之间固接连通有导液管；所述滴加罐与反应装置之间固接连通有滴加管；所述第一导气管、第二导气管、第三导气管、导液管与滴加管上均安装有开合阀门；所述第三导气管的端部设置在滴加管的开合阀门与反应装置之间；解决了现有的涉钠反应在加入金属钠时，可能会使得外界的空气进入反应装置的内部，使得反应可能会出现意外的问题。
优选的，所述储罐的内部安装有高液位探针；所述储罐的内部安装有低液位探针；所述高液位探针的端部高于低液位探针的端部；可防止储罐的内部出现液体钠加入过量或空罐的情况。
优选的，所述滴加罐的底部安装有失重称；使得操作人员对加入反应装置的金属钠的计量更加方便。
优选的，所述储罐的底部安装有失重称；有效的防止储罐内部出现满管或空罐的情况。
优选的，所述储罐的内部设有电伴热；所述电伴热设置在储罐的侧壁内部；所述电伴热完全包裹储罐的内腔侧壁，与储罐的内腔侧壁相适应；所述滴加罐、导液管与滴加管的内部均设有电伴热；电伴热的温度控制在110℃到130℃之间，进而可有效的防止液体钠在装置的内部凝固。
优选的，所述储罐的顶部固接连通有进钠管道；所述储罐的顶部固接连通有第一排气管；所述滴加罐的顶部固接连通有第二排气管；所述第一排气管与第二排气管上安装有开合阀门；所述进钠管道内部安装有截止阀；有效的防止了储罐与滴加罐内部压力过高，使得储罐与滴加罐出现破坏的情况。
优选的，所述惰性气源为氮气储罐。
本发明的有益之处在于：
1.本发明通过惰性气体形成的压力转料，使用时装置处于全惰性气体环境，大大降低了生产的风险；首先通过向储罐的内部充入惰性气体，使得储罐内部的液体钠进入滴加罐的内部，进而向滴加罐的内部加入惰性气体，使得滴加管内部的液体钠滴入反应装置的内部的结构设计，实现了向反应装置的内部加钠的过程中，不会使得外界空气进入反应装置的内部的功能，解决了现有的涉钠反应在加入金属钠时，可能会使得外界的空气进入反应装置的内部，使得反应可能会出现意外的问题。
2.本发明通过在储罐、滴加罐、导液管与滴加管的内部设置电伴热，对储罐、滴加罐等内部的温度进行控制，实现了有效防止液体钠凝固的功能，使得液体钠在装置的内部更加稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例一的液态金属钠定量滴加装置的主视图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为图1中B处的放大图；
图4为实施例一的滴加管的立体图；
图5为图4中C处的放大图。
图中：1、惰性气源；2、储罐；3、滴加罐；4、反应装置；5、开合阀门；501、第一导气管；502、第二导气管；503、第三导气管；504、导液管；505、滴加管；506、进钠管道；507、第一排气管；508、第二排气管；6、制氮机；7、高液位探针；8、低液位探针；9、失重称；10、电伴热；11、截止阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-5所示，一种通用的液态金属钠定量滴加装置，包括惰性气源1、储罐2、滴加罐3与反应装置4；所述惰性气源1与储罐2之间固接连通有第一导气管501；所述惰性气源1与滴加罐3之间固接连通有第二导气管502；所述惰性气源1与滴加管505之间固接连通有第三导气管503；所述储罐2与滴加罐3之间固接连通有导液管504；所述滴加罐3与反应装置4之间固接连通有滴加管505；所述第一导气管501、第二导气管502、第三导气管503、导液管504与滴加管505上均安装有开合阀门5；所述第三导气管503的端部设置在滴加管505的开合阀门5与反应装置4之间；在工作时，当需要向反应装置4的内部加入金属钠时，可首先打开第一导气管501上的开合阀门5，向储罐2内部充入氮气，使得储罐2内部的压力到达使用要求时，关闭第一导气管501上的阀门，进而打开导液管504上的开合阀门5，向滴加罐3内部转入金属钠，在转入金属钠的过程中，如果储罐2内部的压力低于使用要求时，则打开第一导气管501上的开合阀门5，向储罐2内部补压，滴加罐3向反应装置4内部转料时，首先打开第二导气管502上的开合阀门5，进而向滴加罐3的内部加压，当滴加罐3内部的压力到达使用要求时，关闭第二导气管502上的开合阀门5，进而开启滴加管505上的开合阀门5，进而向反应装置4的内部滴加金属钠，解决了现有的涉钠反应在加入金属钠时，可能会使得外界的空气进入反应装置4的内部，使得反应可能会出现意外的问题，同时可使得金属钠向反应装置4内液态滴加加入，液态加入的钠相对于固态的钠，有着更高的反应效率和更安全稳定的反应过程，若反应装置4第一次使用或有过开盖行为时，需在向反应装置4内滴加金属钠之前，开启第三导气管503上的开合阀门5，对反应装置4内部进行氮气置换，当滴加完成后，关闭滴加管505上的开合阀门5后，可开启第三导气管503上的开合阀门5，对滴加管505内部进行吹扫，使得滴加管505内部的残钠落入反应装置4的内部。
所述储罐2的内部安装有高液位探针7；所述储罐2的内部安装有低液位探针8；所述高液位探针7的端部高于低液位探针8的端部；在工作时，通过在储罐2的内部安装高液位探针7与低液位探针8，可使得在向储罐2的内部加入液体钠时，高液位探针7与低液位探针8可共同监控储罐2内部液体钠的液面，可防止储罐2的内部出现液体钠加入过量或空罐的情况。
所述滴加罐3的底部安装有失重称9；在工作时，滴加罐3底部设置的失重称9可对加入反应装置4的金属钠进行计量，进而使得操作人员对加入反应装置4的金属钠的计量更加方便，且滴加罐3的体积比加入金属钠的体积稍大一些，使得失重称9计量出现偏差时，不会有太过量的金属钠进入反应装置4。
所述储罐2的底部安装有失重称9；在工作时，储罐2底部的失重称9可对储罐2内的滴钠量进行计量，有效的防止储罐2内部出现满管或空罐的情况，且可与滴加罐3底部的失重称9相互印证，起到了双报险的作用，同时通过储罐2底部的失重称9的统计，可更加方便车间滴钠用量的盘点。
所述储罐2的内部设有电伴热10；所述电伴热10设置在储罐2的侧壁内部；所述电伴热10完全包裹储罐2的内腔侧壁，与储罐2的内腔侧壁相适应；所述滴加罐3、导液管504与滴加管505的内部均设有电伴热10；在工作时，当储罐2的内部存放液体钠时，可启动电伴热10，使得电伴热10对腔内进行加热，电伴热10的温度控制在110℃到130℃之间，进而可有效的防止液体钠在装置的内部凝固。
所述储罐2的顶部固接连通有进钠管道506；所述储罐2的顶部固接连通有第一排气管507；所述滴加罐3的顶部固接连通有第二排气管508；所述第一排气管507与第二排气管508上安装有开合阀门5；所述进钠管道506内部安装有截止阀11；在工作时，当需要向储罐2的内部加入液体钠时，可开启截止阀11进而向储罐2内部加入液体钠，当装置使用完毕后，可通过开启第一排气管507与第二排气管508上的开合阀门5，进而可对储罐2与滴加罐3内部的压力进行泄压，有效的防止了储罐2与滴加罐3内部压力过高，使得储罐2与滴加罐3出现破坏的情况，同时在转料之前，可通过第二导气管502与第二排气管508上的开合阀门5对滴加罐3内部的压力进行调节，使得滴加罐3内部的压力保持使用要求之间。
本实施例中，所述惰性气源为氮气储罐。
实施例二
在实施例1的基础上进一步改进：所述进钠管道506内部安装有气动截止阀带波纹管密封；在工作时，当需要向储罐2内部加入金属钠时，可开启阀门，使得金属钠的添加更加方便。
本实施例中，所述惰性气源1为氩气储罐。
本实施例中，所述反应装置为反应釜。
工作原理，在工作时，当需要向反应装置4的内部加入金属钠时，可首先打开第一导气管501上的开合阀门5，向储罐2内部充入惰性气体，使得储罐2内部的压力到达使用要求时，关闭第一导气管501上的阀门，进而打开导液管504上的开合阀门5，向滴加罐3内部转入金属钠，在转入金属钠的过程中，如果储罐2内部的压力低于使用要求时，则打开第一导气管501上的开合阀门5，向储罐2内部补压，滴加罐3向反应装置4内部转料时，首先打开第二导气管502上的开合阀门5，进而向滴加罐3的内部加压，当滴加罐3内部的压力到达使用要求时，关闭第二导气管502上的开合阀门5，进而开启滴加管505上的开合阀门5，进而向反应装置4的内部滴加金属钠，解决了现有的涉钠反应在加入金属钠时，可能会使得外界的空气进入反应装置4的内部，使得反应可能会出现意外的问题，同时可使得金属钠向反应装置4内液态滴加加入，液态加入的钠相对于固态的钠，有着更高的反应效率和更安全稳定的反应过程，若反应装置4第一次使用或有过开盖行为时，需在向反应装置4内滴加金属钠之前，开启第三导气管503上的开合阀门5，对反应装置4内部进行惰性气体置换，当滴加完成后，关闭滴加管505上的开合阀门5后，可开启第三导气管503上的开合阀门5，对滴加管505内部进行吹扫，使得滴加管505内部的残钠落入反应装置4的内部，通过在储罐2的内部安装高液位探针7与低液位探针8，可使得在向储罐2的内部加入液体钠时，高液位探针7与低液位探针8可共同监控储罐2内部液体钠的液面，可防止储罐2的内部出现液体钠加入过量或空罐的情况，滴加罐3底部设置的失重称9可对加入反应装置4的金属钠进行计量，进而使得操作人员对加入反应装置4的金属钠的计量更加方便，且滴加罐3的体积比加入金属钠的体积更大一些，使得失重称9计量出现偏差时，不会有太过量的金属钠进入反应装置4，储罐2底部的失重称9可对储罐2内的滴钠量进行计量，有效的防止储罐2内部出现满管或空罐的情况，且可与滴加罐3底部的失重称9相互印证，起到了双报险的作用，同时通过储罐2底部的失重称9的统计，可更加方便车间滴钠用量的盘点，当储罐2的内部存放液体钠时，可启动电伴热10，使得电伴热10对腔内进行加热，电伴热10的温度控制在110℃到130℃之间，进而可有效的防止液体钠在装置的内部凝固，当需要向储罐2的内部加入液体钠时，可开启截止阀11进而向储罐2内部加入液体钠，当装置使用完毕后，可通过开启第一排气管507与第二排气管508上的开合阀门5，进而可对储罐2与滴加罐3内部的压力进行泄压，有效的防止了储罐2与滴加罐3内部压力过高，使得储罐2与滴加罐3出现破坏的情况，同时在转料之前，可通过第二导气管502与第二排气管508上的开合阀门5对滴加罐3内部的压力进行调节，使得滴加罐3内部的压力保持在0.01MPa-0.02MPa之间，当滴加管505上的开合阀门5关闭后，滴加管505内部留下的残钠，可通过斜形的滴加管505更好的流入反应装置4)的内部，可减少残钠出现在滴加管内部出现505变性和堵塞滴加管505的可能性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (7)
1.一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：包括惰性气源（1）、储罐（2）、滴加罐（3）与反应装置（4）；所述惰性气源（1）与储罐（2）之间固接连通有第一导气管（501）；所述惰性气源（1）与滴加罐（3）之间固接连通有第二导气管（502）；所述惰性气源（1）与滴加管（505）之间固接连通有第三导气管（503）；所述储罐（2）与滴加罐（3）之间固接连通有导液管（504）；所述滴加罐（3）与反应装置（4）之间固接连通有滴加管（505）；所述第一导气管（501）、第二导气管（502）、第三导气管（503）、导液管（504）与滴加管（505）上均安装有开合阀门（5）；所述第三导气管（503）的端部设置在滴加管（505）的开合阀门（5）与反应装置（4）之间。
2.根据权利要求1所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述储罐（2）的内部安装有高液位探针（7）；所述储罐（2）的内部安装有低液位探针（8）；所述高液位探针（7）的端部高于低液位探针（8）的端部。
3.根据权利要求2所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述滴加罐（3）的底部安装有失重称（9）。
4.根据权利要求3所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述储罐（2）的底部安装有失重称（9）。
5.根据权利要求4所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述储罐（2）的内部设有电伴热（10）；所述电伴热（10）设置在储罐（2）的侧壁内部；所述电伴热（10）完全包裹储罐（2）的内腔侧壁，与储罐（2）的内腔侧壁相适应；所述滴加罐（3）、导液管（504）与滴加管（505）的内部均设有电伴热（10）。
6.根据权利要求5所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述储罐（2）的顶部固接连通有进钠管道（506）；所述储罐（2）的顶部固接连通有第一排气管（507）；所述滴加罐（3）的顶部固接连通有第二排气管（508）；所述第一排气管（507）与第二排气管（508）上安装有开合阀门（5）；所述进钠管道（506）内部安装有截止阀（11）。
7.根据权利要求6所述的一种通用的液态金属钠定量滴加装置，其特征在于：所述惰性气源（1）为氮气储罐。
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